Zerstörungsfreie Materialcharakterisierung und Zustandsbewertung von Beton- und Stahlkomponenten im Bauwesen

Vor dem Hintergrund alternder urbaner Infrastruktur und hoher Kosten für präventiveSanierung ist zuverlässige, praxistaugliche Prüftechnik zur Charakterisierung von Materialeigenschaften und Bewertung des Bauwerkszustands heute mehr gefragt denn je.Diese Situation wird zusätzlich verschärft durch die Vielfalt der Materialien und Ausführungen sowie das teils erhebliche Alter der Bauten, das oft mit einem Mangel an Dokumentation einhergeht. Deshalb sind Prüfverfahren von Interesse, die schnell und ohne Beschädigung einen Einblick in innere Strukturen erlauben und tragende Elemente auf altersbedingte Schäden oder Materialveränderungen prüfen. Das Fraunhofer IZFPentwickelt solche Prüfsysteme auf der Basis von Mikrowellen-, Radar-, magnetischen Streufluss- und Wirbelstromverfahren.Das Prüfsystem »BetoScan« ist ein selbst navigierender Roboter zum Abscannenvon Betonflächen (z.B. Parkhäuser, Industriehallen) mit modular austauschbarer Sensortechnik. Das Gerät wurde im Rahmen zweier vom BMWi geförderten Projekte in Zusammenarbeit mit der BAM Berlin entwickelt und an einer Vielzahl von Anwendungenvalidiert. Ausgestattet mit z.B. Mikrowellen-, Radar-, Wirbelstrom- undUltraschallsensoren detektiert BetoScan Feuchte, mangelnde Betondeckung und Korrosion. Moderne Bauwerksprüfung beschäftigt sich zunehmend mit dem Thema der Prozessoptimierung. Große und komplexe Bauwerksstrukturen verfügen nicht immer über einfache Zugangsmöglichkeiten. Daher muss sich der Gutachter heute vermehrt auf technische Hilfsmittel stützen, die ihm schnell und über eine Entfernung Zustandsdaten liefern, oder wie im Fall des BetoScan autonom und parallel Messgrößen aufzeichnen können. Das IZFP entwickelt verschiedene Lösungsansätze für Multirotor-UA (MultirotorUnmanned Aircraft) als Sensorplattform zur Zustandserfassung, Schadensdiagnose und Monitoring von Bauwerken. Für diesen Anwendungsbereich sind zahlreiche ZfP-Verfahrenverfügbar, wie beispielsweise visuelle Inspektion, Radar, Laser oder Thermographie. Diefliegende Sensorplattform SIMON (Structural Inspection Multicopter for Operational NDT)ist derzeit mit optischen und thermischen Verfahren ausgestattet. Das BetoFlux-Prüfsystem nutzt magnetische Streuflussprüfung zur Detektion von Spannstahlbrüchen in Spannbetonmasten. In Deutschland wurden bereits zwei Fälle bekannt, in denen Spannbetonmasten unter geringer Belastung spontan versagten. Als Ursache wird aufgrund der eingesetzten Stähle Spannungsrisskorrosion vermutet. Solche Zustände lassen