Neue Maßstäbe für eine nachhaltige Herstellung von Sandwichelementen im Bausektor

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Schadhafte Sandwichelemente an Bauwerken können Reklamationen und hohe
Kosten verursachen. In dem gerade abgeschlossenen Projekt »ReSaMon« hat
ein interdisziplinäres Team demonstriert, wie moderne Sensorik und Machine
Learning zur Optimierung der Herstellung von Sandwichelementen eingesetzt
werden können.

Materialschwächen werden bereits im Produktionsprozess
erkannt. Diese Technologie verspricht eine signifikante Verbesserung der
Qualitätssicherung und eine Reduktion von Reklamationen und CO2-Emissionen
in der Bauindustrie.

Leichtbau, Strukturüberwachung, Machine Learning

In Deutschland werden jährlich über 20 Millionen Quadratmeter
Sandwichelemente produziert, die aus zwei metallischen Deckschichten und
einem Kern aus Polyurethan-Hartschaum bestehen. Diese Konstruktion
ermöglicht eine hohe Tragfähigkeit bei geringer Masse, ideal für den
Leichtbau, insbesondere im Hochbau, in Fassaden von Industriehallen und
Kühlhäusern. Jedoch führt das Phänomen der Blasenbildung in diesen
Bauelementen branchenweit immer wieder zu Kundenreklamationen, die Kosten
und zusätzliche CO2-Emissionen durch Neuproduktion und Austausch nach sich
ziehen.

Zerstörungsfrei und berührungslos Schwachstellen noch im
Produktionsprozess identifizieren

Ein interdisziplinäres Projektteam aus Industrieunternehmen, Experten für
Sandwichelemente, Messtechnik-Spezialisten und Simulationsexperten hat in
dem Projekt »Ressourceneffiziente Sandwichelemente durch zerstörungsfreies
Monitoring für den Leichtbau - ReSaMon«, gefördert durch das
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), eine
zerstörungsfreie und berührungslose Messtechnik entwickelt, die mögliche
Schwachstellen und Änderungen der Materialeigenschaften bereits während
der Produktion, direkt danach sowie im verbauten Zustand identifizieren
kann. Auch entstand ein Digitaler Zwilling der Produkte, der mit
datenbasierten Methoden Fehlstellen zuverlässig detektiert und
lokalisiert.

Verbesserung der Produktionsprozesse im Bausektor

Profitieren können Sandwichelement-Hersteller durch die Verbesserung ihrer
Qualitätssicherung, was Reklamationen und CO2-Emissionen reduziert. Zudem
wurden durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit in Diskussionen und
Workshops weitere Einflussfaktoren für die Entstehung von Blasen
identifiziert. Die Vorarbeiten in »ReSaMon« bilden die Grundlage für
weitere Forschung mit dem Konsortium, um das Thema Blasenbildung in der
Branche auf ein Minimum zu reduzieren und damit erheblichen ökologischen
und wirtschaftlichen Schaden abzuwenden.