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Technische Textilien - stärker als Naturkatastrophen

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Technische Textilien - stärker als Naturkatastrophen

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Erdbeben, Gerölllawinen, Überschwemmungen: Naturkatastrophen fordern immer mehr Opfer, die Schäden nehmen zu – also heisst es gegensteuern und vorbeugen.

Einige europäische Forscher setzen auf Technik. Ein Beispiel: Multifunktionale Textilien mit eingebauten Sensoren. Diese intelligenten Baustoffe schützen die Bauwerke und informieren jederzeit über den technischen Bauzustand.

Website : http://www.polytect.net/"

Es dauerte nur einige Sekunden, dann war das gesamte historische Zentrum von L’Aquila in Mittel-Italien platt. Das Erdbeben, Stärke 5,8 auf der Richter-Skala, tötete in und um Aquila 308 Menschen. Das war am frühen Morgen, am 6. April. 50,000 Menschen werden von einer Sekunde zur anderen obdachlos. FEDERICO PORFIRIO, ein Überlebender: “Diesen Abend werde ich nie vergessen. Mein Bett wanderte durch das Zimmer. Bücher fielen aus dem Regal. Und draussen dieser schreckliche Lärm – alles brach zusammen, Trümmer stürzten auf die Straße. Das geht mir nicht aus dem Kopf”. In die Innenstadt dürfen nur noch Polizisten, Feuerwehrleute … und Bauingenieure. Sie versuchen zu beurteilen, welche Bauten zu retten sind. Und wie. Und denken weiter: Technische Textilien aus Kohlenstoff- oder Glasfasern könnten künftig – so hoffen sie – dazu beitragen, Gebäude zu stabilisieren. Ingenieur GIULIO MORANDINI: “Also, beim Erhalt dieses Gebäudes muss man zunächst bei den Säulen anfangen. Wir müssen die Oberfläche reinigen, bis auf den Beton. Dann befestigen wir unsere Kohlefaser-Textilien, vor allem am unteren Ende der Säulen. Je nachdem welchen Schutz der Ingenieur anstrebt, können Sie entweder Kohlefaser verwenden – oder Glasfaser. Beide Produkte sind sehr flexibel und dünn, passen sich leicht an, an jede denkbare Form von Bauelementen, die geschützt werden sollen”. Aber selbst diese anspruchsvollen Textilien können im Ernstfall überfordert sein. Szenenwechsel: In einer Landschaft inmitten endloser Weinberge in der Nähe von Venedig, rund 500 km nördlich des Epizentrums, treffen sich Wissenschaftler, um für die multifunktionalen Textilien der Zukunft Ideen zu sammeln. – Welche Materialien können Bauwerke während oder nach Erdbeben, Erdrutschen und anderen Naturkatastrophen stabilisieren ? – Wie kann man ihnen die nötige Intelligenz mitgeben, Schäden – per Sensor – zu melden ? Das sind die Ziele eines europäischen Forschungs-Projekts namens Polytect. THOMAS B. MESSERVEY, Ingeneieur bei D´APPOLONIA S.p.A.: “Die Idee ist einfach: Bauwerke sollen ein bisschen so werden wie der menschliche Körper. Eine Haut umgibt sie. Eingebaute Sensoren liefern Informationen, wir kombinieren sie – so kommuniziert die gebaute Struktur nachhaltig mit uns. Im Idealfall schaffen wir damit etwas, was wir “Structural Health Modelling” nennen, zu deutsch etwa “Überwachung des Zustands von Strukturen”. Sie liefert Antworten auf vier Fragen: – Sind Schäden eingetreten? – Wenn ja, wo in der Struktur ? – Wie schwer sind die Schäden? – Und schließlich, was sind die Folgen für die Lebensdauer des Bauwerks ? “ Einige Prototypen gibt es bereits. THOMAS B. MESSERVEY: “Bei einem Produkt für die Anwendung auf Baustellen zum Beispiel gehen die Glasfasern in viele verschiedene Richtungen, da Spannung und Lasten in einem Bauwerk auch in viele verschiedene Richtungen wirken. Und im Inneren gibt es Sensoren – Glasfaserkabel in diesem Fall. Da schicken wir Licht durch, für eine Art Gesundheitscheck.” Andere Textilien verlegt man im sogenannten geotechnischen Einsatz in die Erde, zum Schutz vor Erdrutschen. Das ist längst nicht alles: Intelligente Textilien können als Filter eingesetzt werden oder als Gitternetz, das gleichzeitig den Boden stabilisiert und Wasser herausfiltert. Und wir können unsere Lichtwellen durchschicken, um zu erfahren, ob die Erde in Bewegung ist. Intelligente Textilien können auch aussehen wie dicke Seile. Im Inneren haben sie Glasfaserkabel, die sensibel sind für Chemikalien. Wenn wir diese Seile in einer Mülldeponie mit verbuddeln, können wir freiwerdende Chemikalien entdecken oder die Temperatur der Deponie messen”. Die Textilien müssen also allerhand aushalten. Die technologische Herausforderung für die Hersteller: Wie stricke ich die Sensoren möglichst schnell, effizient und geschützt in die verschiedenen Textilien ein. DONATO ZANGANI, Koordinator beim Projekt POLYTECT: “Wir mussten also Sensoren entwickeln, die wahre Alleskönner sind – sie müssen verstehen können, was in einem Bauwerk vorgeht. Das heisst, uns informieren über Verformungen, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Steifigkeit, oder das Austreten von Chemikalien. Gleichzeitig ging es darum, diese Sensoren ordentlich und haltbar zu einer textilen Struktur zusammenzubringen. Und drittens mussten wir lernen, die Messergebnisse der Sensoren auszuwerten”. Schauplatz für einen Teil der Labor-Tests ist Chemnitz in Deutschland. Eines der Experimente heisst zum Beispiel “Pilz-Test”. Polypropylen oder Glasfasern werden verformt bis an die Grenze des Möglichen. Ingenieur FRANK WEIGAND, Sächsisches Textilforschungsinstitut: “Diese Glasfaser-Strukturen sind im Prinzip mit aktiven Sensoren ausgestattet. Diese Sensoren überwachen die Strukturen während der Belastung. So können wir ableiten, welchen Kräften die Strukturen schon ausgesetzt waren. Bevor diese Netze oder Gitter ausfallen, gibt die Sonde Alarm. Ziel ist es, den Sensor so zu schützen, dass er lange genug hält, um eine Zerstörung ankündigen zu können”. Das liefert den Wissenschaftler nützliche Informationen über Verformbarkeit, Bruchfestigkeit oder Ermüdung von Textilien. Produziert werden die Stoffe mit integrierten Sensoren auf Spezialmaschinen – bis zu 220Meter pro Stunde. Strengste technischen Anforderungen sind hier Alltag. Ingenieurin PETRA FRANITZA, Sächsisches Textilforschungsinstitut: “Wenn ich von der normalen Mode für Bekleidung ausgehe, dann habe ich meine Winter-, Sommer-, Herbstkollektion und hier muss ich sehr schnell auf die Modetrends reagieren. Wenn ich mich aber mit technischen Textilien beschäftige, habe ich eine ganze Maschinerie dahinter, die die verschiedenen Funktionen erfüllen muss. Ich versuche hier, auf gewisse Erfordernisse im technischen Bereich einzugehen, die ich nicht der Mode unterwerfen kann. Hier geht es darum, Menschenleben zu retten. Und gerade das erdbebensichere Bauen ist keine Modeerscheinung. Sondern wir wollen wirklich die Häuser sicherer machen, so dass der Totalkollaps der Häuser verhindert werden kann.” Intelligente Textilien: Ein neues Mittel der Wissenschaft gegen die zerstörerische Wirkung von Naturkatastrophen. Und wenn sie schon passiert sind……. VENUSIA ALONZO, eine Überlebende des Erdbebens in L’Aquila: “Seit dem Erdbeben ist noch nicht viel Zeit vergangen. Es ist einfach noch zu frisch. Nach anderen Erdbeben in Italien wurden die Häuser von den Behörden freigegeben und dann hat es doch wieder geknallt und schlimmer als zuvor. Ich will keine Psychose bekommen. Ich schlafe lieber weiter im Camp.” ….wenn das Unglück schon passiert ist, dann können die neuen “Textilien mit Grips” beitragen, die Ängste der Überlebenden zu überwinden, auch in L’Aquila.