BAUWERKSMONITORING AN DER FACHHOCHSCHULE SCHWEINFURT
Die Notwendigkeit einer messtechnischen Überwachung von baulichen Strukturen, kurz: Bauwerks-Monitoring, ist nach etwa zehn Jahren in der Baubranche angekommen. Es gilt die Regel, dass das, was nicht (sofort) ertüchtigt werden kann, elektronisch überwacht werden sollte. Die Gründe für diese Maßnahmen können vielfältig sein, es liegt am zunehmenden Alter von Bauwerken sowie an den steigenden Anforderungen durch Belastung und den Anforderungen an die Sicherheit.
Letzteres gab den Ausschlag bei der Dachkonstruktion, einer sogenannten Hyparschale, eines Vorlesungssaales in Schweinfurt. Für die Ausbildung qualifizierter Kräfte wurde in Schweinfurt 1960 ein Polytechnikum (Ausbildungsstelle für Ingenieure) geplant. In diesem Jahr begann der Bau von Hörsälen und Werkstattbauten. Das Dach des Hörsaals 1 weist architektonische Besonderheiten aus. „Schwerelos erscheint die Hyparschale über der Eingangshalle, die von Westen gesehen der Flosse eines Walfisches gleicht“, so liest man in einer Beschreibung der späteren Fachhochschule Schweinfurt. Weniger poetisch ist die Projektbeschreibung des zuständigen Bauingenieurs der LGA, Sven Homburg: „Die Stahlbetondecke weist unterschiedliche Dickenbereiche auf und wird über zwei Hauptpylone sowie je zwei Stahlbetonstützen an der Nord- und Südseite getragen.“
Für diese abgehängte Decke des Hörsaales gelten wegen des Publikumsverkehrs besondere Sicherheitsanforderungen. Wegen der komplexen Situation der „schweren Schadensfrüherkennung“ wurde das Risiko einer Stabilitätsgefährdung (nach RÜV Nr. 4.3.) als „hoch“ bewertet. Der betroffene Gebäudeteil stammt aus dem Jahr 1965, seit 2006 werden Teile saniert. „Das optisch auffallende Dach über dem großen Hörsaal mit den auffallend auskragenden Bereichen im Außenbereich ist nur schwer einsehbar, eine handnahe Prüfung kaum möglich. Die Deckenunterseite im Hörsaal ist nur teilweise und nur durch eine Revisionsluke prüfbar“, beschreibt Sven Homburg die Situation.
Um die Betriebssicherheit zu erhöhen, wurde vorgeschlagen, eine dauerhafte messtechnische Überwachung an statisch relevanten Bauteilen, ein Monitoring, für zehn Jahre zu installieren. Zur Überwachung möglicher unzulässiger Verformungen der abgehängten Decke über dem Hörsaal 1 wurde ein Sensornetzwerk aus mehreren Seilzugwegsensoren vorgeschlagen. Zusätzlich werden die Temperaturen im Hörsaal, in dem Zwischenraum über der abgehängten Decke, sowie die Feuchtigkeit dort überwacht. Auf diese Weise können Temperatur- und Klimaeinflüsse auf das Verformungsverhalten identifiziert werden.
Für die Installation wurde ein Raumgerüst aufgebaut, an der Unterseite der Abhängung wurden zur Basismessung Invardrähte gespannt, die das Sensornetzwerk verbinden. Dieser Nickelstahldraht, eine Legierung von 64 % Stahl und 36 % Nickel, verhält sich gegenüber Temperaturänderungen stabiler als jedes andere Metall – er ist beinahe invariabel, deshalb auch die Bezeichnung „Invar“. Die Installation des Messsystems geschah in der vorlesungsfreien Zeit vom 1. Februar bis 15. März 2024. Die dauerhafte messtechnische Überprüfung soll nun für die nächsten zehn Jahre installiert bleiben und Messdaten liefern.
