Fraunhofer-Projekt

Smarte Schraube meldet Materialermüdung per Funk

Forscher des Fraunhofer Clusters of Excellence Cognitive Internet Technologies (CCIT) haben eine intelligente Schraube präsentiert, die Materialermüdung automatisch melden und regelmäßige Inspektionen überflüssig machen soll. Sie soll an sicherheitskritischen Strukturen wie Brücken, Bahnstrecken, Kränen oder Windrädern zum Einsatz kommen.

Die Funktionsweise: Zwischen der Schraube und der darunterliegenden Beilagscheibe findet sich laut Heise.de eine piezoresistive Schicht namens „DiaForce“. Diese misst die Vorspannkraft: Ändert sich der Druck, verändert sich auch der elektrische Widerstand. Das wird von einem Sensor registriert und per Funk an eine Basisstation gemeldet. Anschließend kann die betroffene Schraubverbindung auf Materialermüdung geprüft werden.

Die intelligenten Schrauben nutzen einen Funkstandard namens „mioty“, mit dem bis zu 100.000 Schrauben mit der Basisstation verbunden werden können und der mehrere Kilometer Distanz überbrücken können soll.

Schrauben erzeugen ihren Strom selbst
Um mühsamen Batteriewechseln vorzubeugen, haben sich die Forscher Methoden überlegt, mit denen die vernetzten Schrauben ihren eigenen Strom produzieren können. Dazu zählt etwa eine Variante mit Solarzelle, außerdem testet man eine Schraube mit einem Thermogenerator, die ihren Strom aus Temperaturschwankungen der Umgebung generiert.

Die intelligente Schraube soll nun ausgiebig erprobt werden: Ihre Erfinder um Projektleiter Peter Spies sind aktuell auf der Suche nach Pilotkunden und Projektpartnern, welche die smarte Schraube unter Realbedingungen testen sollen.