Plattform zu Beton und Stahl im Bauwesen
Es gibt zahlreiche zerstörungsfreie Untersuchungsverfahren für Betonkonstruktionen, doch Radar – auch als Betonradar oder Ground Penetrating Radar (GPR) bezeichnet – ist aus der Betonuntersuchung nicht mehr wegzudenken. Radar wird vor allem zum Aufspüren von Bewehrungen und Leitungen in Konstruktionen eingesetzt. Was ist das Ziel dieser Messung? Häufig ist es notwendig, die genaue Position dieser Objekte zu ermitteln, damit bei Bohr- oder Sägearbeiten keine Bewehrung oder Leitungen beschädigt werden, oder es liegen für eine statische Berechnung nicht alle Daten zur Bewehrung vor – in solchen Fällen ist Radar eine sehr geeignete Technik, um weitere Informationen zu gewinnen.
Doch Radar kann noch mehr. In den letzten Jahren werden in den Niederlanden immer mehr anspruchsvolle Forschungsarbeiten mit Hilfe von Radar durchgeführt. In diesem Artikel werden zwei Fallbeispiele vorgestellt, bei denen (Beton-)Radar auf andere Weise eingesetzt wurde als nur als ‘Ortungsgerät’ für Bewehrungen und Leitungen in einer Betonkonstruktion. Weitere Kenntnisse hierzu können Sie im Kurs „Wiederverwendung bestehender Konstruktionen“ des Betonverbands erwerben.
Für die Umnutzung von Immobilien ist es notwendig, alle relevanten Daten zur Bauweise zu ermitteln. Das beginnt fast immer mit einer Archivrecherche. Leider sind diese Daten nicht immer vorhanden oder unvollständig. Für die Umnutzung einer ehemaligen Betonfabrik war es notwendig, den Aufbau einer Stahlbetonplatte mit einer Fläche von über 10.700 m² zu ermitteln. Es war nur wenig bekannt, lediglich, dass die Betonplatte in den 1950er- bis 1970er-Jahren immer wieder erweitert wurde und dass es sich wahrscheinlich um eine auf Pfählen ruhende Betonplatte handelt.
Ein wesentlicher Bestandteil der statischen Berechnung war die Ermittlung der tatsächlichen Positionen der Fundamentpfähle. In weniger als zwei Arbeitstagen wurde die gesamte Fläche mit Hilfe eines Mehrkanalradars gescannt. Ein Mehrkanalradar scannt keine Linien, sondern Streifen, wodurch größere Flächen in kurzer Zeit vermessen werden können. In Abbildung 1 ist ein Ausschnitt des Radarscans dargestellt. Die blauen Punkte im Scan sind die Standorte der Fundamentpfähle. Da die Scans direkt mit einer GPS-Position verknüpft sind, wurden die Pfahlstandorte mit einer Genauigkeit von 2 cm in eine CAD-Zeichnung eingetragen (Abbildung 2). Mithilfe von Radar wurden in weniger als zwei Tagen über 4.000 Fundamentpfähle kartiert.
Eine weitere interessante Anwendung des Radars ist die Bestimmung des Korrosionsrisikos an der ersten Bewehrungsschicht unter einer Deckschicht, wie beispielsweise Asphalt. Eine ideale Anwendung bei Brücken oder Parkhäusern. Mithilfe von Radar lässt sich in kurzer Zeit eine große Fläche scannen, bis zu 10.000 m² pro Tag. Anhand einer Amplitudenanalyse lässt sich das Korrosionsrisiko der ersten Bewehrungsschicht unter der Asphaltdecke beurteilen. Abbildung 3 zeigt ein Beispiel für einen kleinen Ausschnitt einer Radarmessung. Die Parabeln stellen Bewehrungsstäbe dar. Aus der Stärke der Reflexion der Parabel lässt sich das Korrosionsrisiko ableiten, wobei eine schwache Reflexion (rot eingekreist) auf ein erhöhtes Korrosionsrisiko hinweist.
Die manuelle Auswahl von Tausenden von Bewehrungsstäben in einem Radarscan ist mittlerweile überholt. Glücklicherweise verfügt moderne Software über intelligente KI-Algorithmen, die diese Auswahl in einem Bruchteil der Zeit erledigen. Nach dieser Auswahl werden die einzelnen Werte in einer übersichtlichen Fleckenkarte dargestellt, wodurch schnell ersichtlich wird, in welchen Bereichen des Decks der Verdacht auf Bewehrungskorrosion besteht (Abbildung 4).
Auch wenn eine ausschließlich zerstörungsfreie Prüfung sehr wertvoll sein kann, ist die Kombination mit gezielten zerstörenden Prüfungen dennoch die beste Vorgehensweise. Anhand der Ergebnisse der Radaruntersuchung wurden Stellen ausgewählt, an denen der Asphalt entfernt und die Bewehrung freigelegt wurde. Das Ergebnis ist eine starke Korrelation zwischen den Ergebnissen der Radaruntersuchung und dem Nachweis von (Loch-)Korrosion, was viele wertvolle Informationen für die Instandhaltungsplanung liefert (Abbildung 5).
Während Radar seit Jahren als praktisches Werkzeug zur Ortung von Bewehrungen und Rohrleitungen bekannt ist, kann sein fortgeschrittener Einsatz zu neuen Erkenntnissen führen, die strategische Entscheidungen für die Verwaltung und Instandhaltung von Betonkonstruktionen unterstützen. Um mehr über solche Entscheidungen zu erfahren, bietet der Betonverband seit 2025 den Kurs „Wiederverwendung bestehender Bauwerke“ mit Schwerpunkt auf Gebäuden an. Sechs Tage lang arbeiten Bauingenieure und Betoninstandhaltungsexperten gemeinsam an relevanten Fragestellungen. Der Kurs verfolgt einen sehr praxisorientierten Ansatz und bietet viel Raum für Fallbeispiele und Diskussionen. Während des Praxistags lernen alle Teilnehmer die (Un-)Möglichkeiten verschiedener zerstörungsfreier Messverfahren für Beton kennen, wie beispielsweise Radartechniken und Bewehrungsortung. Besuch www.betonvereniging.nl Weitere Informationen.
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