Fehlstellen und Lufteinschl眉sse in Holzwerkstoffen sicher und zuverl盲ssig detektieren - das ist das Ziel der Forschung von Dr.-Ing. Torben Marhenke am Institut f眉r Dynamik und Schwingungen (IDS) der Fakult盲t f眉r Maschinenbau. F眉r seine hochinnovativen L枚sungen, die einen deutlichen Fortschritt gegen眉ber dem derzeitig angewendeten Stand der Technik darstellen, hat er jetzt den Wilhelm-Klauditz-Preis f眉r Holzforschung und Umweltschutz erhalten. Mit dem Preis w眉rdigt der Internationale Verein f眉r Technische Holzfragen e.V. herausragende wissenschaftliche oder anwendungsorientierte Arbeiten auf dem Gebiet der Holzforschung und des Umweltschutzes.
Holzwerkstoffe, die aus Alt- und Recyclingh枚lzern hergestellt werden, leisten einen bedeutenden Beitrag zur Nachhaltigkeit. Die Weiterentwicklung dieser Werkstoffklasse und die zuverl盲ssige und reproduzierbare Produktion der daraus gefertigten Bauelemente ist deshalb besonders wichtig bei der Erschlie脽ung neuer Anwendungen. Diese gehen weit 眉ber die M枚belindustrie hinaus, etwa in den Bereich der Architektur. Aber auch im Verkehrswesen (Schiff- und Luftfahrt sowie Automobilbau) sind Holzwerkstoffe aufgrund ihres hohen Nachhaltigkeits- und Recyclingwertes interessant. Sie verbinden eine geringe Dichte mit guten Festigkeitseigenschaften.
Dennoch weisen Holzwerkstoffe auch Nachteile auf. Da sie aus einzelnen Holzstrukturelementen zusammengesetzt sind, k枚nnen sich Luftscheinschl眉sse beziehungsweise Blasen sowie fehlerhafte Klebeverbindungen im Material bilden. Diese Materialschwachstellen k枚nnen katastrophale Folgen haben, wie der Einsturz einer Eishalle in Bad Reichenhall im Jahr 2006 oder das Versagen der Dachkonstruktion eines Supermarktes in Berlin im Jahr 2009. Ursache des Einsturzes waren unter anderem fehlerhafte Leimverbindungen in den Holzwerkstoffen. Ziel der Dissertation von Torben Marhenke ist, Fehlstellen und Lufteinschl眉sse im Material sicher und zuverl盲ssig zu detektieren - in einer viel pr盲ziseren Gr枚脽enordnung, als dieses derzeit m枚glich ist.
Ultraschall-Pr眉fverfahren, mit denen Holzwerkstoffe durchschallt werden, sind Stand der Technik, k枚nnen Fehlstellen aber erst ab einer Gr枚脽e von einem Durchmesser von 25 Millimeter detektieren, und es ist schwer, den genauen Ort der Fehlstelle zu lokalisieren. F眉r viele Anwendungen ist dieses ausreichend. Bei einer Anwendung als Konstruktionswerkstoff im Automobilbau, der Bauindustrie oder der Luftfahrt stellen jedoch schon die kleinsten Delaminationen Ursprungsstellen f眉r gr枚脽ere Sch盲digungen dar.
Die Idee von Dr.-Ing. Torben Marhenke zur Verbesserung der Detektionsempfindlichkeit und Aufl枚sung besteht darin, die heutige Ultraschall-Pr眉ftechnik in ihrem prinzipiellen Aufbau beizubehalten, das von der durchschallten Platte abgestrahlte Ultraschallfeld jedoch durch ein Mikrofon-Array und einen neuen, speziell entwickelten Auswertealgorithmus wesentlich besser auszuwerten als dies bei der klassischen Methode der Fall ist. Bei den experimentellen Untersuchungen zeigte sich, das damit auch sehr kleine Delaminationen mit Durchmessern im Bereich von f眉nf Millimetern und teilweise kleiner erkannt werden k枚nnen. Dieses hochinnovative, preisgekr枚nte L枚sung fand bereits gro脽es Interesse in der Fachwelt.
