Neues System zur Bauwerksüberwachung im Holzbau

Es ist vor allem ein zu hoher Feuchtegehalt, der an tragenden Holzbauteilen Schäden verursacht und schlimmstenfalls Gebäude und Brücken zum Einsturz bringt. In Deutschland ist Feuchte eine der häufigsten Ursachen für Gebäudeschäden, wie das Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) im Leitfaden »Feuchte im Bauwerk« feststellt. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP und der Hochschule Rosenheim entwickelten jetzt ein innovatives flächenbasiertes Messsystem, das die Feuchte in Holzbauwerkstoffen misst und überwacht. Der »H2O Wood-Controller« deckt Bauschäden frühzeitig auf und ermöglicht ein sofortiges Eingreifen. Das erhöht die Sicherheit und reduziert zudem die Sanierungskosten in erheblichem Umfang. Die Forschungsinitiative Zukunft Bau des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raumforschung (BBSR) unterstützt dieses Forschungsvorhaben.

© Foto Fraunhofer IBP, Holzbetonverbundbrücke, in der das System »H2O Wood-Controller« verbaut ist

Besonderheiten des »H2O Wood-Controller«

Eine spezielle Entwicklung ist die sogenannte »BSH-Solarlamelle«. Die Brettschichtholz-Sensorlamelle besteht aus drei Schichten Fichtenholz. Um eine elektrische Leitfähigkeit herzustellen, werden die Leimfugen mit Drahtgittern versehen, die über Kabel mit einem neu entwickelten Widerstandsmessgerät verbunden sind. Das Prinzip beruht folglich auf den leitfähigen Drahtgittern in mindestens drei Holzschichten, über die der Leitungswiderstand des dazwischen liegenden Holzes gemessen wird. Ein steigender Leitungswiderstand bedeutet sinkende Holzfeuchte und umgekehrt. Ist die leitende Schicht innerhalb der Sensorlamelle unterbrochen, lässt sich ein möglicher Feuchteschaden am Bauwerk orten. Denn bei eindringender Feuchtigkeit ändert sich der lokale elektrische Widerstand der Holzmittelschicht. Da die Position der einzelnen Sensorlamelle bekannt ist, kann der Schaden eingrenzt werden, wobei die Genauigkeit der Schadensortung von der Größe der Sensorlamellen abhängt. Ist die Sensorlamelle mit zwei Metern gewählt, lässt sich der Schaden auf einem Raum dieser Dimension lokalisieren.  

Schadensmeldungen sendet das Messgerät direkt per SMS oder E-Mail. Das frühzeitige Aufdecken von Gefahrenpotenzialen ermöglicht Bauwerksverantwortlichen, sofort zu reagieren und entsprechende Maßnahmen einzuleiten. Eine Datenbank speichert sämtliche erfasste Messdaten für spätere Auswertungen.

© Foto Fraunhofer IBP, Funktionsprinzip des innovativen Messsystems

Die Sensorlamellen lassen sich einfach und kostengünstig herstellen. Sie werden bereits in der Produktion direkt in den BSH-Träger integriert und können anschließend auf der Baustelle ohne Verzögerung verbaut werden. Die verfügbare Bandbreite der BSH-Lamellen reicht von sehr dünnen Flächen von zirka neun Millimetern bis zu zirka 40 Millimetern. Der »H2O Wood-Controller« bietet die Möglichkeit, eine große Bandbreite an unterschiedlichen Sensoren einzubauen, die für viele verschiedene Anwendungsfälle einsetzbar sind. So ließe sich das Messgerät ohne weiteres um Sensoren zur Ermittlung der Luftfeuchte oder Temperatur erweitern. Damit eignet sich dieses Messgerät bestens, ein umfassendes Bauwerksmonitoring zu leisten.

Der ausführliche Abschlussbericht ist in Kürze verfügbar unter:

http://www.forschungsinitiative.de/antragsforschung/projekte/

Daniel Heite

Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Fraunhofer Straße 10
83626  Valley

Telefon +49 8031 805-2724

Rita Schwab

Fraunhofer-Institut für Bauphysik
Nobelstr. 12
70569  Stuttgart

Telefon +49 711 970-3301

Fax +49 711 970-3395

https://www.ibp.fraunhofer.de/de/Presse_und_Medien/Presseinformationen/Neues_Messgeraet_Bauwerksueberwachung.html

27.09.2017


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