Bachelorarbeit von Philipp Huber erhält Deutschlandpreis des FBTM

Ziel dieses Projektes ist es, neue Sensortechnologien zur strukturellen Bauteilüberwachung von Naturfaserverbundwerkstoffen zu entwickeln. Hierzu sollen Leiterwerkstoffe in den Pflanzenfaserverbund integriert werden, und als mechano-elektrisches Sensorelement fungieren, um deren Versagen zu prädizieren. In vorherigen Forschungsarbeiten an der Hochschule Trier wurde entdeckt, dass das Leitermaterial Kupfer eingesetzt in Kabeln und Leitungen bei mechanisch dynamischer Belastung eine Oberflächenrauheit ausbildet. Dieses charakteristische Schädigungsverhalten der Oberfläche kann mithilfe von hochfrequenten Wechselströmen und dem damit zusammenhängenden Skin-Effekt detektiert werden. Eine Integraon von Leiterwerkstoffen in Naturfaserverbundwerkstoffe soll ein völlig neues Structural-Health-Monitoring (SHM) realisieren und somit den Einsatz des nachhaltigen Verbundwerkstoffs als Strukturbauteil ermöglichen.
Ziel der Arbeit von Herrn Huber war es, zusätzlich zum bereits erforschten Leiterwerkstoff Kupfer, weitere metallische Werkstoffe und Legierungen zu identifizieren, welche potenziell als Sensorelement geeignet sind. Durch zahlreiche Versuche, Oberflächen- und metallographische Untersuchungen konnte so ein bedeutender Betrag zur Erforschung von elektrischen Leiterwerkstoffen und zum Carl-Zeiss Projekt „Intelligente Naturfaserwerkstoffe“ geleistet werden. Von ihm wurde erstmalig das Schädigungsverhalten von vielen weiteren Leiterwerkstoffen in den Kontext des bisherigen Forschungsstands zum Werkstoff Kupfer gesetzt. Mithilfe der Ergebnisse, welche Herr Huber in seiner Arbeit präsentiert ist es zukünftig möglich, anhand verschiedener Kriterien den passenden Leiterwerkstoff für die Verwendung als Sensorelement auszuwählen.

Das zur Messung verwendete Rauheitsmessgerat der Firma Confovis wurde gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft.