Die Baukosten kennen seit vielen Jahren nur einen Weg – nach oben. Ein Ansatz zur Senkung dieser Kosten ist die Optimierung von Bauabläufen und -techniken. Hier setzt das Projekt »EstriPass« an, in dem das Fraunhofer IKTS gemeinsam mit Partnern ein Sensorsystem zur kontinuierlichen Restfeuchtemessung in Gips- und Betonbaustoffen weiterentwickeln will. So können Schäden durch unzureichende Trocknung vermieden und die Haltbarkeit erhöht werden.

Estrich wird in einer Vielzahl von Bau- und Renovierungsprojekten eingesetzt, insbesondere als Untergrund für Bodenbeläge. Estrichmischungen werden dabei meist in einem feuchten Zustand auf die vorbereitete Fläche aufgebracht und müssen anschließend aushärten. Je eher man den benötigten Trocknungsgrad nachweisen kann, desto eher können Folgearbeiten, wie die Verlegung des Bodens, beginnen.

Neuartiges Sensorsystem überwacht Restfeuchte

Derzeit wird für die Bodenlegung mit Estrichen ein pauschaler Trocknungszeitraum angenommen und dann eine CM-Messung nach DIN-Vorschrift (DIN 18560) durchgeführt. Bei verzögertem Trocknungsverhalten muss diese Messung ggf. mehrfach erfolgen.

Im Rahmen des Projekts »EstriPass« wird eine Lösung zur Feuchtedetektion entwickelt, die die Restfeuchte von Baustoffen genauer und kontinuierlich detektieren kann. So können auch spätere Wassereinbrüche, bspw. durch Havarien, bewertet werden. Zugleich sollen Informationen über die verbauten Baustoffe für Jahrzehnte dokumentier- und auslesbar sein. Der Sensor wird in den Estrich eingelassen und sendet die aufgenommenen Informationen über drahtlose Schnittstellen. Dabei soll das Mess-System so kostengünstig ausgelegt werden, dass ein flächendeckender Einsatz möglich wird.

Das Sensorkonzept basiert auf einem optischen Feuchtesensor, dessen keramisches sensorisches Element dem Baustoff in seiner Porosität ähnelt. Aktuelle Entwicklungen des Sensors sind bereits in der Lage, die Restfeuchte ausgewählter Gipsestriche zu detektieren. In einem nächsten Schritt erfolgt die Erweiterung auf weitere marktgängige Gipsestriche.

Cleveres Energiekonzept für langfristigen Einsatz

Neben der Keramikentwicklung für den Sensor stellt die angestrebte Miniaturisierung eine Herausforderung dar. Hierfür muss die derzeit externe Elektronik zusammen mit der Sensorelektronik auf ein kompaktes Board mit Funktechnik integriert werden. Ein zu entwickelndes Energiekonzept für die Hard- und Software stellt sicher, dass das System kurzfristig (60 Tage) die Energie zur genauen Bestimmung der Restfeuchte erfassen, speichern und über Funk aussenden kann. Zugleich sollen die gewonnenen Messwerte um die Produktdaten, wie Estrichtyp oder Zusammensetzung, ergänzt und langfristig (10+ Jahre) auslesbar bleiben.

Derzeit ist ein solches kombiniertes, präzises und preisgünstiges System am Markt nicht verfügbar. Mit einem Erfolg der Systemumsetzung wäre ein Messsystem geschaffen, das neben der kostengünstigen und permanenten Feuchtemessung durch weitere Funktionalität zur Digitalisierung von Baustellen beiträgt.

Über das Projekt

Das Projekt » Robustes funkbasiertes Sensorsystem zur Bestimmung der Restfeuchte in Gips- und Betonbaustoffen mit anwendernaher intuitiver mobiler Applikation zur Visualisierung beim Endanwender (EstriPass)« startete im September 2024 und läuft bis zum Februar 2027. Beteiligt sind neben dem Fraunhofer IKTS die GGB Gesellschaft für Geomechanik und Baumesstechnik mbH sowie die WiE GmbH.