Smart Fiber

Um zu vermeiden, dass bei den Rotoren bei Windkraftanlagen Schäden entstehen, wurde das EU-Projekt SmartFiber ins Leben gerufen. Bauteile aus Glasfaserverbundstoff werden zuverlässig auf beständige Belastungen hin kontrolliert. Neben Imec, FBGS Technologies, Universität Gent, Airborne, XenICs und Optocap entwickelt das Fraunhofer IIS die drahtlose Daten- und Energieübertragung für das System.

Über integrierte Sensoren können Temperatur- und Belastungsdaten wie beispielsweise Zug erfasst werden. Diese können mittels der vom Fraunhofer IIS entwickelten drahtlosen Daten- und Energieübertragung ausgelesen werden.

Die Herausforderung bei diesem Projekt liegt darin, parallele drahtlose Daten- und Energieübertragung in Verbundwerkstoffe wie Glas- und Kohlefasermaterialen hinein zu realisieren. Dieser Schritt ist den Entwicklern am Fraunhofer IIS für Glasfasermaterialien wie geplant gelungen. Eine Umsetzung in Kohlefaserverbundstoffen ist für die Zukunft geplant.

Die verwendete Technologie ist ähnlich der bei RFID (Radio Frequency Identification). Der wesentliche Mehrwert liegt jedoch darin, dass die integrierte Elektronik nicht nur identifiziert wird, sondern dass eine gleichzeitige Daten- und Energieübertragung für den eingebetteten Sensor realisiert wurde.

Bei integrierten Systemen ist es notwendig, drahtlos zu arbeiten. Der Sensor liest innerhalb des Bauteils dessen aktuellen Zustand in Bezug auf thermische und physische Belastung aus. Diese Daten werden dann über die vom Fraunhofer IIS entwickelte Schnittstelle über den Sender im Bauteil an den Empfänger außerhalb gesendet. Die innovativen Sender sind auf Grund der Schichteigenschaften des Glasfaserverbundstoffes mit 3 bis 4 mm sehr flach gehalten und werden bei Projektende auf 2,5 cm² Platz finden.

Die drahtlose Daten- und Energieübertragung kann überall dort eingesetzt werden, wo smarte Lösungen für embedded wireless systems gefragt sind. So zum Beispiel in Rotorblättern von Windturbinen,  Flugzeugen, Gas- und Ölbohrvorrichtungen, Bootummantelungen und Propeller. Die Technologie kann auch in Kohlefaserverbundwerkstoffe integriert werden.

Das Fraunhofer IIS verfügt über umfassendes Know-how, ihr individuelles RFID-System kostengünstig zu realisieren. Wir haben Zugang zu hochmodernen Messtechniken und –methoden sowie zu einem kompletten Testzentrum für die Simulation realer Einsatzszenarien.