Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Feuchtesensoren für das Monitoring von Estrich-Trocknungszeiten

© Fraunhofer IKTS
Schematische Darstellung der optischen Feuchtemessung durch Lichtleitung (Lichtbeugung -streuung und -reflexion) in poröser Keramik im trockenen und feuchten Zustand.
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Maßgeschneiderte poröse Keramik im Feuchtesensor, angepasst auf die realen Porengrößen des Estrichs (als Beispiel Calcium-Sulfat-Estriche A, B, C).
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Lichtoptischer Feuchtesensor zur Feuchtemessung in Estrichen zur Vermeidung von Bauschäden und Verkürzung von Wartezeiten während der Estrichverlegung.

In der Bauwirtschaft erfolgen der Einbau und die Verarbeitung vieler Materialien wie Estrich in einem feuchten Zustand. Überschüssiges Wasser, das für den Abbindeprozess nicht erforderlich ist, muss nach der Verarbeitung der Baustoffe über die Bauteilgrenzen in einem möglichst definierten Zeitregime an die Umgebungsluft abgegeben werden. Zur Verringerung des Energie- und Ressourcenverbrauchs in der Produktion als auch bei der Anwendung im Bauwerk ist ein möglichst genaues und einfaches Monitoring dieser Trocknungszeiten notwendig. Dies ermöglicht eine Verkürzung der Wartezeiten im Baubetrieb und eröffnet eine objektive Einschätzung des Wassergehalts, um einen Bauschaden beispielsweise durch eine vorzeitige Belegung der Estrichböden zu verhindern.

Insbesondere das Trocknungsverhalten im kritischen Bereich bei 0 bis 3 % Restfeuchte ist oftmals nur eine zeitliche Abschätzung, die jedoch von äußeren Faktoren, wie Estrich-Zusammensetzung, Umgebungstemperatur und Luftfeuchte, sowie geometrischen Gegebenheiten abhängen. Die standardisierten Testmethoden arbeiten nicht zerstörungsfrei. Um die beschrie­benen Vorteile der Wartezeitverkürzung im Baugeschehen und der Vermeidung von Bauschäden sicher zu erzielen, wird ein Einweg-Sensor zur Feuchtemessung benötigt, der im Estrich eingegossen werden und dort verbleiben kann sowie verlässliche Trocknungsdaten liefert.

Am Fraunhofer IKTS werden Feuchtesensoren auf Basis poröser Keramiken entwickelt, bei denen die verbesserte Lichtleitung von mit Wasser gefüllten Poren ausgenutzt wird. Die Lichtleitung nimmt beim Trocknen ab und ist unempfindlich gegenüber Salzgehalten im Wasser sowie Temperaturschwankungen. Durch maßgeschneiderte poröse Sensor-Keramiken, die auf die Estriche in Porengrößen und Porosität abgestimmt sind, kann der Trocknungsverlauf optisch gemessen werden. Im Rahmen der aktuellen Forschung werden sowohl geeignete Keramiken als auch ein geeigneter Sensoraufbau entwickelt.

Projekttitel: KeraSens

Finanzierung: AiF/Forschungsvereinigung der Gipsindustrie e.V.

Förderkennzeichen: IGF 20936 BR/2

Projektpartner: Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar (MFPA)