Impuls-Radar

Verfahrensbeschreibung

Das Radarverfahren basiert auf der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Diese Wellen werden im Messgerät von Antennen erzeugt und im Bauteil nach physikalischen Gesetzen durch Divergenz, Brechung, Reflexion, Streuung und Absorption beeinflusst. Beim Übergang von einem Material in ein anderes mit abweichenden elektrischen Eigenschaften wird ein Teil der einfallenden Welle gebrochen und durchdringt die Grenzfläche, während der verbleibende Anteil an der Grenzfläche reflektiert wird. Der reflektierte Anteil kann aufgezeichnet und ausgewertet werden (Impuls-Echo-Prinzip). An metallischen Stoffen kommt es zur Totalreflexion. Metallische Bauteile sind daher am besten detektierbar, verhindern unter Umständen aber auch ein tieferes Eindringen der Impulse.

Bei der Aufnahme von Messlinien werden während des Verfahrens des Messgeräts auf der Bauteiloberfläche kontinuierlich Radarimpulse in das Bauteil gesendet und aus diesem empfangen. Die Ergebnisse können direkt zweidimensional bildgebend dargestellt oder am Rechner zu dreidimensionalen Datensätzen zusammengesetzt werden.

Neben der Untersuchung von Stahl- und Spannbeton können mit Radarwellen auch Holz, Mauerwerk, Asphalt und viele weitere Baustoffe und Baukonstruktionen untersucht werden.

Das Radarverfahren entstammt ursprünglich militärischen Einsatzgebieten und wurde für geophysikalische Untersuchungen und letztlich für die Bauwerksprüfung adaptiert.


Verfahrensgrenzen

Die Eindringtiefe der Radarwellen hängt von den dielektrischen Eigenschaften und der Geometrie der zu untersuchenden Materialien sowie den eingesetzten Frequenzen/Wellenlängen der Radarimpulse ab. Frequenz und Wellenlänge des Signals bestimmen auch die Auflösung (Unterscheidung eng liegender Reflektoren, Sichtbarkeit von dünnen Schichtfolgen) des Echos aus dem Bauteilinnern. Bei Kombination unterschiedlicher Messrichtungen und Antennenpolarisationen lassen sich Eindringtiefe und Sichtbarkeit optimieren.

Die Messgenauigkeit hinsichtlich Tiefenlage und Schichtdickenmessung liegt im Allgemeinen bei ca. 5-10% der Tiefenlage. Die Detektierbarkeit von Reflektoren hinter der ersten Bewehrungslage hängt maßgeblich von der Stabdichte der Bewehrungslage ab. Spannglieder sind mit dem Radarverfahren unter üblichen Randbedingungen (einlagiges Bewehrungsraster mit ca. 15 cm Stababstand überkreuz)  bis in Tiefen von ca. 30-40 cm feststellbar.

Neben dem Bewehrungsgehalt gilt für alle Baustoffe, dass das Eindringvermögen mit zunehmendem Feuchtegehalt reduziert wird. Eine allgemeingültige Aussage zur Eindringtiefe in Untersuchungsgegenstände ist daher nicht vorab möglich.

 


Einsatzmöglichkeiten in der Bauwerksuntersuchung mit aktueller Messtechnik