Zerstörungsfreies Prüfverfahren zfP von Stahl- oder Spannbeton-Bauwerken

(26.4.2009) Zur zuverlässigen und wirtschaftlichen zerstörungsfreien Untersuchung von Bauwerken aus Stahl- oder Spannbeton, zu denen auch die Fundamente von Windkraftanlagen gehören können, wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt. Diese Messeinrichtung vereint ...

• eine Kombination der Untersuchungverfahren - nämlich Ultraschallecho, Radar und Wirbelstromprüfung -,
• eine automatisierte Datenaufnahme sowie
• die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus konsolidierten Daten.

Die Anwendungsfelder bei Windkraftanlagen sind die Qualitätssicherung beim Neubau sowie die spätere Zustandserfassung bzw. Schadensdiagnose bei technischen Inspektionen.

Probekörper mit Konstruktionselementen und Testfehlern (Bild vergrößern)

Um das Potential zerstörungsfreier Prüfverfahren (zfP) im Bauwesen voll ausschöpfen zu können, sind leicht handhabbare Messwerterfassungssysteme erforderlich. Der Scanner wurde ursprünglich für die Brückenprüfung entwickelt, kann aber für alle Bauwerke eingesetzt werden, so dass auch Fundamente von Windkraftanlagen (primär Flachfundamente oder Spannbetonsockel von Hybridtürmen) untersucht werden können.

Bei allen Bauwerken muss allerdings ein direkter Zugang zu den Prüfflächen möglich sein. Bei Flachfundamenten ist auch der Einsatz des selbstfahrenden und selbstnavigierenden Prüfroboters BetoScan möglich, der in der Lage ist, große Flächen automatisch mit mehreren Prüfverfahren gleichzeitig abzuscannen.

Bei Brückenprüfungen nach DIN 1076 werden bei Schäden, deren Umfang bzw. Ursache nicht spezifiziert werden können, Zusatzuntersuchungen im Rahmen der objektbezogenen Schadensanalyse durchgeführt. Diese können bislang häufig nicht zerstörungsfrei oder in Ermangelung geeigneter Verfahren gar nicht ausgeführt. Der Mangel an Informationen über das Bauteil führt dann schnell zu Fehleinschätzungen bei der Instandsetzung oder gar zum verfrühten Abbruch. Mit dem OSSCAR soll nun ein Gerät zur Verfügung stehen, das durch die zfP-Kombination von Ultraschallecho, Radar und Wirbelstromprüfung ein Maximum an verfügbaren Informationen aus dem Bauteil liefern kann. So sollen eine Vorort-Datenauswertung und die bildgebende Darstellung der Konstruktion (Bauteilgeometrie, schlaffe Bewehrung, Spannbewehrung) möglich werden. Durch Automatisierung sollen auch die Messzeiten gegenüber Handmessungen verkürzt und die Datenqualität verbessert werden. Damit kann zwischen Messergebnissen und Planunterlagen bereits auf der Baustelle ein Bezug hergestellt werden..

3D-Darstellung der Messergebnisse (fusionierte Daten aus Einzelmessungen) (Bild vergrößern)

Darüber hinaus soll mit dem Bauwerksscanner eine Messeinrichtung zur Verfügung stehen, mit der der Verpresszustand von Spanngliedern überprüft werden kann. Damit stünde dem Markt erstmals ein Gerät zur Verfügung, mit dem im Zuge der Qualitätssicherung die ordnungsgemäße Verpressung der Hüllrohre durch bildgebende Darstellung und die Ortung von Verpressfehlern an bestehenden Bauteilen möglich wäre.

Das System wird vom Fraunhofer IZFP am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision (Halle 1, Stand 1502) bei der Control 2009 in Stuttgart, 5. bis 8. Mai, präsentiert. Zur Erinnerung: Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.