DE102011056548A1

DE102011056548A1 - Messeinrichtung und Verfahren zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials

Info

Publication number: DE102011056548A1
Application number: DE102011056548A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Möckel; Sandra Gelbrich; Alexander Unger; Roy Lange; Dankhard Remmler; Jens Ulbricht
Original assignee: Kompetenzzentrum Strukturleichtbau E V; KOMPETENZZENTRUM STRUKTURLEICHTBAU EV; UNGER BAU SYSTEME GmbH; Unger Bau-Systeme GmbH
Current assignee: Kompetenzzentrum Strukturleichtbau E V; KOMPETENZZENTRUM STRUKTURLEICHTBAU EV; UNGER BAU SYSTEME GmbH; Unger Bau-Systeme GmbH
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messeinrichtung sowie ein Verfahren zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines zu untersuchenden Materials. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feuchtemesssensorik zur Verfügung zu stellen, welche direkt vor Ort einsetzbar ist, keine Zerstörung des Messobjektes zur Folge hat, eine wiederholte Messung an der gleichen Stelle erlaubt und darüber hinaus hoch zuverlässige Messergebnisse liefert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß einerseits durch eine Messeinrichtung und andererseits durch ein Verfahren der oben genannten Gattung gelöst, wobei die Messeinrichtung wenigstens einen Feuchtesensor mit wenigstens zwei elektrisch leitfähigen, in einem Abstand zueinander in oder auf einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial fixierten Elektroden aufweist und wobei der wenigstens eine Feuchtesensor ein kapazitiver Sensor ist, der zum Ermitteln des Feuchtegehaltes in dem zu untersuchenden Material eingebracht ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messeinrichtung sowie ein Verfahren zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials.
Nässe und Feuchtigkeit stellen die häufigste Ursache für Bauschäden an den raumbegrenzenden Flächen dar. Als Quellen für den Feuchteeintrag gelten dabei:

– angrenzende Flächen (z.B. erdberührte Unterkonstruktionen, Decken),
– Restfeuchten aus den angrenzenden Konstruktionen (z.B. Betondecken),
– Eigenfeuchte aus dem Herstellungsprozess des Estrichs,
– Wasseranfall innerhalb der Konstruktion (Diffusion aus den darunterliegenden Konstruktionen),
– Kondenswasser infolge der Nutzung (z. B. Nassräume),
– Feuchteeintrag durch nachträgliche Einwirkungen (Leckagen, Bewitterung, Folgegewerke).

Feuchte gilt somit als wichtigster Zerstörungsfaktor im Baubestand, daher ist die Überwachung der Feuchte im Bauwerk zur Gewährleistung einer hohen Qualität und Dauerhaftigkeit sowie zur Verringerung von feuchtigkeitsbedingten Schäden an Bauwerken zwingend erforderlich.
Die Feststellung feuchtebedingter Qualitätsbeeinflussungen von Estrich- bzw. Betonkonstruktionen ist ein bisher ungenügend gelöstes Problem, da die derzeit zugelassenen Verfahren auf einer lokalen Zerstörung des Baustoffes bzw. der Konstruktion durch Vor-Ort-Entnahmen von Proben beruhen. Zugelassene und anerkannte Feuchtemessverfahren, die zerstörungsfrei Estriche hinsichtlich ihrer Restfeuchte beurteilen und somit Folgeschäden, z. B. aus zu frühem Versiegeln, Abkleben, Abdecken vermeiden, sind nach dem aktuellen Stand der Technik nicht verfügbar. Die bisher einzig zugelassenen Verfahren, welche auch bei gerichtlichen Auseinandersetzungen zur Beurteilung eines Schadens herangezogen werden, sind:

– die gravimetrische Methode (Darr-Methode), die auf der Bestimmung der Feuchtigkeit einer vor Ort entnommenen Probe im Labor beruht, wobei in diesem Verfahren gezielt die Feuchtigkeit im Darrofen entzogen wird; und
– die CM-Methode, bei welcher über Druckerhöhung infolge der chemischen Reaktion von Calciumcarbid mit dem vor Ort entnommenen Probematerial Rückschlüsse auf die Restfeuchte gezogen werden können.

Bei der zweiten Methode besteht der Vorteil darin, dass die Messergebnisse direkt vor Ort ermittelt werden können. Nachteilig ist bei beiden Methoden die Probenentnahme, da:

– Entnahmebereiche nachträglich wieder geschlossen werden müssen,
– Messungen an der gleichen Stelle nicht wiederholt werden können,
– keine Langzeitmessung an der gleichen Stelle möglich ist,
– Messungen in unterschiedlichen Querschnittsbereichen sehr aufwändig bzw. nicht durchführbar sind.

Parallel dazu werden zunehmend zerstörungsfreie Verfahren zur Eingrenzung der feuchteren Bereiche innerhalb der zu prüfenden Flächen verwendet, wobei diese Verfahren nur als Orientierung dienen und aufgrund der teilweise schwankenden Werte nicht zugelassen sind. Ein derartiges Verfahren ist die Feuchtemessung mit der sogenannten Multiringelektrode. Die Multiringelektrode ist eine zylindrische Elektrode, bei welcher auf dem Zylindermantel in gleichmäßigen Abständen Edelstahlringe vorgesehen sind. Die Multiringelektrode wird zur Bestimmung der Feuchteverteilung beispielsweise in der Betonrandzone bei wasserbeaufschlagten Bauteilen und zur Überwachung der Wirksamkeit von Abdichtungen und Beschichtungssystemen, zum Beispiel unter Brückenkappen oder in Fugenbereichen, eingesetzt. Bei der Messung wird zwischen jeweils zwei benachbarten Edelstahlringen der Wechselstromwiderstand gemessen. Der Wechselstromwiderstand entspricht hierbei dem Elektrolytwiderstand, der stark mit dem Wassergehalt des Materials korreliert, in welchem die Multiringelektrode vorgesehen ist. Durch die in verschiedenen Tiefen angeordneten Ringe der Multiringelektrode kann ein Widerstandsprofil über die Einbautiefe des Sensors aufgezeichnet werden, das unter Verwendung von Kalibierkurven in ein Feuchteprofil umgerechnet werden kann. Darüber hinaus ist eine Temperaturkompensation der gemessenen Widerstände mit Hilfe der Betontemperatur möglich, welche mit Hilfe eines auf Höhe des innersten Ringes vorgesehenen Temperatursensors gemessen werden kann.
Obgleich das Prinzip der Multiringelektrode bereits seit den 1980er Jahren bekannt ist und speziell für die tiefenabhängige und kontinuierliche Messung in zementösen Baustoffen entwickelt wurde, konnte es sich bisher am Bau nicht durchsetzen. Dies ist unter anderem dadurch begründet, dass die gemessenen Widerstände viel zu gering und von zahlreichen Umgebungsbedingungen abhängig sind, sodass die gemessenen Werte nur schwer auswertbar sind und häufig zu Fehlinterpretationen führen.
Bei der Bestimmung der Feuchtigkeit in Estrich- und Betonkonstruktionen treten im Allgemeinen viele Ungenauigkeiten z. B. bei der Wahl des Probenortes, der Probenentnahme, der Messdurchführung und nicht zuletzt bei der Interpretation der Messergebnisse auf, sodass eine gesicherte Qualität der Messergebnisse oftmals nicht gegeben ist. Dies führt in der Baupraxis dann in der Folge häufig zu Regressansprüchen oder Mängelbeseitigungen, was durch ein geeignetes zerstörungsfreies Messverfahren kompensiert werden könnte.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feuchtemesssensorik zur Verfügung zu stellen, welche direkt vor Ort einsetzbar ist, keine Zerstörung des Messobjektes zur Folge hat, eine wiederholte Messung an der gleichen Stelle erlaubt und darüber hinaus hoch zuverlässige Messergebnisse liefert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß einerseits durch eine Messeinrichtung der oben genannten Gattung gelöst, welche wenigstens einen Feuchtesensor mit wenigstens zwei elektrisch leitfähigen, in einem Abstand zueinander in oder auf einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial fixierten Elektroden aufweist, wobei der wenigstens eine Feuchtesensor ein kapazitiver Sensor ist, der zum Ermitteln des Feuchtegehaltes in dem zu untersuchenden Material eingebracht ist.
Damit wird durch die vorliegende Erfindung eine Feuchtemesseinrichtung bereitgestellt, die direkt in dem zu untersuchenden Material integriert ist. Der Feuchtesensor erlaubt eine elektrische Messung innerhalb des Materials, aus welcher die aktuelle Feuchte des Materials ermittelt werden kann. Da die Elektroden des Feuchtesensors in einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial fixiert sind, kann die Feuchtigkeit zuverlässig bis an die Elektroden geleitet werden, um eine hochgenaue Messung zu ermöglichen. Darüber hinaus sind durch die in dem Basismaterial fixierten Elektroden die Stellen, an welchen der Feuchtesensor misst, genau definiert. Außerdem schafft das Basismaterial die nötige Stabilität und den Zusammenhalt des Feuchtesensors sowie vorteilhafte Anschlussmöglichkeiten für die Elektroden des Feuchtesensors. Nach der Erfindung kann die Messeinrichtung einen oder mehrere Feuchtesensoren aufweisen und somit eine Matrix von Messwerten zur Verfügung stellen, welche eine genaue Charakterisierung des Feuchtegehaltes an verschiedenen Stellen des Materials erlaubt.
Da der in der erfindungsgemäßen Messeinrichtung verwendete Feuchtesensor relativ einfach aufgebaut ist, kann die erfindungsgemäße Messeinrichtung mit relativ geringen Kosten zur Verfügung gestellt werden. Außerdem ist die Messeinheit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung mit relativ geringem Volumen ausbildbar, sodass sie auf nicht störende Weise in dem zu untersuchenden Material integriert werden kann. Ferner ergibt sich aufgrund des einfachen Messkonzeptes eine einfache und somit preisgünstige Möglichkeit der Messauswertung. Zudem sind die verwendeten Feuchtesensoren derart klein, leicht und elektrisch einfach handhabbar, dass sie ohne erhöhte Fachkenntnisse in das zu untersuchende Material eingebracht und ausgelesen werden können.
Ein beachtlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ist jedoch, dass sie über lange Zeit an der gleichen Stelle hochgenaue Messwerte liefert. Dabei verbleiben die Feuchtesensoren während der Ablesung innerhalb des zu untersuchenden Materials. Es ist demnach keine Probeentnahme und daher auch keine Zerstörung des Messobjektes mit der Verwendung der erfindungsgemäßen Messeinrichtung verbunden.
In der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine Feuchtesensor ein kapazitiver Sensor. Das kapazitive Messprinzip liefert erheblich höhere und zuverlässigere Messwerte als resistive Verfahren. Hierfür weist der wenigstens eine Feuchtesensor zumindest zwei einander gegenüber liegende Elektroden auf, die die Elektroden eines Kondensators ausbilden, wobei durch die Dielektrizitätskonstante des zwischen den Elektroden liegenden Mediums die gemessene Kapazität bestimmt wird. Dabei ist die Dielektrizitätskonstante bzw. die Leitfähigkeit des zwischen den Elektroden liegenden Materials direkt von dem Feuchtegehalt des zu untersuchenden Materials abhängig, sodass aus der gemessenen Kapazität unmittelbar auf die Feuchte des untersuchten Materials geschlossen werden kann.
Vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ergeben sich dann, wenn das auf den Feuchtegehalt zu untersuchende Material ein mineralisches oder organisches Material oder eine Mischung solcher Materialien ist. So eignet sich das erfindungsgemäße Messprinzip insbesondere bei Baustoffen wie Estrich, Beton oder Mörtel. Dabei können an Estrich, Beton oder Mörtel sowohl der jeweilige Austrocknungs/- bzw. Aushärtungsgrad bzw. die Belegreife bestimmt werden, aber auch Feuchtigkeitsschäden, deren Intensität und örtliche Ausdehnung in einem Estrich, Beton oder Mörtel erfasst werden. Neben den beispielhaft genannten mineralischen Materialien kann die erfindungsgemäße Messeinrichtung auch in organischen Materialien, wie Holz, Holzverbundwerkstoffen oder Naturfaserwerkstoffen, wie beispielsweise Flachsmatten oder in Materialien, die sowohl mineralische als auch organische Bestandteile aufweisen, eingesetzt werden.
Eine andere Anwendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ist die Einbringung des wenigstens einen Feuchtesensors zwischen einzelnen Lagen des zu untersuchenden mineralischen und/oder organischen Materials. So könnte der wenigstens eine Feuchtesensor beispielsweise zwischen einzelnen Riemchen bzw. Platten eines Parkett- oder Holzfußbodens eingebracht werden. Darüber hinaus ist es denkbar, den wenigstens einen Feuchtesensor der erfindungsgemäßen Messeinrichtung zwischen Schichtfolgen mineralischen Materials einzubetten. Dabei ist erfindungsgemäß der Ausdruck „mineralisches Material“ so zu verstehen, dass jegliches Materials, welches auch nur teilweise mineralische Materialien, wie beispielsweise Salze, beinhaltet, hiervon umfasst ist. So kann erfindungsgemäß beispielsweise auch der Feuchtegehalt eines Hydrogels erfasst werden. Dabei sind von dem Begriff „Feuchtigkeit“ nicht nur Wasser, sondern auch Öl, Parfüm, Alkohol und/oder andere Flüssigkeiten umfasst. Außerdem kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Messeinrichtung auch eine Konzentration von Dampf, wie beispielsweise Wasserdampf, in dem zu untersuchenden Material erfasst werden.
Es hat sich ferner als günstig erwiesen, wenn die erfindungsgemäße Messeinrichtung bei zunächst frischem und später austrocknendem bzw. aushärtendem Estrich, Beton oder Mörtel angewendet wird. Dabei kann der wenigstens eine Feuchtesensor der Messeinrichtung ohne Weiteres in den frischen Estrich, Beton oder Mörtel eingebracht bzw. darin eingebettet werden, wobei der wenigstens eine, in dem Estrich, Beton oder Mörtel verbleibende Feuchtesensor nachfolgend während des Austrocknens, bzw. Aushärtens des Estrichs, Betons oder Mörtels dauerhaft zuverlässige Messergebnisse über den jeweiligen Feuchtegehalt des Estrichs, Betons oder Mörtels liefert.
Überraschend genaue Messergebnisse liefert die erfindungsgemäße Messeinrichtung bei Verwendung in Materialien, wie insbesondere in mineralischen Materialien, die einen Feuchtegehalt von weniger als 5 % aufweisen. In diesem Feuchtigkeitsbereich liefern andere, im Stand der Technik bekannte Messverfahren eher zweifelhafte Ergebnisse. Dagegen kann der wenigstens eine Feuchtesensor der erfindungsgemäßen Messeinrichtung hinsichtlich seiner Genauigkeit so eingestellt werden, dass er selbst bei kleinen Feuchtigkeitsänderungen diese hochgenau erfasst und somit selbst geringe Feuchten ermittelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ist das Basismaterial flächig ausgebildet und die Elektroden sind beidseitig des Basismaterials elektrisch wirksam. Damit kann der Feuchtegehalt des Materials im gesamten dreidimensionalen Bereich um den wenigstens einen Feuchtesensor zuverlässig ermittelt werden.
Es ist außerdem von Vorteil, wenn der wenigstens eine Feuchtesensor ein in ein flexibles Basismaterial gestickter Sensor ist. Das Sticken von Drähten ermöglicht die Herstellung einer breiten Vielfalt von Elektrodenformen. Dabei kann das Sticken hocheffizient bei relativ geringen Produktionskosten vorgenommen werden. Das Sticken besitzt zudem den Vorteil, dass die gestickten Drähte sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite des flexiblen Basismaterials heraustreten und somit auf beiden Seiten des Basismaterials als elektrisch wirksame Elektroden verwendet werden können. Zudem wird durch das Sticken eine langzeitstabile Fixierung der Elektroden im Basismaterial erreicht.
Um eine erhöhte Ausfallsicherheit der gestickten Elektroden gewährleisten zu können, empfiehlt es sich, insbesondere die Anschlussbereiche zu den Elektroden aus wenigstens zwei Einzeldrähten auszubilden und/oder zum Sticken mit textilem Material ummantelte Drähte zu verwenden.
Obwohl sich als flexible Basismaterialien zum Sticken unterschiedlichste Materialien eignen, hat sich die Verwendung eines textilen Basismaterials als besonders vorteilhaft herausgestellt. So lassen sich textile Basismaterialien auch mit Drähten gut besticken, wobei herkömmliche Stickmaschinen und Standardstickverfahren zum Einsatz kommen können. Zudem weisen textile Basismaterialien eine sehr gute Feuchtigkeitsdurchlässigkeit auf, sodass durch diese besonders gut Feuchtigkeit bis hin zu dem wenigstens einen, in das textile Basismaterial gestickten Feuchtesensor dringen kann, um hierdurch eine exakte Feuchtemessung zu ermöglichen. Als textiles Basismaterial kann beispielsweise ein Vlies verwendet werden.
Eine bessere Stickbarkeit der Elektroden lässt sich dann erreichen, wenn zum Sticken der Elektroden mit textilem Material ummantelte Drähte, das heißt sogenannte Hybridfäden, zum Einsatz kommen. Damit können die Elektroden beispielsweise hocheffizient in Standardprozessen auf Stickmaschinen gestickt werden.
Um dem wenigstens einen, in oder auf dem Basismaterial fixierten Feuchtesensor eine dauerhafte Stabilität zu verleihen, kann dieser gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung in ein mineralisch gebundenes, feuchtigkeitsweiterleitendes Hüllmaterial eingebettet sein. So besteht beispielsweise die Möglichkeit, den wenigstens einen, in oder auf dem Basismaterial fixierten Feuchtesensor mit Zementleim dünnschichtig zu umhüllen, sodass ein zementsteinbasierter, standfester Sensorträger in einfacher Geometrie entsteht.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messeinrichtung ist der wenigstens eine Feuchtesensor auf einem prismatischen Sensorträger vorgesehen. Die Vorteile eines solchen prismatischen Sensorträgers, der beispielsweise in Form eines dreiseitigen Prismas ausgebildet sein kann, bestehen in der schrägen Anordnung der Feuchtesensoren, wodurch eine höhenabhängige Messung der Feuchtigkeit über einen Querschnitt des Materials umsetzbar ist. Zudem kann ein solcher Sensorträger einfach zum Beispiel in ein mineralisches Material, wie in einen Estrich, eingesetzt werden, wobei durch die Geometrie des Prismas ein Umkippen vermieden wird.
Generell ist es bei der erfindungsgemäßen Messeinrichtung günstig, wenn die Messeinrichtung mehrere, in verschiedenen Tiefen in dem zu untersuchenden Material vorgesehene Feuchtesensoren aufweist. So kann die Feuchte in dem untersuchten Material in unterschiedlichen Tiefen ermittelt werden, um hierdurch beispielsweise gut verwertbare Schlussfolgerungen über den Grad der Trocknung bzw. die Belegreife eines untersuchten mineralischen Materials zu gewinnen.
Vorzugsweise sind hierfür die Feuchtesensoren voneinander vertikal beabstandet auf ein und demselben Basismaterial vorgesehen. Damit wird bereits durch die Anordnung der Feuchtesensoren auf dem Basismaterial definiert, in welchen Tiefen bzw. mit welchen Tiefenabständen die Feuchtemessungen erfolgen sollen.
Eine solche Anordnung hat ferner den Vorteil, dass gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wenigstens einer der mehreren Feuchtesensoren direkt vor Einbringen in das Material von dem Sensorverbund abtrennbar ist. Das heißt, bei dieser Ausführungsvariante ist der Sensorverbund geeignet kürzbar, sodass die Größe des auf dem Basismaterial vorgesehenen Sensorverbundes direkt an die Messtiefe in dem zu untersuchenden Material anpassbar ist.
Als außerordentlich geeignete Elektrodenform hat sich gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messeinrichtung die Streifenform herauskristallisiert. Streifenförmige Elektroden lassen sich einfach ausbilden und in oder auf dem Basismaterial fixieren. Zudem bilden streifenförmige Elektroden besonders geeignete Elektroden eines Kondensators aus.
Für eine Anwendung in mineralischen Materialien, wie Estrich, Beton oder Mörtel, haben sich Elektroden aus Kupfer besonders bewährt. Dabei ist es günstig, wenn die Elektroden mit einem Oxidationsschutz, wie beispielsweise Lack, ummantelt sind, um Korrosionen zu vermeiden.
Um die Messwerte des wenigstens einen Feuchtesensors leicht auslesen zu können, sind in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Elektroden mit einer in dem Material vorgesehenen, von außen elektrisch kontaktierbaren Leiterplatte verbunden.
Eine vorteilhafte Anschlussmöglichkeit der Leiterplatte von außen ergibt sich dann, wenn wenigstens ein Anschlussstecker der Leiterplatte in einem von außerhalb des zu untersuchenden Materials zugänglichen, staub- und feuchtigkeitsgeschützten Hohlkörper bzw. einer entsprechenden Hülle vorgesehen ist. In diesen Hohlkörper kann geeignet ein Stecker eines Datenerfassungsgerätes eingebracht werden, um beispielsweise aktuelle Messwerte oder von einem auf der Leiterplatte vorgesehenen Speicher gespeicherte Messwerte auszulesen.
Das Datenerfassungsgerät kann dabei beispielsweise ein mobiles Datenerfassungsgerät sein, das mit dem Anschlussstecker verbindbar ist.
Um eine eindeutige Zuordnung der Messwerte zu der jeweiligen Messstelle zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn auf dem Hohlkörper ein Deckel mit einer Kennzeichnung zur Identifizierung des jeweiligen Messortes vorgesehen ist. Beispielsweise kann als Kennzeichnung eine in den Deckel integrierte, farbige Kunststofffahne genutzt werden, die nach dem Einbau der Messeinheit in dem zu untersuchenden Material aus der jeweiligen Messstelle herausragt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messeinrichtung weist die Messeinrichtung zusätzlich zu dem wenigstens einen, kapazitiv messenden Feuchtesensor wenigstens einen Widerstandssensor auf. Der Widerstandssensor kann beispielsweise zur Materialbestimmung innerhalb des zu untersuchenden Materials verwendet werden. Wenn beispielsweise einem zu untersuchenden Material ein weiteres Material hinzugemischt wird, kann eine chemische Reaktion eintreten, welche eine Widerstandsänderung zur Folge hat. Ferner ist es möglich, beispielsweise Lebensmittelfarben in das zu untersuchende Material einzubinden, die bei Zusatz eines weiteren Materials chemisch unter Änderung des elektrischen Widerstandes reagieren, wobei die Widerstandsänderung durch den Widerstandssensor erfasst werden kann.
In einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Messeinrichtung weist die Messeinrichtung wenigstens einen Temperatursensor auf. Damit kann parallel zur Feuchtemessung eine Temperaturmessung durchgeführt werden.
In bestimmten Varianten der Erfindung, in welchen es nach dem Einbau des wenigstens einen Feuchtesensors in dem zu untersuchenden Material relativ schwer bzw. unhandlich ist, den wenigstens einen Feuchtesensor zu kontaktieren, ist es von Vorteil, wenn der wenigstens eine Feuchtesensor ein Funksendemodul aufweist oder mit einem Funksendemodul verbunden ist, und die Messeinrichtung ein Funkempfängermodul zum Empfang der Signale des Funksendemoduls aufweist. So können die gemessenen Feuchtemesswerte über Funk von dem wenigstens einen Feuchtesensor an das Funkempfängermodul der Messeinrichtung übermittelt werden, wodurch eine manuelle Messwertauslesung entfallen kann.
Gemäß einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Messeinrichtung weist diese eine in dem zu untersuchenden Material mit dem wenigstens einen Feuchtesensor vorgesehene Stromversorgung für den wenigstens einen Feuchtesensor auf. Vorzugsweise ist dabei die Stromversorgung staub- und feuchtigkeitsgeschützt, beispielsweise in einem in das Material eingebrachten Hohlkörper, vorgesehen. Durch eine solche Stromversorgung kann beispielsweise ein Funksignal von dem wenigstens einen Feuchtesensor an ein Funkempfängermodul über eine längere Zeitdauer übermittelt werden, da die hierfür notwendige Stromversorgung bereits in dem Material mit dem Feuchtesensor integriert ist. Die Stromversorgung kann jedoch auch für andere Funktionen verwendet werden.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials gelöst, bei welchem wenigstens ein Feuchtesensor mit wenigstens zwei elektrisch leitfähigen, in einem Abstand zueinander in oder auf einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial fixierten Elektroden in das zu untersuchende Material eingebracht wird und darin den Feuchtegehalt des Materials kapazitiv erfasst.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dauerhaft und zuverlässig der Feuchtegehalt eines Materials erfasst werden, ohne dass hierfür aus dem Material Proben entnommen werden müssen. Das Verfahren ist als Vor-Ort-Verfahren beispielsweise auf einer Baustelle sofort einsetz- und auswertbar. So können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise über die Dauer des Austrocknungs- oder Erhärtungsprozesses eines Materials und auch nach mehreren Monaten oder Jahren Nutzungsdauer, beispielsweise nach eingetretenen Havariefällen wie Leckagen, Feuchtigkeitswerte des zu untersuchenden Materials ermittelt werden. Dabei können in dem erfindungsgemäßen Verfahren Feuchtesensoren zum Einsatz kommen, die als „Massenware“ preiswert gefertigt werden können und damit an mehreren ausgewählten Stellen in einem Raum platziert werden können.
Das Verfahren hat zudem den entscheidenden Vorteil, dass direkt im zu untersuchenden Material gemessen wird und damit die Kontaktfläche zwischen den feldemittierenden Elektroden und dem zu messenden Umgebungsmaterial optimal gegeben ist.
Dadurch dass die Feuchtemessung mit dem wenigstens einen Feuchtesensor erfindungsgemäß kapazitiv erfolgt, ergeben sich sehr zuverlässige und gut auswertbare Messwerte.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere für solche Fälle geeignet, in welchen der wenigstens eine Feuchtesensor in frischen Estrich, Beton oder Mörtel eingebracht wird. Da die erfindungsgemäß verwendeten Feuchtesensoren mit sehr kleinen Abmessungen herstellbar sind, sind diese relativ leicht in frischen Estrich, Beton oder Mörtel einbringbar und wirken sich in keiner Weise nachteilig auf die Qualität des Estrichs, Betons oder Mörtels aus. In der eingebrachten Position kann der wenigstens eine Feuchtesensor dauerhaft Informationen über den Feuchtegehalt des Estrichs, Betons oder Mörtels liefern, sodass der Austrocknungs- bzw. Aushärtungsprozess des Estrichs, Betons oder Mörtels genau und dauerhaft überwacht werden kann.
Die zur Zeit gebräuchlichen Oberflächen-Messverfahren zur Ermittlung der Feuchte von Estrichen haben besonders dann ihre Berechtigung, wenn örtliche Feuchteüberschreitungen zu finden und dort Messstellen für die zugelassenen zerstörenden Verfahren festzulegen sind. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens könnte nun im Fall der unter normalen Bedingungen austrocknenden Estrichflächen ohne störende Einflüsse über den wenigstens einen eingebauten Feuchtesensor die auch bisher „zufällig“ für die vorgeschriebene CM-Messung festgelegte Entnahmestelle mit abgedeckt werden, sodass sich die Anzahl der zerstörenden CM-Messungen wesentlich verringern könnte. Über die Hinzuziehung der raumklimatischen Bedingungen wäre dann sogar eine Prognose über den Zeitpunkt oder die zu treffenden Maßnahmen zum Erreichen der Belegreife möglich.
Besonders günstig ist es, wenn das Basismaterial, in oder auf welchem der wenigstens eine Feuchtesensor fixiert ist, flächig ausgebildet ist. Dadurch kann der wenigstens eine Feuchtesensor auf beiden Seiten des Basismaterials vorgesehen werden, sodass der Feuchtegehalt des Materials beidseitig des Basismaterials erfasst werden kann.
Vorzugsweise wird der Feuchtegehalt des zu untersuchenden Materials in unterschiedlichen Tiefen des Materials erfasst. Hierdurch können besonders zuverlässige Messergebnisse gewonnen werden. Derartige Messungen waren mit bisherigen Methoden im Stand der Technik nur sehr aufwändig bzw. gar nicht durchführbar. Das erfindungsgemäße Verfahrenskonzept macht eine solche Messung durch übereinander vorgesehene Elektroden der verwendeten Feuchtesensoren jedoch ohne Weiteres möglich.
Es hat sich ferner gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn der wenigstens eine, in oder auf dem Basismaterial fixierte Feuchtesensor vor dem Einbringen in das zu untersuchende Material in ein mineralisch gebundenes, feuchtigkeitsweiterleitendes Hüllmaterial eingebettet wird. Hierdurch erhält der wenigstens eine Feuchtesensor eine erhöhte Stabilität. Ferner kann durch das Hüllmaterial eine geeignete Feuchtigkeitsweiterleitung bis hin zu dem wenigstens einen Feuchtesensor realisiert werden. Der wenigstens eine, in das Hüllmaterial eingebettete Feuchtesensor kann hierdurch außerdem geeignet in das zu messende Material eingestellt oder eingesteckt werden.
Es ist empfehlenswert, mehrere Feuchtesensoren in oder auf demselben Basismaterial vorzusehen. Damit ist es gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung möglich, vor dem Einbringen der Feuchtesensoren in das zu untersuchende Material die Größe der Sensoreinheit der Messeinrichtung an die vorgesehene Messtiefe in dem Material anzupassen, indem wenigstens einer der Feuchtesensoren von dem Basismaterial abgetrennt und somit der Sensorverbund entsprechend den jeweiligen Erfordernissen gekürzt wird. Hierfür kann in dem Basismaterial beispielsweise eine Perforation vorgesehen sein, die ein späteres Abtrennen von Elektroden erleichtert.
Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahrensbeispiel wird der wenigstens eine Feuchtesensor mittels Sticken von Drähten in das Basismaterial eingebracht. Hierdurch kann auf relativ preiswerte Art und Weise eine Vielzahl geeigneter Feuchtesensorstrukturen in das Basismaterial eingebracht werden, wobei dann, wenn das Basismaterial ein flächiges Material ist, die Drähte der Feuchtesensoren auf beiden Seiten des Basismaterials elektrisch wirksam sind und somit für die Messung verwendet werden können.
Werden zum Sticken mit Oxidationsschutz ummantelte Kupferdrähte verwendet, sind die zur Feuchtemessung verwendeten Feuchtesensoren auf lange Zeit in unterschiedlichsten Materialien korrosionsbeständig und können somit zuverlässige Messwerte zur Verfügung stellen.
Werden die Elektroden in ein textiles Basismaterial gestickt, ist es sinnvoll, hierfür sogenannte Hybridfäden, das heißt mit textilem Material ummantelte Drähte, einzusetzen.
Eine hohe Ausfallsicherheit der gestickten Elektroden wird gewährleistet, wenn zum Sticken der Anschlussbereiche der Elektroden wenigstens zwei Einzeldrähte verwendet werden.
Die von dem wenigstens einen Feuchtesensor gemessenen Feuchtemesswerte können vorteilhaft von außen erfasst und gegebenenfalls auch auf einem Speicher gespeichert werden, wenn der wenigstens eine Feuchtesensor mit einer von außen kontaktierbaren Leiterplatte verbunden wird und die Leiterplatte mit dem wenigstens einen Feuchtesensor in das zu untersuchende Material eingebracht wird.
Die von dem Feuchtesensor gemessenen Feuchtewerte oder die auf der Leiterplatte gespeicherten Werte lassen sich besonders einfach auslesen, wenn wenigstens ein Anschlussstecker der Leiterplatte in einem von außerhalb des zu untersuchenden Materials zugänglichen, staub- und feuchtigkeitsgeschützten Hohlkörper mit einem mobilen Datenerfassungsgerät für Datenerfassung kontaktiert wird.
In einer anderen Variante der Erfindung ist es auch möglich, dass entweder zusätzlich zu der oben beschriebenen Anschlusssteckervariante oder auch allein zur Datenübertragung ein Funksendemodul verwendet wird, über welches der wenigstens eine Feuchtesensor Feuchtemesssignale an ein Funkempfängermodul sendet.
Ferner kann es gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens von Vorteil sein, wenn wenigstens ein Widerstand in dem Material gemessen wird. So können beispielsweise hierdurch geeignet Materialänderungen oder die Zugabe von Materialzusätzen in dem untersuchten Material registriert werden.
Gemäß einer weiteren Option des erfindungsgemäßen Verfahrens kann wenigstens eine Temperatur in dem zu untersuchenden Material gemessen werden. Die gemessenen Temperaturwerte können weiteren Aufschluss über das Trocknungsverhalten des gemessenen Materials geben.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert, wobei
1 schematisch eine mögliche Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung in einer perspektivischen, geschnittenen Darstellung zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Messverfahrens zeigt;
2 schematisch eine Möglichkeit der Elektrodenausbildung mittels Sticken in ein textiles Material zeigt; und
3 schematisch eine Möglichkeit der Installation von Elektroden der erfindungsgemäßen Messeinrichtung auf einem Träger zeigt.
1 zeigt schematisch eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials 4. Die in 1 dargestellte Messeinrichtung 1 weist einen Feuchtesensor 2 mit einer Mehrzahl elektrisch leitfähiger Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d auf, deren Anzahl in dem dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft dargestellt ist. Grundsätzlich reicht zur Ausbildung eines Feuchtesensors 2 die Ausbildung von zwei Elektroden 2a, 2b aus, um beispielsweise einen kapazitiven Sensor auszubilden.
Die in 1 dargestellten Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d sind streifenförmig ausgebildet, können in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung jedoch auch eine andere geeignete Form besitzen. Die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d sind voneinander beabstandet. Die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d sind in einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial 3 fixiert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgte diese Fixierung mittels Sticken von elektrisch leitfähigen Drähten in das Basismaterial 3.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde als Basismaterial 3 ein Vlies, wie beispielsweise ein Polyestervlies, eingesetzt, in welches jede der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d unter Verwendung von jeweils mit textilem Material ummantelten Drähten, das heißt sogenannten Hybridfäden, gestickt wurde. In anderen Varianten der Erfindung kann als Sensordrahtmaterial beispielsweise auch Kupferlackdraht im TFP (Tailored Fibre Placement-Verfahren) verarbeitet werden. Es ist sinnvoll, die Anschlussverbindungen zu den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d aus zwei oder auch mehr Einzeldrähten auszubilden, welche bei der Zusammenführung des Anfangs und des Endes des Drahtfadens sowieso vorhanden sind, wodurch den Anschlussbereichen eine besondere Stabilität verliehen wird. Vorzugsweise soll der aus den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d ausgebildete, wenigstens eine Feuchtesensor 2 über einen Steckverbinder mit einer abnehmbaren Messleitung verbunden werden können. Hierzu ist eine entsprechende Geometrie im Anschlussbereich der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d vorzusehen. Der Steckverbinder kann beispielsweise auf dem Stickgrund zur mechanischen Stabilisierung mit Kleber fixiert und mit den Drähten der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d verlötet werden. Günstiger ist es jedoch, eine Leiterplatte als Träger des Steckkontaktes vorzusehen und die Stickgeometrie der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d an die Leiterplatte anzupassen.
Anstelle des Vlieses ist jegliches andere Basismaterial 3, in oder auf welchem elektrisch leitfähige Elektroden fixierbar sind, anwendbar. Wenn die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d in das Basismaterial 3 mittels Sticken eingebracht werden, ist es notwendig, ein bestickbares Basismaterial 3 zu verwenden. Dabei eignen sich zum Sticken insbesondere flexible Basismaterialien 3, wie beispielsweise textile Basismaterialien 3. Man ist jedoch hierauf nicht beschränkt.
Infolge des Stickens der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d in das textile Basismaterial 3 sind die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d auf beiden Seiten des textilen Basismaterials 3 elektrisch wirksam. Dadurch können die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d zur Ausbildung von Kondensatoren verwendet werden, die die Kapazität bzw. Kapazitätsänderungen des die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d umgebenden Raumes dreidimensional erfassen.
In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Basismaterial 3 mit den darin eingebrachten Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d nochmals in ein mineralisch gebundenes, feuchtigkeitsweiterleitendes Hüllmaterial 21 eingebettet, welches der gesamten Sensorstruktur eine erhöhte Stabilität verleiht, sodass sie nachfolgend auf einfache Weise in ein mineralisches Material 4 eingebracht werden kann. Das Hüllmaterial 21 bildet eine mineralische Matrix für den wenigstens einen, in das Basismaterial 3 eingebrachten Feuchtesensor 2 aus. In einer besonders geeigneten Ausführungsform der Erfindung wird das Trägertextil mit dem gestickten Feuchtesensor 2 beidseitig in 2 mm dünne Platten aus mineralischem Mörtel eingebettet, um eine Kontaktfläche, Stabilität und Schutz zu bieten. Nach der Einbettung in das Hüllmaterial 21 erfolgt eine Trocknung der mineralischen Komponente. Daraufhin empfiehlt sich die Durchführung einer Qualitätskontrolle. Danach ist der wenigstens eine Feuchtesensor 2 gebrauchs- und versandfertig. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann auch ein anderes Hüllmaterial 21, eine andere Dicke des Hüllmaterials 21 oder auch gar kein Hüllmaterial 21 verwendet werden.
Das mit dem Hüllmaterial 21 umgebene Basismaterial 3, in welchem die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d vorgesehen sind, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als plattenförmiger Sensorträger mit einer daran angeschlossenen Steckverbindung ausgebildet. Eine solche Konstruktion zeichnet sich durch ihre einfache Herstellbarkeit und die damit verbundenen geringen Herstellungskosten bei gleichzeitig großer Vielfalt der verwendbaren Herstellungstechnologien aus.
Als minimale Dicke eines solchen Sensorträgers hat sich eine Dicke von 4 bis 5 mm erwiesen. Diese Stärke genügt den auftretenden mechanischen Beanspruchungen der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 vom Transport bis zum Einbau und gewährleistet zuverlässig den Schutz der Sensorik.
Die Einbringung des wenigstens einen, die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d aufweisenden Feuchtesensors 2 in das zu untersuchende Material 4 erfolgt derart, dass die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d von dem Material 4 allseitig umhüllt sind.
Das Material 4 ist in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel frischer Estrich, Beton oder Mörtel. Dabei sind hinsichtlich des Estrichs, Betons oder Mörtels keine Grenzen im Hinblick auf die Anwendbarkeit des jeweiligen Materials gesetzt. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann anstelle von Estrich, Beton oder Mörtel auch ein anderes mineralisches oder organisches Material 4, ein mineralisches oder organisches Material 4 enthaltendes Material oder eine Mischung aus mineralischem und organischem Material 4 verwendet werden, in welches die aus den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d bestehende Sensorstruktur eingebracht werden kann. Mit Hilfe des aus den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d aufgebauten wenigstens einen Feuchtesensors 2 kann innerhalb des Materials 4 dessen Feuchtegehalt mittels einer Kapazitätsänderung zwischen den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d erfasst werden. Bei einer Änderung des Feuchtegehaltes des Materials 4 ändert sich die Dielektrizitätskonstante zwischen den jeweiligen Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d, was sich in einer direkten Änderung der durch die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d gemessenen Kapazität niederschlägt.
Die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d des Feuchtesensors 2 sind in dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel an Kontaktbereichen 5 mit einer Leiterplatte 6 kontaktiert. Die Leiterplatte 6 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einem verschließbaren Hohlkörper 10 vorgesehen. Der beispielsweise aus Kunststoff ausgebildete Hohlkörper 10 schützt die Leiterplatte 6 vor Verschmutzung, Feuchtigkeit und Beschädigung. In dem Ausführungsbeispiel von 1 ist der Hohlkörper 10 zylindrisch ausgebildet, kann jedoch in anderen Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung auch eine andere Form aufweisen.
Der Hohlkörper 10 ist mit der darin vorgesehenen Leiterplatte 6 ebenfalls in das zu untersuchende Material 4 eingebracht. Dabei wird der Hohlkörper 10 vorzugsweise derart in das Material 4 eingebracht, dass er über eine obere Öffnung von außen zugänglich ist, sodass die darin vorgesehene Leiterplatte 6 von außen kontaktierbar ist. Hierzu weist die Leiterplatte 6 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einen Anschlussstecker 7 auf, zu welchem die Kontakte der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d zusammengeführt sind, sodass diese von außen elektrisch kontaktiert werden können, um die Messwerte des Feuchtesensors 2 auslesen zu können. Auf der Leiterplatte 6 können ferner eine Auswerteelektronik und/oder ein Datenspeicher vorgesehen sein.
Um die in das Material 4 in dem Hohlkörper 10 eingebrachte Leiterplatte 6 geeignet zu schützen, ist in der Ausführungsform von 1 auf dem Hohlkörper 10 ein Deckel 17 vorgesehen, welcher einfach von dem Hohlkörper 10 abgenommen werden kann, um die Leiterplatte 6 von außen zugänglich zu machen. Ferner ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auf den Deckel 17 des Hohlkörpers 10 eine Kennzeichnung 18 vorgesehen, die es ermöglicht, die jeweilige Einbaustelle der Messeinrichtung 1 bzw. den jeweiligen Messort der vorgenommenen Messung zu identifizieren. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem abnehmbaren Deckel 17 als Kennzeichnung 18 eine Kunststofffahne integriert, die beispielsweise auf einer Estrichfläche Spuren hinterlässt, welche die Position der Messeinrichtung 1 mindestens bis zum Vorbereiten für eine Bodenbelagsverlegung kennzeichnen.
Zum Auslesen der Messwerte des Feuchtesensors 2 kommt in der in 1 dargestellten Ausführungsform der Messeinrichtung 1 ein mobiles Datenerfassungsgerät 8 zum Einsatz. Das Datenerfassungsgerät 8 weist eine Anschlussleiste 9 auf, welche mit dem Anschlussstecker 7 elektrisch verbindbar ist, sodass die Messwerte des wenigstens einen Feuchtesensors 2 direkt an das Datenerfassungsgerät 8 übertragen werden können. Innerhalb des Datenerfassungsgerätes 8 kann ein Speicher und/oder eine Datenauswertungseinheit vorgesehen sein. An dem Datenerfassungsgerät 8 kann auch eine Anzeige vorgesehen sein, die die aktuellen Messwerte anzeigt.
In einer besonderen, ebenfalls in 1 dargestellten Variante der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 ist auf der Leiterplatte 6 ein Funksendemodul 19 vorgesehen, welches mit den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d elektrisch gekoppelt ist und somit die Messwerte des Feuchtesensors 2 an ein externes Funkempfängermodul 23 per Funk übermitteln kann. Das Funksendemodul 19 kann als Ersatz zu der oben beschriebenen Messwerterfassung mittels Anschlussstecker 7 und mobilem Datenerfassungsgerät 8 oder auch in Ergänzung hierzu verwendet werden. Das Funkempfängermodul 23 kann in einem mobilen Datenerfassungsgerät 8 oder auch an einer festen Position vorgesehen sein.
Darüber hinaus ist in der in 1 gezeigten Ausführungsform der Messeinrichtung 1 in dem Hohlkörper 10 eine Stromversorgung 20 vorgesehen, durch welche beispielsweise das Funksendemodul 19 mit Strom versorgt werden kann.
2 zeigt schematisch ein Einbringen von elektrisch leitfähigen Drähten 11 in ein textiles Basismaterial 3‘ gemäß einer Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung. Die verwendeten Drähte 11 sind vorzugsweise aus Kupfer ausgebildet. Dabei ist es ganz besonders von Vorteil, wenn die Kupferdrähte mit einem Oxidationsschutz, wie beispielsweise einer Lackschicht, ummantelt sind.
3 zeigt ein anderes mögliches Beispiel der Anordnung eines erfindungsgemäß verwendbaren Feuchtesensors 12 mit Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d, welche auf einer schrägen Ebene eines prismatischen Trägers 13 angeordnet sind. Dabei sind die Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d ebenfalls, wie in 1 gezeigt, streifenförmig voneinander beabstandet ausgebildet, sodass es bei diesen Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d wie bei den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d aus 1 möglich ist, den Feuchtegehalt des Materials 4 in welchem der jeweilige Feuchtesensor 2, 12, vorgesehen ist, in unterschiedlichen Tiefen zu messen.
In der Ausführungsform von 3 sind die Kontakte der Elektroden 12a, 12b, 12c, 12d in einem Anschlussblock 14 zusammengefasst und führen über eine Leitung 15 aus dem Träger 13 nach oben heraus, um von außen elektrisch angeschlossen werden zu können. Die prismatische Anordnung von 3 besitzt den Vorteil, dass sie einfach auf einen Boden aufgestellt und nachfolgend in ein zu messendes Material 4 eingebettet werden kann.
Die beispielsweise in 1 dargestellte Messeinrichtung 1 kann auf folgende Art und Weise ausgebildet werden:
Zunächst werden Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d beispielsweise mittels Sticken in einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial 3, wie beispielsweise einem Vlies, ausgebildet. Vorzugsweise werden hierbei voneinander beabstandete, streifenförmige Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d ausgebildet. Man ist jedoch nicht auf solche Formen beschränkt.
Nachfolgend werden die in das Basismaterial 3 gestickten Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d vorzugsweise in ein stabilisierendes Hüllmaterial 21 eingebracht. Als Hüllmaterial 21 kann hierbei eine einfache Laminierung aus einem feuchtigkeitsdurchlässigen Material vorgesehen sein. Beispielsweise eignet sich hierfür ein mineralisch gebundenes, feuchtigkeitsweiterleitendes Hüllmaterial 21.
Die Kontakte der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d werden mit einer Leiterplatte 6 verbunden, auf welcher eine entsprechende Messelektronik zur Erfassung der Messwerte der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d vorgesehen ist und welche beispielsweise einen Anschlussstecker 7 aufweist, der von außen mittels einer Anschlussleiste 9 eines mobilen Datenerfassungsgerätes 8 kontaktiert werden kann, um die erfassten Messwerte auszulesen.
Die Leiterplatte 6 wird hierbei vorzugsweise in einen feuchtigkeits- und staubgeschützten Hohlkörper 10, wie beispielsweise in ein Kunststoffröhrchen, eingebracht, sodass die Leiterplatte 6 nicht in direktem Kontakt mit dem Material 4 ist, in welchem die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d in direktem Kontakt mit dem Material 4 sind. Vorzugsweise wird der Hohlkörper 10 geeignet durch einen Deckel 17 abgedeckt, welcher für eine jeweilige Messwerterfassung wieder von dem Hohlkörper 10 gelöst wird.
Die eigentliche Messung erfolgt beispielswiese als Kapazitätsmessung zwischen den Einzelelektroden 2a, 2b, 2c, 2d, welche so in das zu untersuchende Material 4 eingebettet werden, dass sie vollumfänglich von dem Material 4 umgeben sind. Vorzugsweise wird die als Sensoreinheit dienende Platte mit den Einzelelektroden 2a, 2b, 2c, 2d senkrecht in das zu untersuchende Material 4 gestellt, sodass sich die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d in unterschiedlichen Tiefen in dem zu messenden Material 4 befinden. Dadurch wird ein direkter Kontakt zwischen dem zu messenden Material 4, wie beispielsweise frischem Estrich, und den Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d hergestellt.
Die Feuchtigkeit des Materials 4 durchdringt das vorzugsweise zementgebundene Hüllmaterial 21 sowie das Basismaterial 3, in welchem die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d fixiert sind.
Ist die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 beispielsweise für die Feuchtemessung in Estrichen konzipiert, empfiehlt es sich, die Höhen der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d an die Höhe von Standardestrichen anzupassen. So können die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d beispielsweise bei 30 mm starken Estrichen in einer 5 mm-Abstufung vorgesehen sein. Dabei ist es günstig, die Höhenangaben der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d auf die Sensoreinheit der Messeinrichtung 1 aufzudrucken oder in die Kontaktfläche einzuformen. Damit wird zusätzlich eine Estrichdickenkontrolle erreicht.
Durch die Wahl der Sensorkonstruktion ist eine stabile Einbettung im fertigen Estrich gewährleistet. Bei beispielsweise vertikaler Ausrichtung des Sensorträgers im Estrich wird der wenigstens eine Feuchtesensor 2 im Einbauzustand nicht in seine kritische Richtung belastet.
Die Einbettung des Sensorträgers mit dem wenigstens einen Feuchtesensor 2 in dem zu messenden Material 4 gewährleistet ein flächiges Kontaktieren mit dem angrenzenden Estrichmaterial und durch den Hohlkörper 10 eine Verbindung mit der abdeckbaren Steckvorrichtung.
Grundsätzlich ist es auch möglich, die Trägerplatte mit dem wenigstens einen Feuchtesensor 2 durch keilförmiges Einstechen in den Estrich einzubringen. Hierfür kann beispielsweise ein entsprechendes Einstechwerkzeug verwendet werden.
Da sich die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d nach Einbringung des Feuchtesensors 2 in das zu untersuchende Material 4 in unterschiedlichen Tiefen innerhalb des Materials 4 befinden, können in diesen unterschiedlichen Tiefen entsprechende Feuchtemesswerte gewonnen werden. Aus diesen Feuchtemesswerten kann ein Rückschluss über den Aushärtungs- oder Trocknungsgrad des Materials 4 gezogen werden. So ist es hieraus beispielsweise möglich, festzustellen, ob beispielsweise ein auf einen Boden aufgebrachter Estrich die nötige Belegreife aufweist.
Die Anzahl der Messstellen, an welchen die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 die Feuchte des zu untersuchenden Materials 4 erfasst, ist von der Art des zu untersuchenden Materials 4 und den konkreten Anforderungen abhängig. Bei der Erfassung der Feuchte von Estrichen ist es bei beispielsweise 100 m² großen Flächen sinnvoll, wenigstens drei Messstellen vorzusehen. Dabei ist es günstig, die Sensoreinheiten der Messeinrichtung 1 bei der Überwachung der Austrocknung von Estrichen diagonal im Raum zu verteilen, um beispielsweise Messungen aus der Raummitte, von einer Fensterseite und einer Tür- bzw. Gangseite zu erhalten. Bezugnehmend auf die individuelle Raumgeometrie und Anordnung von Heizkörperanschlüssen, Heizungsverteilern, Wasserverteilern, Außenwandöffnungen und dergleichen sollte in diesen Bereichen ebenfalls jeweils eine Sensoreinheit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 eingebaut werden, um Wiederbefeuchtungen durch unachtsamen Umgang während der Installationsarbeiten oder Fassadenarbeiten dokumentieren zu können.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 kann in unterschiedlichsten Ausführungsformen ausgebildet werden. Sie ist dabei nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 und das entsprechende erfindungsgemäße Messverfahren sind in Neubau, Sanierung und Renovation einsetzbar. Vorzugsweise wird dabei die Sensoreinheit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 zum Beispiel als „Estrichsensor“ als Modul nicht sichtbar in einen zu untersuchenden Estrich integriert.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 kann sowohl bei monolithischer als auch bei Fertigbauweise und auch völlig unabhängig vom jeweils verwendeten Bauteil eingesetzt werden. So können beispielsweise Messungen an einem Dach, an einer Wand, an einem Boden, einem Träger oder einer Stütze vorgenommen werden. Die Feuchtemessungen sind dabei sowohl innen als auch außen an dem jeweiligen Messobjekt möglich.
Ferner kann die jeweilige Feuchtemessung noch durch weitere Messungen ergänzt werden. Beispielsweise können in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 mittels eines oder mehrerer Widerstandsmesssensoren Widerstandsmessungen innerhalb des zu untersuchenden Materials 4 oder an dessen Oberfläche vorgenommen werden. Ferner besteht die Möglichkeit, durch Verwendung eines oder mehrerer Temperatursensoren Temperaturmessungen innerhalb oder an der Oberfläche des Materials 4 durchzuführen.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials 4 eignen sich zur Überwachung, Kontrolle und Steuerung von Trocknungs- und Wiederauffeuchtungsverläufen von Materialien 4 bis hin zu einer Sättigung solcher Materialien 4, beispielsweise unter Wasser.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 und des entsprechenden Verfahrens ist es möglich, aktuelle als auch spätere Leckagen und Fehlstellen als auch einen Verlauf eines Trocknungsprozesses zu erkennen.
Dabei sind die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 und das entsprechende Verfahren nicht nur auf die Ermittlung auch durch Wasser hervorgerufene Feuchteänderungen beschränkt. Grundsätzlich sind hiermit alle Feuchtigkeiten bzw. Flüssigkeiten, wie beispielsweise auch die Erfassung von Öl oder Blut, möglich.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 als auch das zugehörige Verfahren sind weder in ihrer Ausbildung noch in ihrer Anwendung auf bestimmte geometrische Größen oder Formen beschränkt. Es sind sowohl zweidimensionale als auch dreidimensionale Messungen der Feuchte eines mineralischen oder organischen Materials 4 oder einer Mischung aus solchen Materialien 4 möglich.
Hinsichtlich der Fixierung der Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d in dem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial 3, 3‘ ergeben sich ferner neben dem oben aufgeführten Sticken noch weitere geeignete Varianten. So können die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d beispielsweise auch gewebt oder gepresst werden. Zudem kann das Basismaterial 3, 3‘ mit den darin eingebrachten Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d sowohl laminiert als auch unlaminiert verwendet werden. Ferner können die auf das Basismaterial 3, 3‘ aufgebrachten Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d, wie oben bereits erwähnt, auf einem Träger 13 aufgebracht werden oder auch ohne Träger in das Material 4 eingebracht werden.
Das Basismaterial 3, 3‘ ist ebenfalls nicht auf die oben genannten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Die Applikation der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 ist in jeder Mörtelart möglich, also auch unabhängig von Bindemittel, Zuschlagstoffen und Gesteinskörnungen sowie deren Sieblinien. Das Material 4 kann, aber muss nicht Estrich oder Betonmörtel sein, sondern kann auch in einer Spachtelschicht, in oder unter einem aufgebrachten Gel oder in anderen Feststoffen eingebettet werden und dort Messwerte erfassen.
Schließlich ist die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 sowie das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung unterschiedlichster Feuchtegehalte des Materials 4 geeignet. So kann die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 beispielsweise bei einem Feuchtegehalt von weniger als 5 % des zu untersuchenden Materials eingesetzt werden, in welchem typischerweise andere, im Stand der Technik bekannte Systeme weitgehend versagen. Grundsätzlich ist jedoch die Erfassung des Feuchtegehaltes des Materials 4 in einem Bereich von 0 bis 100 % möglich. Besonders geeignet ist die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 in einem Feuchtegehaltsbereich des Materials 4 von 0 bis 10 %. Ganz besonders gute Messeigenschaften ergeben sich in einem Feuchtegehaltsbereich des Materials 4 ab 1 %.
Die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 ist zudem flexibel einsetzbar. Wird das Basismaterial 3, in welchem die Elektroden 2a, 2b, 2c, 2d fixiert sind, geeignet ausgewählt und gegebenenfalls noch perforiert, besteht hierdurch die Möglichkeit, die Größe des jeweilig einzusetzenden Feuchtesensors 2 noch vor Ort auf einfache Weise, beispielsweise durch Abtrennen entlang einer Perforation, zu kürzen, sodass der Feuchtesensor 2 optimal an die jeweilige Anwendung hinsichtlich seiner Größe angepasst werden kann.
Zusammengefasst wird mit Hilfe der vorliegenden Erfindung eine systemintegrierbare Feuchtemesssensorik zur Verfügung gestellt, welche beispielsweise auf textilbasierten Sticksensoren auf speziellen Sensorträgern basiert. Der wenigstens eine Feuchtesensor 2 der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 wird beispielsweise während der Herstellung in eine frische Mörtelschicht eingebettet. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 können damit über die Dauer des Erhärtungsprozesses und auch nach mehreren Monaten oder Jahren Nutzungsdauer, beispielsweise nach eingetretenen Havariefällen, Feuchtigkeitswerte des Estrichs ermittelt werden. Aufgrund der Herstellungstechnologie können die Sensoren beispielsweise als Einwegsensoren preiswert gefertigt und damit an mehreren ausgewählten Stellen im Raum platziert werden. Die erfindungsgemäße Messeinrichtung 1 ist auch im Beton und insbesondere im Betondeckenbereich einsetzbar, in welchem die Restfeuchte vorgeschriebene Grenzwerte nicht überschreiten darf.
Neben den oben bereits beschriebenen Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Messeinrichtung 1 können noch folgende weitere Ziele mit Hilfe der Erfindung umgesetzt werden:

– Langzeitmessung der Wiederbefeuchtung von auf Holzbalkendecken verlegten Estrichen (zum Beispiel durch unzureichende Dampfsperrfolien),
– gleichzeitige Höhenkontrolle bei der Estrichverlegung durch differenziert herstellbare Sensorhöhen,
– Verbesserung der Endgeometrie bei der Estrichverlegung mit eventueller Verlegehilfe,
– Nutzung der Feuchtemesswerte bei der Fußbodenheizungsverlegung durch Bereitstellung von Messwerten direkt aus der Estrichschicht,
– Einsatz im oberflächenfertigen Beton, Erfassung und Nachweis des Austrocknungsverhaltens,
– Rissdetektion von wasserberührten Betonbauwerken.

Claims

Messeinrichtung (1) zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) wenigstens einen Feuchtesensor (2, 12) mit wenigstens zwei elektrisch leitfähigen, in einem Abstand zueinander in oder auf einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial (3, 3‘) fixierten Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) aufweist, wobei der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) ein kapazitiver Sensor ist, der zum Ermitteln des Feuchtegehaltes in dem zu untersuchenden Material (4) eingebracht ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (4) ein mineralisches oder organisches Material oder eine Mischung solcher Materialien ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (4) Estrich, Beton oder Mörtel ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Estrich, Beton oder Mörtel zunächst frischer und später austrocknender Estrich, Beton oder Mörtel ist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (4) einen Feuchtegehalt von weniger als 5 % aufweist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (3, 3‘) flächig ausgebildet ist und die Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) beidseitig des Basismaterials (3, 3‘) elektrisch wirksam sind.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) ein in ein flexibles Basismaterial (3, 3‘) gestickter Sensor ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussverbindungen zu jeder der Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) aus wenigstens zwei Einzeldrähten bestehen.
Messeinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Basismaterial (3, 3‘) ein textiles Basismaterial ist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) mit mit textilem Material ummantelten Drahtfäden gestickt sind.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, in oder auf dem Basismaterial (3, 3‘) fixierte Feuchtesensor (2, 12) in ein mineralisch gebundenes, feuchtigkeitsweiterleitendes Hüllmaterial (21) eingebettet ist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) auf einem prismatischen Sensorträger (13) vorgesehen ist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) mehrere, in verschiedenen Tiefen in dem Material (4) vorgesehene Feuchtesensoren (2, 12) aufweist.
Messeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtesensoren (2, 12) voneinander vertikal beabstandet auf ein und demselben Basismaterial (3, 3‘) vorgesehen sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der mehreren Feuchtesensoren (2, 12) von dem Basismaterial (3, 3‘) direkt vor Einbringung in das Material (4) abtrennbar ist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) streifenförmig ausgebildet sind.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) aus mit Oxidationsschutz ummanteltem Kupfer ausgebildet sind.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) mit einer in dem Material (4) vorgesehenen, von außen elektrisch kontaktierbaren Leiterplatte (6) verbunden sind.
Messeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlussstecker (7) der Leiterplatte (6) in einem von außerhalb des Materials (4) zugänglichen, staub- und feuchtigkeitsgeschützten Hohlkörper (10) vorgesehen ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) ein mobiles Datenerfassungsgerät (8) aufweist, das mit dem Anschlussstecker (7) verbindbar ist.
Messeinrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Hohlkörper (10) ein Deckel (17) mit einer Kennzeichnung (18) zur Identifizierung des Messortes vorgesehen ist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) wenigstens einen Widerstandssensor aufweist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) wenigstens einen Temperatursensor aufweist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) ein Funksendemodul (19) aufweist oder mit einem Funksendemodul (19) verbunden ist, und die Messeinrichtung (1) ein Funkempfängermodul (23) zum Empfang der Signale des Funksendemoduls (19) aufweist.
Messeinrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (1) eine in dem Material (4) mit dem wenigstens einen Feuchtesensor (2, 12) vorgesehene Stromversorgung (20) für den wenigstens einen Feuchtesensor (2, 12) aufweist.
Verfahren zum Ermitteln des Feuchtegehaltes eines Materials (4), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Feuchtesensor (2, 12) mit wenigstens zwei elektrisch leitfähigen, in einem Abstand zueinander in oder auf einem feuchtigkeitsdurchlässigen Basismaterial (3, 3‘) fixierten Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) in das zu untersuchende Material (4) eingebracht wird und darin den Feuchtegehalt des Materials (4) kapazitiv erfasst.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) in ein mineralisches oder organisches Material oder eine Mischung aus diesen Materialien eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) in frischen Estrich, Beton oder Mörtel eingebracht wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (3, 3‘) flächig ausgebildet ist und der Feuchtegehalt an beiden Seiten des Basismaterials (3, 3‘) erfasst wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtegehalt in unterschiedlichen Tiefen des Materials (4) erfasst wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine, in oder auf dem Basismaterial (3, 3‘) fixierte Feuchtesensor (2, 12) vor dem Einbringen in das Material (4) in ein mineralisch gebundenes, feuchtigkeitsweiterleitendes Hüllmaterial (21) eingebettet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Feuchtesensoren (2, 12) in oder auf ein und demselben Basismaterial (3, 3‘) vorgesehen werden und vor dem Einbringen der Feuchtesensoren (2, 12) in das Material (4) die Messeinrichtung (1) an die vorgesehene Messtiefe in dem Material (4) angepasst wird, indem wenigstens einer der Feuchtesensoren (2, 12) von dem Basismaterial (3, 3‘) abgetrennt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) mittels Sticken von Drähten (11) in das Basismaterial (3, 3‘) eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass zum Sticken der Elektroden (2a, 2b, 2c, 2d; 12a, 12b, 12c, 12d) mit textilem Material ummantelte Drahtfäden und/oder mit Oxidationsschutz ummantelte Kupferdrähte verwendet werden.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) mit einer von außen kontaktierbaren Leiterplatte (6) verbunden wird und die Leiterplatte (6) mit dem wenigstens einen Feuchtesensor (2, 12) in das Material (4) eingebracht wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlussstecker (7) der Leiterplatte (6) in einem von außerhalb des Materials (4) zugänglichen, staub- und feuchtigkeitsgeschützten Hohlkörper (10) mit einem mobilen Datenerfassungsgerät (8) zur Datenerfassung kontaktiert wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Feuchtesensor (2, 12) über ein Funksendemodul (19) Feuchtemesssignale an ein Funkempfängermodul (23) sendet.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Widerstand in dem Material (4) gemessen wird.
Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Temperatur in dem Material (4) gemessen wird.