Sicherheit: Nanofarbe erkennt Schäden in Bauwerken

Schottische Forscher haben eine Farbe entwickelt, die zur Überwachung von Bauwerken eingesetzt werden soll. Eine Oberfläche wird mit der leitfähigen Farbe bestrichen. Dann werden Elektroden angebracht, die die Leitfähigkeit messen. Veränderungen daran können auf Schäden hinweisen.

Artikel veröffentlicht am 1. Februar 2012, 18:14 Uhr, Werner Pluta

Saafi (rechts) und Kollege beim Mischen der Farbe (Bild: University of Strathclyde)

Flugasche, ein Abfallprodukt von Verbrennungen unter anderem in Kohlekraftwerken, könnte künftig nutzbringend eingesetzt werden: Schottische Forscher haben eine Farbe entwickelt, die Schäden an Bauwerken erkennen soll.

Die Farbe besteht aus Flugasche und aus Kohlenstoffnanoröhrchen. Damit werden Bauwerke, etwa die Wände eines Tunnels, eine Brücke oder ein Windrad angemalt. Die Flugasche verleihe der Farbe die dafür nötige Haltbarkeit, erklären die Wissenschaftler der Universität von Strathclyde in Glasgow um Mohammed Saafi.

Landkarte der Leitfähigkeit

Ist die Farbe aufgetragen, wird das Bauwerk mit drahtlosen Elektroden ausgestattet, die mit der Farbe verbunden werden. Die Nanoröhrchen zeichnen sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit aus. Die Elektroden erstellen eine Art Landkarte der Leitfähigkeit der mit der Farbe bestrichenen Oberfläche. Bilden sich in der Farbe Risse, erkennt das Sensornetz diese als Veränderungen in dieser Landkarte. Die Elektroden sollen auch Bewegungen erfassen, die Hinweise auf eine Schwachstelle oder Korrosion geben.

Die Überwachung übernehme ein drahtloses Sensornetzwerk, erklärt Saafi. Die Farbe sei mit drahtlosen Kommunikationsknoten gekoppelt, die über ein Energy-Harvesting-System verfügten, das sie unabhängig mache sowie die Möglichkeit gebe, eine Warnung abzusetzen. Auf diese Weise sei es möglich, "aus der Ferne unsichtbare Schäden wie Mikrorisse im Betonfundament einer Windkraftanlage zu erkennen."

Schäden früher erkennen

Mit Hilfe der Nanofarbe ließen sich Schäden nicht nur früher aufspüren als es mit herkömmlichen Überwachungsmethoden möglich sei. Zudem sei sie recht günstig, nicht zuletzt auch, weil sie zu einem guten Teil aus dem Abfallprodukt Flugasche bestehe. Durch die Farben ließen sich die Unterhaltskosten von Windrädern oder anderen großen Bauwerken deutlich senken, glauben die Entwickler.

Die Forscher haben das System im Labor erfolgreich getestet. Jetzt wollen sie die Funktionsfähigkeit an einem großen Bauwerk im Freien vorführen.