Emissionsärmere Betonherstellung bei gleicher Produktqualität

Der Klimafußabdruck von Beton als einem der wichtigsten Baustoffe ist enorm. Pro Tonne Zement, dem Bindemittel im Beton, entstehen 587kg CO₂-Äquivalentent. Jährlich werden in Deutschland 27,5 Mio. Tonnen Zement verbraucht, weltweit etwa 4,65 Mrd. Tonnen.

Im Projekt WirelessAccel sollen die CO₂ Emissionen in der Betonherstellung gesenkt werden, ohne dabei die Produktqualität zu gefährden. Ziel ist ein System, das den Einsatz umweltfreundlicherer Baustoffe wie etwa Recyclingmaterialien und reduzierte Zementmengen erleichtert. Ein Monitoring des Herstellungsprozesses soll dabei weniger Ausschuss hervorrufen und damit den CO₂-Ausstoß senken.

System erfasst Vibrationen im Betonsteinfertiger

Das IMMS wird daher ein drahtloses Messsystem zur Erfassung von Vibrationen im gesamten Vibrationsverbund eines Betonsteinfertigers entwickeln. Dieses System soll in der Lage sein, die komplexen und hochdynamischen Vibrationen, die während des Verdichtungsprozesses auftreten, präzise und in Echtzeit zu erfassen und somit die genaue Überwachung und Anpassung der Produktionsparameter zu ermöglichen. Das ist insbesondere bei zementarmen Betonrezepturen oder Recyclingmaterialien von großer Bedeutung.

Zeitsynchrone und energieeffiziente Datenerfassung

Das IMMS erforscht dazu Methoden zur exakten Zeitsynchronisation von bis zu 12 Funksensorknoten. Damit wird eine synchrone Messung an verschiedenen Orten des Betonsteinfertigers ermöglicht. Parallel dazu wird ein energieeffizientes Datenübertragungsprotokoll implementiert, das die erfassten Beschleunigungsdaten mit einer Abtastrate von 2 kHz und einem Messbereich von bis zu 500g zuverlässig und in Echtzeit an ein zentrales Gateway übermittelt. Die Sensorknoten sind dabei so konzipiert, dass sie extrem hohe Beschleunigungen aushalten und gleichzeitig mit minimalem Energieverbrauch betrieben werden können, wodurch eine robuste, langlebige Messinfrastruktur für diesen anspruchsvollen Fertigungsprozess entsteht.