Beschichtung großer mobiler maritimer Konstruktionen mit sprühfähigen Hartschäumen – Teilvorhaben: Nicht-invasives akustisches „Structural Health Monitoringystem“ für PUR-basierte Beschichtungssysteme

Im Projekt „Megayachtschaum“ sollen neuartige Beschichtungssysteme für Schiffsrümpfe entwickelt werden, die die Anforderungen an eine Oberflächenbeschichtung besser erfüllen, als die derzeitigen epoxidharzbasierten Beschichtungssysteme. Das Material soll robuster sein, insbesondere was Materialdefekte wie Rissbildung oder Delamination angeht, und sich automatisiert per Roboter auftragen lassen. Das Projekt ist ein Verbundvorhaben mit insgesamt 7 Partnern aus Industrie und Forschung.

Das Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) wird im Teilvorhaben ein zerstörungsfreies und onlinefähiges Structural Health Monitoring-Systems (SHM) für die ortsaufgelöste Messung von Schäden am Schiffsrumpf entwickeln, das insbesondere an das im Vorhaben entwickelte schaumbasierte PUR-System angepasst ist.

Die Technologie zur Überwachung des Schiffsrumpfes soll auf sogenannten akustischen Oberflächenwellen – einer Sonderform des Ultraschalls – basieren. Die SHM-Sensorik soll dabei zum einen an neuralgische Stellen der Rumpfinnenseite angebracht werden, um nicht-invasiv und im laufenden Betrieb (auf See) die Ablösung der Hartschaumschicht vom Stahl oder das Eindringen von Wasser zu detektieren. Parallel soll im Rahmen des Teilvorhabens untersucht werden, ob mit dem akustischen Verfahren auch eine Erkennung von Haarrissen auf der Lackbeschichtung des äußeren Schiffsrumpfes sowie die Messung der Delamination der PUR-Schaumschicht vom Decklaminat möglich ist. Zudem soll geprüft werden, ob sich das akustische Verfahren auch zur Erkennung von Lufteinschlüssen in der Decklaminatschicht eignet. Ziel ist die Entwicklung eines für die Überwachung großer Teilflächen des Schiffsrumpfs geeigneten Sensorsystems mit ausreichender Ortsauflösung, welches eine quasi-kontinuierliche Zustandsüberwachung von PUR-basierten Beschichtungssystem im Betrieb erlaubt und so zur Qualitätssicherung beiträgt.