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Bauwerksscanner OSSCAR

24.04.2009
Zur zuverlässigen und wirtschaftlichen zerstörungsfreien Untersuchung von Bauwerken aus Stahl- oder Spannbeton, zu denen auch die Fundamente von Windkraftanlagen gehören (Flachfundamente oder Spannbetonsockel von Hybridtürmen), wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt.

Diese Messeinrichtung vereint eine intelligente Verfahrenskombination (Ultraschallecho, Radar, Wirbelstromprüfung), eine automatisierte Datenaufnahme sowie die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus fusionierten Daten. Die Anwendungsfelder bei Windkraftanlagen sind die Qualitätssicherung beim Neubau sowie die spätere Zustandserfassung bzw. Schadensdiagnose bei Inspektionen.

Um die Leistungsfähigkeit moderner zerstörungsfreier Prüfverfahren (zfP) im Bauwesen voll ausschöpfen zu können, sind leicht handhabbare Messwerterfassungssysteme erforderlich, mit denen Stahlbeton- und Spannbetonbauwerke zuverlässig und wirtschaftlich untersucht werden können. Aus diesem Grund wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt. Diese Messeinrichtung vereint eine intelligente Verfahrenskombination (Ultraschallecho, Radar, Wirbelstromprüfung), eine automatisierte Datenaufnahme sowie die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus fusionierten Daten.

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. Für die Fundamente von Windkraftanlagen gibt es, genauso wie für alle anderen Bauwerke auch, zwei Anwendungsfelder: Qualitätssicherung beim Neubau und Zustandserfassung (Schadensdiagnose) z. B. bei Revisionen. 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.

Um bedarfsgerechte Instandsetzungsmaßnahmen planen zu können, benötigt der planende Ingenieur zuverlässige Informationen über die Konstruktion und den Zustand des Bauteils. Dort, wo Planunterlagen vorhanden sind und Schäden festgestellt wurden, muss häufig überprüft werden, ob die dokumentierte Konstruktion überhaupt so ausgeführt wurde. Fehlen Planunterlagen vollständig, wird häufig ein vorzeitiger Abriss erwogen, weil zerstörende Untersuchungen oft nicht möglich sind und einzelne zfP-Untersuchungen nicht die ausreichenden Informationen bringen. Bei Brückenprüfungen nach DIN 1076 werden bei Schäden, deren Umfang bzw. Ursache nicht spezifiziert werden können, Zusatzuntersuchungen im Rahmen der objektbezogenen Schadensanalyse durchgeführt. Diese werden häufig nicht zerstörungsfrei oder in Ermangelung geeigneter Verfahren gar nicht ausgeführt. Der Mangel an Informationen über das Bauteil führt häufig zum verfrühten Abbruch oder zu Fehleinschätzungen bei der Instandsetzung. Mit dem Bauwerksscanner steht ein Gerät zur Verfügung, das durch die neuartige Verfahrenskombination der zerstörungsfreien zfP-Bau-Verfahren Ultraschallecho, Radar und Wirbelstromprüfung das Maximum an verfügbaren Informationen aus dem Bauteil liefert. So sollen eine Vorort-Datenauswertung und die bildgebende Darstellung der Konstruktion (Bauteilgeometrie, schlaffe Bewehrung, Spannbewehrung) möglich werden. Durch Automatisierung sollen die Messzeiten gegenüber Handmessungen verkürzt und die Datenqualität verbessert werden. Damit kann zwischen Messergebnissen und Planunterlagen bereits auf der Baustelle ein Bezug hergestellt werden bzw. wird es möglich sein, die Konstruktion eines unbekannten Bauteils zu rekonstruieren. Diese Prüfaufgabe wird mit Bauteilrekonstruktion bezeichnet.

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. Die Ergebnisse sollen zu einer verbesserten Datenlage führen und als Basis für Entscheidungsprozesse dienen.

Die Handhabung des Systems ist praxisorientiert auf die Bedürfnisse der Bauwerksprüfer zugeschnitten. Der Bauwerksscanner kann wahlweise mit Saugfüßen oder Verdübelung am Bauwerk gehalten werden und ist dadurch auch für vertikale Flächen, Über-Kopf-Einsatz und unter beengten räumlichen Verhältnissen einsetzbar. Maximal zwei Personen werden zum Aufbau benötigt, da er einfach und schnell montierbar ist.

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. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Fachkontakt:
Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-500
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de
Pressekontakt:
Fraunhofer-Allianz Vision
Regina Fischer M. A.
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-530
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Regina Fischer | idw
Weitere Informationen:
http://www.vision.fraunhofer.de
http://www.vision.fraunhofer.de/de/0/projekte/449.html

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