Zerstörungsfreie Baugrunderkundung: Neue ECS-Methode für die Tragwerksplanung im Bestand

Donié Geo-Consult GmbH das Messverfahren „Electronical Cavity Scan" (ECS). Bis zu 32 patentgeschützte Aufsatzelektroden erfassen die räumliche Verteilung des spezifischen elektrischen Widerstands im Untergrund. Hohlräume, Ausspülungen und Auflockerungszonen werden ohne Eingriff in die Bausubstanz detektiert. Für die Tragwerksplanung im Bestand erweitert die Methode die diagnostische Grundlage.

Messprinzip: Gleichstromgeoelektrik mit modifizierten Elektroden

Die Methode basiert auf Gleichstromgeoelektrik. Diese kam bisher vor allem in Geotechnik, Hydrogeologie und bei Baugrunduntersuchungen für Infrastrukturprojekte zum Einsatz. Dr. Christoph Donié, Geschäftsführer der Dr. Donié Geo-Consult GmbH, entwickelte neuartige, patentgeschützte Aufsatzelektroden und eine spezielle Messvorrichtung zur Ansteuerung von bis zu 32 Elektroden. Das System lässt sich auf versiegelten Oberflächen und an bestehenden Bauwerken ansetzen. Eine Bohrung oder Probenahme entfällt. Das Vorhaben zielt auf die zerstörungsfreie Erkundung des Baugrunds unter und hinter bestehenden Bauwerksstrukturen.

Validierung im Labor und am St.-Paulus-Dom

Im geotechnischen Labor des Fachbereichs Bauingenieurwesen wurden verschiedene Wand- und Untergrundmaterialien untersucht. Eignung und Empfindlichkeit der neuen Messtechnik wurden überprüft. Anschließend fanden Validierungsmessungen an realen Bauwerken statt. Eine Messkampagne im St.-Paulus-Dom in Münster überprüfte das System unter realen Randbedingungen. Die bisherigen Auswertungen belegen die grundsätzliche Eignung für die Untersuchung des Baugrunds unter historischen Bauwerken. Bereiche mit abweichenden Untergrundeigenschaften sind identifizierbar. Prof. Dr. Dietmar Mähner und der wissenschaftliche Mitarbeiter Lucas Brüggemann betreuen das Vorhaben am Fachbereich Bauingenieurwesen.

Konsequenz für die Bestandsanalyse

Die Bestandsaufnahme des Baugrunds wird zerstörungsfrei. Das Risiko für die Bausubstanz bei sensiblen und denkmalgeschützten Objekten sinkt. Die Gleichstromgeoelektrik liefert räumliche Widerstandsverteilungen. Sie zeigt Auffälligkeiten wie Hohlräume, Ausspülungen und Auflockerungszonen. Die Tragwerksplanung erhält eine Zusatzdatenquelle für die Vorerkundung. Die klassische Baugrunduntersuchung ersetzt das Verfahren nicht. Es ergänzt sie um eine Vorstufe, die Anomalien im Baugrund räumlich eingrenzt, bevor Bohrungen oder Sondierungen gesetzt werden. Bei Bestands- und Denkmalbauten, bei denen Eingriffe in die Bausubstanz ausgeschlossen sind, wird die geoelektrische Vorerkundung zur Option. Sie eignet sich zur Lokalisierung von Untergrundanomalien und zur Absicherung der vorhandenen Baugrunddokumentation.