Ein Großteil der Tunnel- und Brückeninfrastruktur in Europa ist über 50 Jahre alt und nähert sich dem Ende der Lebensdauer, wobei ein erheblicher Instandhaltungsbedarf besteht. Dies birgt die Gefahr von Unfällen wie dem Einsturz der Morandi-Brücke in Genua in Italien im Jahr 2018 mit 43 Toten und 16 Verletzten.
Die Universität Luxemburg und die Technische Universität Darmstadt entwickeln eine kostengünstige und skalierbare Technologie von Elastomeren, die einer Farbbeschichtung ähneln und sich eignen, die Sicherheit kritischer Infrastrukturen wie Brücken, Tunneln oder Dämmen zu verbessern. „Bestehende Lösungen und Sensoren ermöglichen keine preiswertige Erkennung und Überwachung, während unsere Technologie kostengünstig ist und nur eine Kamera als elektronische Ausrüstung benötigt“, erklärt Prof. Jan Lagerwall, Physiker an der Fakultät für Naturwissenschaften, Technologie und Medizin.
Die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Forschern und Betonbau-Experten hat gezeigt, dass sich die Rissbildung in einem sehr frühen Stadium durch eine dünne Schicht dieser cholesterischen Flüssigkristallelastomere (CLCEs) sichtbar machen lässt. Je nach Zustand des Materials ändert die Beschichtung ihre Farbe. Außerdem lässt sie sich auch zur Überwachung des fortschreitenden Risswachstums einsetzen, um vor potenziell katastrophalen Folgen zu handeln.
Das Team arbeitet an der Verfeinerung der chemischen Zusammensetzung der CLCEs – die potenziell in verschiedene Farben geändert werden oder unsichtbar bleiben, bis ein Riss auftritt – um so die Umweltbelastung zu minimieren. Obwohl die Technologie ursprünglich für Betonoberflächen entwickelt wurde, lässt sie sich auch auf Metalloberflächen von Fahrzeugen wie Flugzeugen, Booten, Zügen und Autos anwenden.
„Zusammen mit Prof. Numa Bertola von der Universität Luxemburg starten wir nun im Frühjahr 2025 unser erstes Pilotprojekt außerhalb des Labors an einer echten Struktur mit einer Brücke in der Schweiz“, kündigt Lagerwall an. „Es ist sehr wichtig ist zu sehen, wie sich unsere Lösung unter Außenbedingungen über einen längeren Zeitraum bewährt.“
Autor(en): spa
