Geotextilien mit Sensorfunktion zur Bewehrung und zum Monitoring von Erdbauwerken: Fid-Bau Portal

Geotextilien mit Sensorfunktion zur Bewehrung und zum Monitoring von Erdbauwerken

Thiele, Elke / Helbig, Reinhard / Seeger, Monika

Es wurden Fertigungstechniken für sensorisch aktive Geo- und Bautextilien mit im Herstellungsprozess integrierten Sensoren entwickelt. Als Sensoren werden überwiegend faseroptische Sensoren eingesetzt. Die Textilien übernehmen damit auch Monitoringaufgaben für das betreffende Bauwerk. Zusätzlich trägt die Textilstruktur zur Verbesserung der Funktionssicherheit des Messsystems bei. 2D- oder 3D-Sensorelemente sind möglich. Aus der Messaufgabe und den zu erwartenden mechanischen Beanspruchungen ergibt sich das infrage kommende Messprinzip und das Design der Textilstruktur. Anhand einer Applikation im Deichbereich werden die Entwicklungsschritte einer sensitiven Textilstruktur bechrieben. Das Deichmonitoring nutzt die Effekte der stimulierten Brillouin bzw. Raman-Streuung für die Gewinnung der Messinformationen zum Dehnungsverhalten. Die verteilten Dehnungsmessungen umfassten Faserstrecken mit einer Länge zwischen 1 km und 11 km. im Einzelfall sogar bis 29 km, und lieferten attraktive Leistungedaten (Ortsauflösung 1 m, Dehnungsauflösung 0.006%). Handelsübliche Glasfasern wurden auf der Vliesraschelmaschine RS 3 MSUS-V verarbeitet. Die Einarbeitung der Sensoren erfolgt als Bindungselement Schuss unter eins zur Gewährleistung ausreichender Dehnungsreserven oder als Stehschuss. Die RS 3 MSUS-V macht den gezielten Eintrag Last aufnehmender Fäden in 0 Grad und 90 Grad Richtung zur Deichbewehrung möglich. Die Funktionsfähigkeit des Sensorsystems wurde unmittelbar während des Herstellungsversuches auf der Textilmaschine mittels optischer Zeitbereichsreflektometrie (OTDR) geprüft.