BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung

fibrisTerre GmbH

Krümmung, Dehnung & Vibration � Vielseitiges Messen mit optischen Fasern

Die
Flügel von Windkraftanlagen, die Felsen einer Steilküste, das
reibungslose Funktio­nieren einer Produktionsanlage � ein plötzliches
Versagen kann schwere
Folgen haben. Mit Hilfe von faseroptischen Sensoren ist es möglich,
frühzeitig kleinste Verän­derungen zu lokalisieren und somit ein
Frühwarnsystem zu installieren. Faseroptische Systeme eignen sich
deshalb nicht nur für die Informationsübertragung, sondern
kön­nen auch als Mess-Sensoren eingesetzt werden. Um das Potenzial
dieser Technik weiter aus-schöpfen zu können, hat die fibrisTerre GmbH
gemeinsam mit der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
ein neues Forschungsprojekt ge­startet.

Ziel
des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen
des Programms �KMU-innovativ� geförderten Projektes ist die Entwicklung
eines
neuen Messgerätes, das optische Fasern zu hochempfindlichen Sensoren
macht, die Deh­nungen, Temperaturänderungen, Vibrationen und viele
andere Änderungen in der Um­gebung spüren. Wenn beispielsweise Zugkräfte
auf die Faser einwirken, ändern sich an dieser
Stelle der Faser die optischen Eigenschaften. Es entsteht ein
Streulicht. Das rückgestreute Licht wird aufgefangen, und das Messgerät
kann aus der Laufzeit schließen, an welcher Stelle das Ereignis
stattgefunden hat.

Bei
dem neuen Messgerät setzt man auf die digitale optische
Frequenzbereichs-Reflektometrie (OFDR). Im Gegensatz zu herkömmlichen
Geräten, die die Laufzeit
der Rückstreuung von kurzen Lichtimpulsen messen, wird bei der OFDR der
Impuls in seine spektralen Anteile aufgespalten, die dann einzeln
gemessen werden. Die neue Technik ermöglicht so kurzen Messzeiten, dass
Schwingungen, etwa an Brücken oder Wind­kraftanlagen,
schneller erfasst werden. Darüber hinaus wird das neue Verfahren neben
den bei­spielsweise aus dem Telekombereich bekannten Glasfasern auch
neuartige verlust­arme Polymerfasern nutzen und somit Bereiche
erschließen, für die Glasfasern zu zer­brechlich sind.

Im
Projekt wird das Know-how zur digitalen Fasersensorik der 2010 in
Berlin gegrün­deten fibrisTerre GmbH mit der Erfahrung der BAM in der
faseroptischen
Mess- und Prüftechnik zusammenfließen. �Ziel ist es, nach Abschluss des
Projektes ein universel­les, kosten- und energieeffizientes Messgerät
zu entwickeln, das sich auch am Markt etablieren kann�, sagt
Projektleiter Nils Nöther. Das Forschungsvorhaben innerhalb
des �KMU-innovativ�-Programms läuft bis März 2015.  Mit �KMU-innovativ�
fördert das BMBF kleine und mittlere Unternehmen, die Forschung für
neue Hightech-Produkte betreiben.

Kontakt:

Dr.-Ing. Nils Nöther