19.02.2015

"Energy-Harvester" im Asphalt

Einmal verbaut, immer messbereit: Transponder misst die Temperatur im Straßenbelag.
Quelle: Fraunhofer IPMS
19.02.2015
Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden zeigen, dass man mit RFID-Sender-Empfänger-Systemen weitaus mehr machen kann als bislang gedacht. Sie haben einen frei programmierbaren UHF-Transponder-Tag entwickelt, der bestückt mit Sensoren physikalische Parameter wie Temperatur, Feuchte oder Druck messen kann. Solche Tags können zum Beispiel bei der Errichtung oder Sanierung von Gebäuden während der Bauphase an kritischen Stellen im Mauerwerk oder hinter einer Trockenbauwand verbaut werden, um regelmäßige Feuchtemessungen zur Kontrolle möglicher Bauschäden oder Raumhygiene durchzuführen. Oder sie können beim Straßenbau in den Asphalt eingelassen werden, um später die zwischen einzelnen Streckenabschnitten mitunter stark schwankende Temperatur des Straßenbelages zu messen. Dies ist vor allem für den Winterdienst von großem Nutzen. So lassen sich ohne Sicherheitseinschränkungen nicht nur Kosten für Streugut und Servicekräfte minimieren, sondern auch Asphaltschäden vorbeugen, die mit dem übermäßigen Einsatz von Streusalz einhergehen.

Das Potenzial, mit UHF-Sensor-Transpondern auf diese Weise Qualitätssteigerungen, Kosteneinsparungen oder Zeitgewinne zu erreichen und so neue Anwendungen zu erschließen, ist angesichts der Vorteile der Transpondertechnologie enorm: Transponder sind klein, robust, leicht zu handhaben und preisgünstig. Außerdem können Sie bei Bedarf lebenslang, berührungslos und in Echtzeit mit Hilfe eines Lesegerätes nicht nur Daten zur Verfügung stellen, sondern gleichzeitig auch mit der dazu notwendigen Energie versorgt werden. Ein mit dem  Straßenbelag verbundener Transponder könnte seine notwendige Energie so zum Beispiel aus dem fahrenden Streufahrzeug „harvesten“.

Auf der Embedded World, der Weltleitmesse für Embedded-Technologien in Nürnberg, stellt das Fraunhofer IPMS UHF-(Ultra-High-Frequency-) Transponder für Anwendungen vor, bei denen Entfernungen von einigen Metern zu überbrücken sind. Dank der Flexibilität des Transpondersystems, das aus Antenne, Transponder-Chip und Sensor besteht und über eine integrierte I²C- oder SPI-Schnittstelle zum Anschluss beliebiger externer Sensoren verfügt, ist die Fraunhofer-Technologie für eine Vielzahl möglicher Anwendungen interessant.

Kontakt: Dr. Michael Scholles, Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS
info@ipms.fraunhofer.de

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