Schrauben werden als Mittel genutzt, um Werkstücke zu verbinden. Allerdings können sich Schrauben aus verschiedenen Gründen lösen. Forscher des Fraunhofer Instituts haben intelligente Schrauben entwickelt, die automatisch Alarme auslösen, wenn sie sich lockern. Dadurch kann die Stabilität der Schraubverbindungen aus der Ferne überwacht werden. Die Unterlegscheibe enthält einen Drucksensor aus einem dünnen piezoresistiven Film, eine Schicht, die Veränderungen des elektrischen Widerstandes eines Materials zeigt, der durch Druck oder Zug ausgelöst wird. Beim ersten Anziehen der Schraube registriert dieser Film die Vorspannkraft an drei verschiedenen Stellen. Wenn sich die Schraube mit der Zeit lockert, protokolliert sie automatisch die Druckänderung und sendet eine Art Warnung. Sobald eine solche Veränderung eintritt, wird sie von einem Funkmodul im Schraubenkopf erkannt. Dieses Modul sendet ein verschlüsseltes Warnsignal an eine nahe gelegene Basisstation, auf die das Wartungspersonal über das Internet zugreifen und den Status jeder intelligenten Schraubenverbindung in einem bestimmten Objekt jederzeit überwachen kann.
„Der Einsatz von intelligenten Schrauben ist ein wichtiger Fortschritt an Sicherheit. Bei Inspektionen von Brücken oder Windkraftanlagen, entfällt der Bedarf an Technikern vor Ort, um jede Schraube einzeln zu überprüfen, da alle Daten online abrufbar sind,“ so der wissenschaftliche Mitarbeiter im Bereich Sensorik, der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Rone Yousif. // Von Laok Mahmmood und Lukas Urner
Teaserbild: Überwachung eines Windrades mithilfe von Intelligenten Schrauben. Quelle: Lukas Urner