Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines adaptiven und multifunktionalen vernetzenden Sensorsystems zur Erkennung, Lokalisierung und Klassifizierung von Gefahren zum Schutz des Waldes

Anschrift
Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I - Institut für Chemie
12489 Berlin
Brook-Taylor-Str. 2
Kontakt
Professor Nicola Pinna
Tel: +49 30 2093-7245
E-Mail: nicola.pinna@hu-berlin.de
FKZ
22WB410202
Anfang
01.02.2017
Ende
30.04.2019
Aufgabenbeschreibung
Das zu entwickelnde System dient der Erkennung und Abwehr von Gefahren für den Wald. Schwerpunkt des Vorhabens sind die Waldbrandprävention und die Gefahrenvorsorge bei Extremwetterereignissen. Im Teilprojekt der Humboldt-Universität soll die Selektivität des Wasserstoffsensors verbessert werden und insbesondere der Einfluß der Luftfeuchtigkeit (RH) minimiert werden. Dieses Ziel soll durch eine Permeatorstruktur mit einer porösen Membran und einer Pd-Diffusionsbarriere erreicht werden. Die resultierende Struktur kann als HSSD (High Selectivity Sensor Device) bezeichnet werden. Simulationsrechnungen werden als Basis für eine Optimierung des Systems genutzt. Nach der Präparation der HSSD wird der Sensor in ein Netzwerk integriert und in Feldversuchen sowie in einem Demonstrationsfeld getestet. Für den Einsatz des Wasserstoffsensors muss eine akzeptable Ansprechzeit erreicht werden. Die Diffusion des Wasserstoffs durch Palladium ist jedoch bei Raumtemperatur relativ langsam. So wäre die Ansprechzeit bei einer Dicke der Pd-Schicht von 25 Mym und typischen HSSD-Geometrien 3 Minuten. Für eine Ansprechzeit von 1 Sekunde muß die Pd-Membrandicke kleiner 200nm sein. Eine solche Membran ist freitragend nicht stabil, so dass eine gasdurchlässige Trägerschicht notwendig ist. Gleichzeitig muß zur Gewährleistung der Selektivität die Pd-Schicht porenfrei sein. Dies stellt eine sehr anspruchsvolle Aufgabe dar. Die Lösung soll erreicht werden, indem 4 verschiedene nanoporöse Trägerschichten präpariert und getestet werden. Weiterhin ist die Pd Beschichtung von beiden Seiten der Trägerschicht vorgesehen, um das erhebliche Risiko von pinholes zu eliminieren. In Feldversuchen soll der Einsatz des Sensors in Kooperation mit den Partnern in Waldgebieten getestet werden.

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