Neuartige Belastungssensoren für den Leichtbau

Leichtbaustrukturen lassen sich optimieren indem das Leichtbaupotential durch eine Reduzierung des Sicherheitsfaktors effizienter ausgeschöpft wird. Bei Reduzierung von Sicherheitsreserven ist es sinnvoll eine Belastungsüberwachung zu implementieren. Durch eine Belastungsüberwachung ist es außerdem möglich die maximale Standzeit von Bauteilen den real aufgetretenen Beanspruchungen entsprechend auszunutzen. Eine Belastungsüberwachung bietet auch die Möglichkeit Überbeanspruchungen oder Fehlhandhabungen zu erkennen und unberechtigte Gewährleistungsfälle zu vermeiden. Konventionelle Systeme zur Belastungsüberwachung weisen wesentliche Nachteile hinsichtlich Ermüdungsbeständigkeit, Sensitivität, Dehnbarkeit oder Kosten auf. Eine neuartige Sensortechnologie basierend auf einer Formgedächtnislegierung stellt einen Lösungsansatz zur Überwindung dieser Nachteile dar. Formgedächtnislegierungen lassen sich in Drahtform als Sensorfilament in faserverstärkte Kunststoffstrukturen integrieren. Die Umsetzbarkeit im Pultrusionsprozess und die Nutzung des Messsignals eines strukturintegrierten Sensorfilament zur Ermittlung von Biege- beziehungsweise Zug- und Druckbelastungen wurde am Fraunhofer IWU erstmals nachgewiesen. Teile dieser Arbeit entstanden im Rahmen des Bundesexzellenzcluster EXC 1075 ""Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen"" und wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert. Die Autoren danken für die finanzielle Unterstützung.