Vorstellung des Instituts für angewandte Bauwerksdiagnostik (IfaB)

1. Einführung

Von jeher haben Bausachverständige neidvoll auf die Fortschritte in der medizinischen Diagnostik geblickt, welche es den Ärzten heutzutage erlauben, mit bildgebenden dreidimensionalen Verfahren buchstäblich in jede Ecke des Körpers zu schauen. Teilweise können sogar Fließvorgänge, z. B. an den Herzklappen dynamisch richtig dargestellt werden. Von derlei spektakulären Erfolgen ist die angewandte Bauwerksdiagnostik noch weit entfernt. Gleichwohl haben sich im Verlauf der letzten Jahre bedeutende Neuerungen und Erfolge auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüftechnik eingestellt. Aufgrund des damit verbundenen hohen apparativen Aufwands und aufgrund der Tatsache, dass im Bauwesen - anders als in der Medizin – Wirtschaftlichkeitszwänge dominieren, ist die Anwendung moderner bauwerksdiagnostischer Methoden auf breiter Basis bis heute nicht festzustellen.

Röntgenbild Hand

Thermografie-Bild Hand

Das Institut für angewandte Bauwerksdiagnostik wurde gegründet, um Fachwelt, Medien, Baubetreiber und –nutzer über die Möglichkeiten der angewandten Bauwerksdiagnostik zu informieren und die Anwendung zerstörungsfreier Prüfmethoden zu fördern. Weiterhin sollen durch die Arbeit des Instituts Kompetenznetzwerke geschaffen werden. Darüber hinaus will das Institut die Qualität der angewandten Bauwerksdiagnostik steigern helfen und die Ausbildung von Nachwuchs fördern.

Gegründet wurde das Institut von Dipl.-Ing. Gernot Henrich, dem Inhaber des gleichnamigen Ingenieurbüros in Bochum. Das ursprünglich auf dem Sektor Bauphysik tätige Büro verfügt über mehr als fünfzig Mannjahre Erfahrung in der angewandten Bauwerksdiagnostik.

2. Zeitliche Entwicklung der Institutsarbeit

 In einer ersten Phase soll durch Öffentlichkeitsarbeit das Wissen über die Möglichkeiten der angewandten Bauwerksdiagnostik gefördert werden.

In einer zweiten Phase soll der interdisziplinäre Wissensaustausch über Bauwerksdiagnostik zu einer Steigerung der Dienstleistungsqualität führen.

In einer dritten Phase sollen Ausbildungsprogramme und Prüfungen für Bauwerksdiagnostiker entwickelt werden.

In einer vierten Phase ist die Systematisierung der Dienstleistung vorgesehen. Diese soll bewirken, dass bauwerksdiagnostische Dienstleistungen normiert und somit vergleichbar werden. Dies soll die Wirtschaftlichkeit und den Wettbewerb auf dem Gebiet der Bauwerksdiagnostik fördern.

3. Warum „angewandte“ Bauwerksdiagnostik?

Zerstörungsfreie Prüfverfahren für das Bauwesen werden in vielen Labors rund um die Welt entwickelt und erprobt. So ist in der Bundesrepublik die Bundesanstalt für Materialprüfung der wichtigste Partner für die Grundlagenforschung, erste Prüfungen der Anwendbarkeit, Förderung der Markteinführung sowie die fachtechnische Anwenderbetreuung. Bevor sich die Methoden der modernen Bauwerksdiagnostik auch am Markt durchsetzen können, muss durch kompetente Dienstleister unter Marktbedingungen eine Erprobung der erforschten Verfahren gelingen. Die Verfahren müssen an die rauen Baustellenbedingungen angepasst werden und ihre Wirtschaftlichkeit und Brauchbarkeit über die Zeit nachweisen. Gleichzeitig wird vom Anwender ein Querdenken verlangt, indem er die Augen offen hält für zerstörungsfreie Prüfverfahren, welche auf anderen Technologiefeldern wie Militär und Medizin angeboten werden.

Die Begeisterung für neue Untersuchungstechniken muss dabei gleichwohl zugunsten von erprobten, herkömmlichen Untersuchungsverfahren in Grenzen gehalten werden. Dies gelingt in der Regel nur, wenn die Anwender einen soliden Ingenieurverstand und gutes bauphysikalisches Fachwissen beisteuern können.

Das Institut vertraut bei der Förderung der Nachwuchsausbildung auf bewährte Partner wie das Haus der Technik, die regionalen Bildungsinstitute des Bauhandwerks und die Hochschulen.

4. Typische Bauschäden

Nachfolgend soll ein Überblick über typische Bauschäden und entsprechende Anwendungsgebiete der Bauwerksdiagnostik erfolgen.

Als typische Bauschäden können gelten:

• Feuchteschäden
• Strukturmängel
• Wärmeverluste
• Schallmängel
• Schadstoffbelastung etc.

5. Typische Untersuchungsverfahren

Die Feuchteschäden stehen hierbei an erster Stelle, weil sie den weitaus überwiegenden Teil der Bauschäden ausmachen. Der Institutsgründer hat als erster Bauphysiker die Neutronenradiometrie zur Bestimmung der Durchfeuchtung von Bauteilen in Deutschland eingeführt und hierauf aufbauend eine Vielzahl von zerstörungsfreien Prüfverfahren zur Anwendung gebracht. Stellvertretend hierfür werden genannt:

- Bestimmung von Wärmeverlusten durch Thermografie

Thermografie

- Analyse von Strukturschäden mit dem Bauwerksradar

Radar-Untersuchung Mauerwerk

- Die Ermittlung der Schadstoffbelastung von Bauwerken durch diverse
physikalische und chemische Verfahren

- Analyse und Beurteilung von Schallmängeln durch die erprobten Mess-
methoden

Typische Einsatzbeispiele:

Feuchteschäden:

• Durchfeuchtete Keller und weiße Wannen
• Durchfeuchtete Fassaden
• Leitungswasserschäden
• Wohnschimmel

Foto: mit Schimmel behaftete Wand

Besonders der Schimmel hat die Fachwelt sowie Hausbesitzer und Mieter in den Jahren seit der ersten Ölkrise verstärkt beschäftigt. Gerade hier kann durch konsequente Anwendung bauwerksdiagnostischer Methoden eine Problembeherrschung erreicht werden. Dies gilt vor allem, weil heute durch verschiedene Verfahren zwischen einer oberflächlichen Befeuchtung und einer von außen herrührenden Durchfeuchtung der Bauteile klar unterschieden werden kann. Parallel hierzu sind typische Wärmebrücken durch bildgebende Verfahren problemlos darstellbar. Auch das falsche Lüftungsverhalten vieler Mieter mittels gekippter Fenster kann in diesem Rahmen leicht nachgewiesen werden. Kleinste Undichtigkeiten in der Gebäudehülle sind auffind- und visualisierbar.

Strukturuntersuchungen:

Weiterhin Anlass zu großer Hoffnung geben die Erfolge bei Strukturuntersuchungen mittels Ultraschall und dem Bauwerksradar. Das versehentliche Anbohren von Wasserleitungen und Kabeln wird in Zukunft der Vergangenheit angehören. Desgleichen sind Hohlräume und sonstige Fehlstellen in Bauteilen heute zerstörungsfrei detektierbar.

Unter Zuhilfenahme der heute verfügbaren hohen Rechnerleistungen sind bildgebende Verfahren hier - ähnlich wie in der Medizin – in der Entwicklung, welche 3D-Darstellungen möglich machen. Beispiele hierfür werden in zwei Kurzfilmen im Rahmen des Vortrags gezeigt.

Dickenmessung:

Ebenso stehen inzwischen preiswerte Verfahren zur Dickenmessung von Bauteilen zur Verfügung. Auf die bekannten schalltechnischen Messverfahren wird hier der Vollständigkeit halber hingewiesen.

Impact Echo

Zusammenfassung

Zur zerstörungsfreien Analyse von Bauschäden stehen heute Prüfverfahren zur Anwendung am Bau zur Verfügung, welche schnell und auf wirtschaftliche Weise Aufschluss über:

Feuchtegehalt

• Wärmeabstrahlung, Dichtheit
• Baustruktur
• Lastverhalten
• Nutzerverhalten
• Kontrolle des Sanierungserfolgs
• Technische Wertanalyse und Erhaltungszustand des Bauwerks

geben. Daher gilt künftig der Slogan: Erst messen, dann sanieren!

Die früher üblichen Untersuchungsverfahren, bestehend aus:

Sichtprüfung

• Zerstörung mittels Hammer und Meißel
• Handeln aus „Erfahrung“

werden ersetzt bzw. ergänzt durch moderne Bauwerksdiagnostik. Hierbei werden zerstörungsfrei oder –arm Bauteile quasi „durchleuchtet“. Ähnlich wie in der Medizin dient hier die Überlagerung von mehreren Analyseverfahren der Erzielung einer hohen Diagnosesicherheit.

Die Wirtschaftlichkeit der angewandten Bauwerksdiagnostik zeigt sich besonders durch:

• Schadensbegrenzung bzw. keine Schadensmehrung durch die Untersuchung
• Den schnellen, zerstörungsfreien Gesamtüberblick über den Bauteilzustand
• Einen schnellen Aufschluss über Schadensschwerpunkte
• Die zerstörungsfreie Schadensfrüherkennung und die hiervon auslösbare vorbeugende Wartung

Feuchteverteilung Flachdach, Zählwerte Neutronensonde

Ausblick

Obwohl wir es am Bau mit harten, schwer durchdringlichen Materialien zu tun haben, die einer zerstörungsfreien Analyse erheblich mehr Widerstand entgegensetzen als der menschliche Körper, ist dennoch zu hoffen, dass wir in ähnlicher Weise wie in der Medizin künftig dreidimensionale, virtuelle Bilder vom Inneren des Bauteils – möglichst mit Darstellung von Fließvorgängen - generieren können. Hoffnung geben ferner Entwicklungen wie die akustische Kamera, der Einsatz von Messrobotern etc.

Flankierend zur Verbreitung des Wissens über die Möglichkeiten der angewandten Bauwerksdiagnostik ist folgendes anzustreben:

• Durch Einflussnahme auf die Planung von Bauwerken kann eine diagnostik-freundliche Konstruktion erreicht werden, z. B. durch das Einrichten von Videokanälen entlang der Spannstähle von Brücken.
• Durch baubegleitende Untersuchungen kann eine vorbeugende Qualitäts-kontrolle während des Bauprozesses die Einhaltung von Qualitätsstandards stark fördern.
• Durch bauwerksdiagnostische Kontrolle und Beeinflussung des Nutzerver-haltens können nutzerbedingte Schädigungen und aufwändige Gerichtsver-fahren vermieden werden.

Tel.: 0234-9619211