DFOSS

Distributed fiber optic seismic sensing

Intelligente Überwachung großer Bauwerke

Im Rahmen des DFOSS-Projekts soll ein faseroptisches Messsystem zur Überwachung wesentlicher physikalischer Parameter von verteilten Strukturen wie Gebäuden, Dämmen, Brücken oder Pipelines entwickelt werden. Durch die Dehnungsmessung an Bauwerken kann z. B. der Verschleiss erfasst und somit gezielt vorgebeugt werden. Die Überwachung sicherheitsrelevanter Kenngrößen großer Strukturen ist allerdings aufwändig und mit hohen Kosten für Wartung und Instandhaltung verbunden. Im Rahmen des Förderprojektes soll ein neuartiges System entwickelt werden, mit dem diese Kosten wesentlich reduziert werden können.

Neue optische Sensorik für das Online-Monitoring

Der hier vorgeschlagene Weg beinhaltet die punktuelle Erfassung von relevanten physikalischen Größen mit Hilfe von Faser-Bragg-Gitter-Sensoren (FGB-Sensoren) entlang einer Glasfaser, deren Länge bis zu einigen Kilometern betragen kann. FBG-Sensoren sind in Lichtwellenleitern eingeschriebene optische Sensoren, die verschiedene Größen erfassen können. Sie können zur Temperatur-, Dehnungs-, Beschleunigungs-, Schwingungs- oder Druckmessung eingesetzt werden. In dem Projekt wird ein System mit mehr als 100 FBG-Sensoren pro Sensorstrang angestrebt.

Die seismische Messung an verteilten Strukturen ermöglicht das Monitoring von Verschleiß. Mit Hilfe von sogenannten Rainflow-Counting-Verfahren kann so die Restlebensdauer abgeschätzt werden. Im Gegensatz zu existierenden Lösungen soll die hier vorgeschlagene Systemtechnik eine höhere Empfindlichkeit haben und durch die angestrebte hohe Anzahl von Sensoren eine bessere Ortauflösung erlauben. Gleichzeitig sollen durch das kosteneffiziente Design Messungen an verteilten Strukturen günstiger verwirklicht wer-den können.

Für die Realisierung des Projektes hat sich ein vielseitiges internationales Konsortium zusammengefunden:
Für die wissenschaftliche Analyse der Grundlagen sind die beiden Partner ContEl Ltd. und der Lehrstuhl für Messsystem- und Sensortechnik der TU München zuständig. Die Entwicklung des Messgeräts und der Sensoren wird maßgeb-lich durch die fos4X GmbH und TVN Ltd. vorangetrieben. Insbesondere auf der deutschen Seite wird der Marktzugang durch die matrics engineering GmbH als assoziiertem Partner unterstützt. Damit decken die Verbundprojektpartner die wesentlichen Bereiche der Wertschöpfungskette ab.

Die entwickelten Lösungen werden helfen, sowohl das bestehende Messsystem von fos4X für Windkraftanlagen zu verbessern als auch neue Märkte und Applikationen in naher Zukunft zu erschließen.