Neuartige Antenne zur verbesserten Abbildung von Strukturen
Der Erhalt historischer Steingebäude ist zum Schutz der kulturellen Identität der Gesellschaften von höchster Bedeutung. Aus ökologischen Gründen ist ihre Wartung, Reparatur und Sanierung jedoch ein äußerst kostenintensiver Prozess. Alterung, Klimabedingungen, Erdbeben, Verkehrserschütterungen und Eigengewicht sind einige der Hauptursachen für ökologische Schäden an historischen Gebäuden und Strukturen. Das ONSITEFORMASONRY-Projekt richtete sich auf die Verbesserung moderner Untersuchungsverfahren vor Ort zur strukturierten Evaluierung und Beurteilung historischer Steingebäude. Auf der Grundlage der bestehenden Technologie wurde ein neuartiges Hochfrequenz-Radarantennensystem mit einer Mittenfrequenz von 1.6GHz entwickelt. Das Diagnose-Tool kann zur hochauflösenden nicht-destruktiven Strukturabbildung genutzt werden. Die Hauptinnovation dieses Systems liegt in der Trennung von Sende- und Empfangseinheit, die beide mit der Steuereinheit verbunden sind. In Fällen, in denen Sender und Empfänger getrennt werden müssen, z.B. an einer zweiseitigen Wand, ermöglicht dieser flexible Aufbau sowohl die Durchführung von Reflexionswellen- als auch von Tomographiemessungen. Darüber hinaus verfügt das neue System über äußerst kompakte Abmessungen und ein geringes Gewicht. Im Gegensatz zu anderen, konventionell eingesetzten Antennen ist die Auflösung des Systems sehr hoch, da die 1.6-GHz-Antenne eine Wellenlänge von rund 6cm besitzt. Infolgedessen ist eine sehr detaillierte Strukturabbildung bis hin zu nur wenigen Zentimetern möglich, während seine Bandbreite Messungen in extrem hoher Auflösung bietet. Eine hohe Auflösung wird auch bei anderen Anwendungen benötigt, beispielsweise bei Messungen der Asphaltstärke und bei der Erkennung von Rissen im Beton. Das neuartige System ist sehr benutzerfreundlich und einfach zu installieren und anzuwenden, da es eine sehr gute Kombination aus Datensammlung und -positionierung aufweist. Da das System äußerst schnell gestartet werden kann und die Kalibrierung nur wenige Sekunden in Anspruch nimmt, können Messungen und Kontrolle der Datensammlung gleichzeitig durchgeführt werden. Parallel zur Datensammlung wird über einen robusten eingebauten Monitor der Bewegungsverlaufs der Antenne in Echtzeit visualisiert. Das kontinuierlichen Labortests unterzogene Hochfrequenz-Antennensystem wird im Rahmen einer weiteren Zusammenarbeit Partnern angeboten, die mit dem Anwendungspotenzial eines solchen Geräts vertraut sind. Zu den möglichen Anwendungsgebieten zählt auch die Forstforschung zur genauen Beurteilung und Diagnose der inneren Baumstruktur. Außerdem liegt ein weiterer Anwendungsbereich in der Bewertung des Feuchtigkeitsgehalts kleiner Proben unterschiedlicher Materialien wie Saatgut, Mais, Getreide und Sägemehl.
