Mit Hilfe von verteilter faseroptischer Sensorik (engl.: distributed fiber optic sensing, DFOS) ist es möglich, Bauwerke des Ingenieurbaus und geotechnische Strukturen über viele Jahre zu überwachen. Als Anwendungsbeispiele sind großräumige Verkehrsinfrastrukturen wie Tunnel und Brücken oder Gleisanlagen, aber auch Stützmauern und bewehrte Erdstützkonstruktionen zu nennen. Das Grundprinzip beruht auf der Erfassung linearer Dehnungsänderungen am Messobjekt mittels fest installierter Lichtwellenleiter (LWL). Dazu wird kohärente IR-Strahlung in den Lichtwellenleiter eingekoppelt und die im Lichtwellenleiter zurückgestreuten Signale ausgewertet. Diese geben Auskunft über den Dehnungszustand an jeder Stelle des Kabels. Dehnungsänderungen werden durch Folgemessungen ermittelt. Sensoren auf Basis der stimulierten Brillouin-Streuung besitzen neben einer linearen Ortsauflösung von bis zu 20 cm und Messgenauigkeiten der Dehnung im Bereich weniger Mikrometer vergleichsweise kurze Zeitintervalle von wenigen Minuten – und das über Dutzende von Kilometern.

Ähnlich wie Dehnungsmessstreifen werden Lichtwellenleiter, die selbst als Sensoren bezeichnet werden, in vielen Fällen mit Hilfe von Klebstoffen auf Messobjekte aufgebracht oder beim Bauprozess in diese integriert, um Objektdeformationen direkt auf die Faser zu übertragen. Entscheidend für die Übertragung der Objektdeformationen auf den Lichtwellenleiter ist die physikalische bzw. chemische Verbindung des Lichtwellenleiters mit dem Messobjekt. Konkret bedeutet dies, dass ein wichtiger Einflussparameter für die Dehnungsübertragung der verwendete Klebstoff ist. Anhand eines Laborversuchs soll in diesem Beitrag untersucht und aufgezeigt werden, welche Unterschiede bei der Verwendung verschiedener Klebstoffe in Bezug auf die Dehnungsübertragung bei faseroptischen Sensoren bestehen und wie sich diese auf die verteilte faseroptische Messung mit Brillouin-DFOS auswirken. Mit Hilfe eines experimentellen Aufbaus, der eine isolierte Betrachtung des Einflusses von Klebstoffen auf die Dehnungsübertragung erlauben soll, werden die Unterschiede zwischen Klebstoffen aufgezeigt. Auf diese Weise soll der Frage nachgegangen werden, welche Klebstofftypen sich für die Applikation faseroptischer Sensorik im geodätischen Monitoring eignen. Beispielsweise preiswerte Polyurethan-Klebstoffe aus dem Baumarkt oder hochwertige Industrieklebstoffe auf Acrylatbasis werden verwendet, um Lichtwellenleiter auf einem Prüfkörper aus Stahl zu applizieren und unter definierten Krafteinwirkungen in einer Zug-Druck-Prüfmaschine zu belasten. Ziel ist es, einen weiteren Beitrag zum fach- bzw. sachgerechten Einsatz von verteilter faseroptischer Sensorik beim Monitoring von Bestandsbauwerken zu leisten. Eingereiht ist das Experiment in das Bestreben der HafenCity Universität, die Einsatzmöglichkeiten von DFOS im Hamburger Hafen zu evaluieren sowie die generelle Anwendung von DFOS im geodätischen Monitoring weiter zu fördern bzw. Hürden beim Einsatz abzubauen.