Risse in Stahlkonstruktionen

Mit einer fluoreszierdenen Beschichtung lassen sich Risse in Stahlbrücken und an anderen Konstruktionen besser erkennen.

Risse in Stahlkonstruktionen sind schwer zu erkennen, vor allem, wenn es sich um noch junge Exemplare handelt, die erst wenige Millimeter groß sind – oder noch nicht einmal das. Das Problem: Übersehene Risse wachsen weiter, je älter umso schneller, unter Umständen mehr als einen Millimeter pro Monat. Besonders rissanfällig sind Konstruktionen, die fortwährend dynamisch belastet werden, etwa Brücken, die stets leicht schwingen und damit vor allem Schweißnähte extrem beanspruchen. Alle sechs Jahre kommen daher hierzulande Stahlbrücken in den Genuss einer großen Inspektion, alle drei Jahre ist eine kleine Prüfung vorgesehen. Reicht das aus? Nein, meint dazu Milad Mehdianpour von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin. Denn in der Zeit dazwischen kann der Riss eifrig wachsen, wenn er übersehen wurde.

Mehdianpour sann auf Abhilfe und erdachte nicht etwa eine aufwendige Geräteapparatur mit Ultraschall- oder Röntgentechnik, sondern eine Beschichtung. Freilich keine ganz normale Beschichtung, sondern eine mit Fluoreszenzeffekt, kombiniert mit einer schwarzen Abdeckschicht. Nähert man sich diesem Bereich mit einer Schwarzlichtlampe, dann passiert im besten Fall gar nichts. Entsteht aber im Stahl darunter ein Riss, so reißt auch die dünne Indikatorenbeschichtung, deren offene Flanken dann im UV-Licht erstrahlen. Einmal erkannt, lässt sich der Riss katalogisieren, einordnen und gegebenenfalls sofort sanieren.

Möglichst dünne Schichten

Mehdianpour nutzt für die Beschichtung gängige Materialien, als Bindemittel einen Kleber, wie er auch für die Montage von Dehnungsmessstreifen benutzt wird. Dazu kommen Füllstoffe sowie geringe Mengen eines fluoreszierenden Pigmentes und schließlich Härter. Das Zweikomponentenmaterial wird mit Rolle oder Pinsel aufgetragen und dann mit einer weiteren, möglichst dunklen Schicht abgedeckt. Auch ein Klebeband, das beide Schichten kombiniert, ist denkbar. „Wichtig ist der Haftverbund zwischen beiden Schichten und dem Untergrund. Und, dass die Schichten möglichst dünn sind”, so Mehdianpour.

Momentan befindet sich die clevere Prüfmethode noch in der Erprobungsphase, Industriepartner sind noch willkommen. Übrigens lässt sich die Idee von Milad Mehdianpour nicht nur für Brücken nutzen, auch Windräder/Offshore-Konstruktionen könnten so besser überwacht werden.

Dort, wo es grün leuchtet, liegt die Fluoreszenzschicht frei und befindet sich vermutlich ein Riss in der Stahlkonstruktion. Das Verfahren erleichtert die optische Kontrolle von Brücken und anderen Bauwerken.