Bauwerksüberwachung (Monitoring)

Die genaue Kenntnis des Zustands Ihrer Bauwerke zu jedem Zeitpunkt ist Voraussetzung für ein optimiertes Bauwerksmanagement und für die Planung gezielter Erhaltungsmaßnahmen. Wir bieten Ihnen an, Ihre historischen und zeitgenössischen Bauwerke für Sie zu überwachen. Unsere Leistungen erstrecken sich über den gesamten Zyklus von der Planung und Konzeption über die Instrumentierung und den Betrieb bis hin zur bedarfsgerechten Auswertung der Monitoringdaten.

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Monitoring ist der logische Schritt, um langfristige Änderungen an einem Bauwerk festzustellen und Einzelereignisse erfassen zu können.
Dr.-Ing. Frank Lehmann, Ingenieur der Bauwerksprüfung, MPA Universität Stuttgart

Unsere Monitoringleistungen im Überblick

Zielstellungsorientierte Beratung

Das Ziel der Bauwerküberwachung ist es, in jedem Augenblick eine Zustandsbewertung der Materialien, von Bauteilen oder eines Bauwerks zur Verfügung zu haben, langfristige Änderungen an einem Bauwerk zu ermitteln oder Einzelereignisse am Bauwerk erfassen zu können. Die Überwachung der Struktureigenschaften wird unter Berücksichtigung von statischen und dynamischen Beanspruchungen sowie von klimatischen Einflüssen durchgeführt.

Wir beraten Sie, ob die dauerhafte messtechnische Instrumentierung Ihres Bauwerks für Ihre spezielle Fragestellung sinnvoll ist. Sie erhalten von uns Informationen, welche Parameter Sie dafür erfassen sollten, welche Messtechnik geeignet ist, mit welchen Ergebnissen Sie rechnen können und welche Voraussetzungen für ein erfolgreiches Monitoring gegeben sein müssen.

Als zentrale Einrichtung der Universität Stuttgart können wir Sie unabhängig und überparteilich beraten.

Konzeptionierung

In Absprache mit Ihnen entwickeln wir ein für Ihre Anwendung maßgeschneidertes Monitoringkonzept. Dabei profitieren Sie von unserer langjährigen Erfahrung in der Instrumentierung und dem Betrieb einer Vielzahl verschiedener Monitoringsysteme. Je nach Anforderungeprofil entwerfen wir für Sie die beste Monitoringlösung, von einfachen Datenloggern bis hin zu komplexen, vernetzten Systemen. Dabei können wir auf eine Vielzahl unterschiedlicher Messsystemhersteller zurückgreifen oder bei Bedarf auch eigene Lösungen entwickeln.

Durch unsere leitende Mitarbeit am aktuellen DGZfP Merkblatt B09 zur Dauerüberwachung von Ingenieurbauwerken sind wir hervorragend mit den Monitoringsachverständigen aus Industrie und Forschung in Deutschland und darüber hinaus vernetzt und können Ihnen darauf aufbauend ein optimales Konzept entwickeln.

Installation und Betrieb

Aufbauend auf langjähriger Erfahrung setzen wir modernste Messtechnik und bewährte Verfahren ein, um ein für Sie maßgeschneidertes Monitoring anbieten zu können. Wir nutzen klassische elektrische Messsysteme (kabelgebunden und drahtlos), Laserdistanzmessung und neueste faseroptische Sensortechnologie (FBG) zur Instrumentierung Ihrer Bauwerke, abgestimmt auf Ihre spezielle Fragestellung.

Unser Leistungsspektrum umfasst die Überwachung moderner und historischer Bauwerke mit ihren jeweils besonderen Anforderungen und Herausforderungen. Die Installation kann in Bestandsbauten meist mit nur geringen Eingriffen in die Substanz realisiert werden. Wir sind erfahren im Umgang mit denkmalgeschützen Bauwerken. Gerne stellen wir Ihnen Referenzen bereit und beraten Sie zu Ihrem Anliegen.

Wir betreuen Ihr Monitoring während der kompletten Laufzeit. Damit wird Ihnen ein gezieltes Bauwerksmanagement unter maximaler Ressourceneffizienz ermöglicht.

Datenauswertung und Interpretation

Ihre Monitoringdaten werden sicher auf einem Server der MPA Universität Stuttgart gespeichert und stehen grafisch aufgearbeitet in einem passwortgeschützten Onlineportal für Sie jederzeit live zum Abruf bereit.

Beim Überschreiten festgelegter Grenzwerte oder dem Auftreten bestimmter Parameterkombinationen kann eine automatische Alarmierung eingerichtet werden. Sie sind damit immer auf der sicheren Seite und können im Handumdrehen eine ressourceneffiziente Überwachung Ihrer Strukturen realisieren.

Wir passen unsere Monitoringsysteme an Ihre Anforderungen an und betreuen gewissenhaft die Datenerfassung.
Helmut Ernst, Techniker, MPA Universität Stuttgart

Wir überwachen für Sie

Dehnung, Verschiebung, Durchbiegung, Neigung und Rissöffnungen

Insbesondere bei bekannten Schäden ist die Überwachung der weiteren Entwicklung ein entscheidender Faktor für die Bewertung der Maßnahmen. Einen hohen Stellenwert nehmen dabei die geometrischen Änderungen ein. Diese sind in aller Regel stark von den Einwirkungen abhängig, beispielweise von den Verkehrslasten und der Temperatur.

Wir überwachen für Sie die genannten geometrischen Parameter und stellen Ihnen die Monitoringdaten für weitere Analysen in geeigneter Form zur Verfügung. Wir unterstützen Sie in der Interpretation, sodass Sie gebündelt wesentliche Informationen aus dem Monitoring erhalten und nicht nur Rohdaten.

Ein besonderer Fall ist die Öffnung von Koppelfugen in Spannbetonbauteilen. Wir können diese messtechnisch ausstatten, permanent überwachen und im Rahmen von statischen und dynamsichen Belastungsversuchen federführend untersuchen und ihr Verhalten bauwerksspezifisch auswerten.

Rissbildung

Ein wesentlicher Faktor bei der Beurteilung von Bauwerken aus Spann- und Stahlbeton ist die Entstehung neuer Risse. Dabei ist grundsätzlich nicht bekannt, wo sich diese entwickeln werden, wodurch eine messtechnsiche Erfassung eine Herausforderung sein kann.

Wir bieten Ihnen die Detektion und Lokalisierung neuer Risse in Betonoberflächen durch weitgespannte faseroptische Sensoren auf Basis von Fiber-Bragg-Grates (FBG) an. Diese Technik ermöglicht es uns auch, die Entwicklung bekannter Risse mit einer Auflösung im Bereich von µm zu überwachen und ausergewöhnliche Betondehnungen zu erfassen, bevor eine Rissbildung einsetzt.

Mit unserem patentierten Algorithmus können wir sicher zwischen äußeren Einflüssen und Schadensbildung trennen, wodurch automatisierte Alarmmeldungen zuverlässig möglich sind.

Zur Beurteilung bereits bestehender Risse in Spannbetonbauwerken mit dem Verdacht auf wasserstoffinduzierte oder chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion (SpRK) bieten wir Ihnen die zerstörungsfreie Erfassung des Ist-Zustands mit magnetischer Streufeldmessung an.

Lasten, Temperatur, Feuchte und andere Einwirkungen

Eine aussagekräftige Interpretation der Monitoringdaten erfodert immer die Kenntnis der maßgeblichen äußeren Einflüsse. Oftmals sind globale und lokale Temperaturänderungen entscheidend für die stärksten Bauwerksreaktionen. Hier gilt es, sicher zwischen Schäden am Bauwerk und jahres- und tageszeitlichen Schwankungen aus der Temperatur, den Verkehrs- und Windlasten und anderen Einflüssen zu unterscheiden.

Wir erfassen mit den jeweils optimal auf Ihre Fragestellung abgestimmten Sensoren die Einwirkungen auf das Bauwerk, die unmittelbaren Umgebungsbedingungen auf der Sonnen- und Schattenseite, die Bauteiltemperaturen und vieles mehr. Dazu gehören unter anderen die Sonneneinstrahlung, Windverhältnisse, CO₂-Belastung, Niederschlag, Luftdruck und chemische/ biologische Ablagerungen.

Schwingungen und Erschütterungen

Schwingungen und Erschütterungen können an Bauwerken zu starken Schäden führen. Sie können aber auch gezielt eingesetzt werden, um das Eigenschwingungsverhalten zu charakterisieren und daraus Rückschlüsse auf Bauwerksveränderungen zu ziehen.

Wir instrumentieren Ihr Bauwerk für ein Schwingungs- und Erschütterungsmonitoring nach DIN 4150 oder ETSI EN 300 019 und erfassen die Amplituden und Frequenzbereiche der Ereignisse. Die Einzelmessungen werden beim Überschreiten festgelegter, frequenzabhängiger Grenzwerte für die weitere Verwendung aufgezeichnet und abgespeichert.

Materialfeuchte und Salze

Die Bestimmung der Materialfeuchte im Bauwesen ist nach wie vor ein Thema, das von der Forschung nicht abschließend geklärt ist. Eng damit verknüpft sind das Monitoring von Salzbelastung, Salzbewegungen und Kristallisationszuständen in Baustoffen. Unsere Mitarbeiter sind speziell qualifiziert für die instrumentierte Messung von Materialfeuchte und von Salzen. Derzeit ist unter unserer Mitarbeit ein Merkblatt der DGZfP zur Feuchtemessung in der abschließenden Bearbeitung.

Wir bieten Ihnen an, auf der Grundlage der derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisse und technischen Möglichkeiten ein Monitoring der Materialfeuchte und von Salzen durchzuführen. Wir beraten Sie ausführlich, welche Aussagen davon zu erwarten sind und wo die derzeitigen Anwendungsgrenzen liegen.