Geo-Alarmsystem karbonverstärkt

Die Scheurer Swiss entwickelt karbonverstärkte Gewindeeinsätze für Sensoren, die Naturgefahren überwachen.

Die Scheurer Swiss GmbH gilt mit ihren über dreissig Jahren Erfahrung im Leichtbau für die Formel 1 als Spezialistin auf dem Gebiet der Faserverbundtechnologie. Erprobt im Erbringen von Höchstleistungen nutzt sie modernste Technologien wie den karbonverstärkten 3D-Druck für kundenspezifische Lösungen. Der Schweizer Sensorik- und Digitalisierungsprofi, Aartesys AG, hat die Leichtbauexpertin mit der Konstruktion und Herstellung von massgeschneiderten, karbonverstärkten Gewindeeinsätzen für ihr revolutionäres Geo-Sensorsystem AarteLink® beauftragt. Es dient zur Überwachung und Alarmierung bei Naturgefahren.

AarteLink®, das Schweizer Sackmesser in der Prävention von Naturgefahren

Naturkatastrophen wie Steinschläge, Lawinen, Erdrutsche und Hochwasser sind auch in der Schweiz eine grosse Gefahr für die Bevölkerung. Strassen, Bahnstrecken und ganze Dörfer müssen beispielsweise vor Lawinenniedergängen und Felsstürzen geschützt, Naturgefahrenbeauftragte und Blaulichtorganisationen bei Veränderungen und drohenden Gefahren frühzeitig benachrichtigt werden. Mit AarteLink® hat die Bieler Firma Aartesys ein bahnbrechendes System zur Prävention von Naturkatastrophen geschaffen. Das wartungsarme und robuste Geo-Alarmsystem ist eine Kombination aus Sensorik, raffinierter Elektronik und Telekommunikationstechnik. Es überwacht und alarmiert zuverlässig bei Naturgefahren, kompromisslos für den harten Alltagseinsatz in der Natur konzipiert.

Wenn Naturgefahrenereignisse anstehen muss schnell gehandelt werden. Es ist daher zum einen von grösster Wichtigkeit, dass das Geo-Sensorsystem vegetations- und witterungsunabhängig Erschütterungen und Bewegungen in allen Richtungen im Sinne eines Frühwarnsystems sofort erfasst und exakt misst. Zum andern müssen die Installation und Inbetriebnahme auch an schwer zugänglichen Stellen wie Felsspalten möglichst einfach sein und einwandfrei funktionieren, damit der Geo-Sensor in kürzester Zeit einsatzbereit ist. Kleine, leichte und gut transportierbare, dennoch stabile und hochpräzise Komponenten sind deshalb zentral. Karbon die Lösung.

Karbon in schwindelerregender Höhe detektiert Geogefahren

Für das neueste Schutzprojekt der Firma Aartesys am Monte San Salvatore im Sonnenkanton der Schweiz, dem Tessin, hat das führende Unternehmen auf dem Gebiet der sensorischen Überwachung von Naturgefahren zwei weitere Experten hinzugezogen.

Nebst der Faserverbund- und 3D-Druck-Spezialistin, Scheurer Swiss GmbH, wurde auch ein auf die Herstellung von Rundprofilen aus Karbon und Glasfaser spezialisiertes Unternehmen engagiert. Letzteres liefert die Karbonrohre für das Rissmonitoring, welche die Erschütterungen sowie Veränderungen an kritischen Felsspalten sofort erfassen und exakt messen.

Die Scheurer Swiss zeichnet sich verantwortlich für karbonverstärkte Gewindeeinsätze mit Glasfaser-Isolation und ein raffiniertes Injektions-Klebesystem auf der Basis von schnell härtendem Epoxid, mit dem die Gewindeeinsätze innerhalb weniger Minuten beidseitig in den Karbonrohen befestigt und in mehreren hundert Meter Höhe am Felsen montiert werden können.

Ausgangslage sowohl für die Materialwahl der Karbon-Messrohre als auch für die Entwicklung der karbonverstärkten Gewindeeinsätze und des einzigartigen Klebemechanismus war die individuelle Anforderung des Kunden Aartesys einer leichten Lösung mit geringem Materialaufwand, schnell und flexibel einsetzbar, damit die Klettermonteure das Geo-Alarmsystem AarteLink® auch in steilen Felshängen in kürzester Zeit installieren können. Auf der Grundlage von eigens konstruierten 3D-Computerdaten kam für die Herstellung der Gewindeeinsätze eine der modernsten Leichtbautechnologien zum Einsatz, die additive Fertigung. «Der karbonverstärkte 3D-Druck erfüllt alle Kriterien der Herstellung von Unikaten wie diese kundenspezifische Gewindeeinsätze, die leicht und dennoch stabil sowie möglichst kosteneffizient im Bedarfsfall produziert werden müssen. », so der Faserverbund- und Leichtbauexperte der Scheurer Swiss GmbH, Dominik Scheurer.

Ultrastabiler Klebemechanismus trotzt den Naturgewalten

Für das vorliegende Aartesys-Projekt am Monte San Salvatore im Tessin werden die gelieferten Karbonrohre bei der Scheurer Swiss auf die benötigte Länge zugeschnitten und mit den karbonverstärkten Gewindeeinsätzen bestückt, bevor sie in den Felswänden als AarteLink® Frühwarnsystem verbaut werden.

Bei Bedarf lassen sich die Messrohre aus Karbon auch direkt vor Ort ablängen und verkleben. Hierzu hat die Scheurer Swiss ein individuelles Handwerkzeug konstruiert – es dient als Sägeblatt-Führung für die Handsäge zum Kappen der Karbonrohre – und ein Handbuch für das fachgemässe Schneiden und Verleimen erstellt. Scheurer, Ingenieur und Inhaber der Scheurer Swiss GmbH, betont: «Mithilfe der speziell entwickelten und extrem schnell aushärtenden Injektionsklebung gelingt es den Monteuren selbst in luftiger Höhe karbonverstärkte Gewindeeinsätze in den zuvor von Hand abgelängten Karbonrohren zu verkleben.»

Naturgefahrenereignisse sind immer ein Wettlauf gegen die Zeit. Rechtzeitige Alarmierung kann Leben retten. AarteLink® muss deshalb alle Kriterien eines Frühwarnsystems zur Überwachung von Naturgefahren aller Art einwandfrei erfüllen. Aus diesem Grund hat Aartesys die Stabilität der karbonverstärkten Gewindeeinsätze und die Resistenz des einmaligen Klebemechanismus der Scheurer Swiss GmbH im Vorfeld einem strengen mechanischen Belastungstest unterzogen. Martin von Känel, CEO der Aartesys AG, gibt sich sehr zufrieden: «Die Gewindeeinsätze mit dem Epoxid-Klebesystem der Scheurer Swiss beweisen ihre hohe Zuverlässigkeit und halten einem Zugversuch von bis zu 400 Kilogramm mühelos stand. », und lobt die Scheurer Swiss: «Das positive Resultat unseres Belastungstests macht die fachkompetente Wahl der Materialien deutlich und zeugt von gelungenem Schweizer Engineering.»

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