Ultraschall-Scanner für Beton

Der norwegische Technologiekonzern Elop ist ein Anbieter für automatisierte Lösungen zur Prüfung von großen Beton-Konstruktionen wie Brücken, Hochhäuser oder Staudämme mit einer eigenentwickelten, patentierten Ultraschalltechnologie.

Mit dem „ELOP Insight“, dem weltweit ersten rollenden Gerät zur vollständigen Inspektion von Beton-Infrastruktur, können die Unternehmen die Sicherheit von Bauwerken erhöhen, deren Lebensdauer verlängern und die Erhaltungskosten sowie den ökologischen Fußabdruck über den gesamten Zyklus deutlich verringern. Rund 8 Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes sind auf Betonherstellung zurückzuführen. Eine Prüfung mit Hilfe dieser Technologie kann die Nutzungsdauer beispielsweise von Brücken und Gebäuden deutlich verlängern. Damit würde in vielen Fällen ein vorzeitiger Abriss und Neubau vermieden, was erheblich zur Vermeidung von CO2-Emissionen beiträgt.

Dies wäre ein wichtige Beitrag zur Einhaltung der internationalen Klimaziele und unterstützt die ESG-Aktivitäten vieler Eigentümer und Betreiber von Beton-Infrastruktur.

INTERVIEW

Redaktion: Was ist Elop Insight und welche Technik steckt dahinter?

Øivind Horpestad: ELOP Insight ist ein patentierter Ultraschall-Scanner, entwickelt für das zerstörungsfreie Prüfen von Betonkonstruktionen. Bisher hat man Utraschall nur im geringen Umfang verwendet, da diese Technologie zeitaufwändig ist und nur bedingt zu brauchbaren Resultaten geführt hat. Das ändert sich jetzt mit dem ELOP Insight-Gerät: Die einzigartige Kombination von Trockenkupplungs-Verfahren (Dry Coupling) und einem rollenden Scanner ermöglicht es, das Scannen mehr als 10-mal schneller durchzuführen als mit bisherigen Geräten.

In vielen Fällen wurde mit Gel oder mit Wasser der notwendige Kontakt zwischen Scanner und der Betonoberfläche hergestellt. Das war nötig, da Ultraschall von Luft gebremst wird. Eine besonders effiziente Inspektion ermöglicht der ELOP Insight Scanner, weil der Kontakt über seine Räder etabliert wird und der Scanner über die zu inspizierende Oberfläche gerollt wird. Er sendet laufend Ultraschallwellen in das Material und nimmt die Reflektionen auf. Die Daten werden mit Hilfe von Synthetic Aperture Focusing Technique (SAFT) in Echtzeit zu einem 3D-Film zusammengestellt, der im Vergleich zu anderen Methoden ein deutlich präziseres und zuverlässigeres Bild von Luftblasen, Rissen, Delaminierungen und Hohlräumen erstellt.

Redaktion: Bis zu welcher Bauteildicke kann Elop Insight Daten ermitteln?

Øivind Horpestad: Der Scanner ermittelt Daten bis zu einer Bauteildicke von 200 cm. Das Gerät hat eine Scanning Geschwindigkeit von bis zu 50 cm pro Sekunde, mit einer <1 cm Auflösung

Redaktion: Welche Bauteilzustände kann das Gerät erkennen?

Øivind Horpestad: Der Elop Insight erkennt Hohlräume, Delaminierungen, Risse, Luftblasen oder Nesterbildungen. Die Position von Armierungseisen wird ab einem Durchmesser von 20 mm erkannt. Außerdem können Einpressfehlern beim Verpressen der Hohlräume zwischen Spannstahl und Hüllrohrwandung mit Einpressmörtel erkannt werden.

Redaktion: In welcher Form stellt das Gerät Daten zu Verfügung?

Øivind Horpestad: Der Arbeitsablauf ist voll digitalisiert. Die Daten werden in Echtzeit visualisiert, und durch den SAFT Algorithmus – diese Technologie ist auch in medizinischen Anwendungen weit verbreitet – in 3D-Videos und Heatmaps umgewandelt. Der Prüfer sieht die Bilder direkt auf dem Bildschirm des Geräts. Gleichzeitig werden die Daten zu einer Cloud Plattform hochgeladen und können z.B. von einem Spezialisten, der sich in einem Büro befindet, bewertet werden. Die Daten sind zugänglich von jedem Gerät (Handy, Desktop-PC, Tablet, etc.). Falls kritische Stellen während der Inspektion besonders gründlich geprüft werden müssen, kann der Spezialist dies direkt mit dem Prüfer vereinbaren. Das spart Zeit und Geld. Die erfassten Daten werden auf der Elop Cloud Plattform gesammelt und zugänglich gemacht.

Redaktion: Wie können die ermittelten Daten weiter verarbeitet werden?

Øivind Horpestad: Die Daten werden in 3D-Bilder und Heatmaps umgewandelt. Es wird also ein kompletter 3D-Film von dem untersuchten Bereich erstellt. Auf dem Scan kann man Defekte abmessen und markieren. Die von Elop zur Verfügung gestellte Plattform erlaubt maßgeschneiderte Prüfprotokolle, beruhend auf Scans und Daten, die in dem Webportal erstellt und via Link mit anderen Akteuren geteilt werden können.
Die Plattform erlaubt es, ein Portfolio über den Gesundheitszustand einer Betonkonstruktion zu erstellen, mit einem kompletten Archiv über Scans, die an verschiedenen Zeitpunkten vorgenommen worden sind, und den dazugehörigen Prüfprotokolle

Redaktion: Wie wird bei großen und unzugänglichen Bauwerken vorgegangen?

Øivind Horpestad: Wie erwähnt, ist der ELOP Insight Scanner mehr als 10-mal so effektiv wie bisherige Technologien. Das bedeutet, dass große Flächen sehr schnell abgetastet werden können. Zum Beispiel hat ELOP zusammen in einer Feldvorführung in einem dreistöckigen Hamburger Parkhaus 200 Quadratmeter Betonoberfläche in nur vier Stunden gescannt.

Mit der ELOP-Technologie ist es zum ersten Mal möglich, mit überschaubarem Zeitaufwand eine gesamte Betonkonstruktion zu analysieren. Um vertikale oder schwer zugängliche Betonoberflächen zu scannen, arbeitet ELOP Technology mit dem US-Unternehmen International Climbing Machines (ICM). Diese Kooperation ermöglicht ELOP, seine Ultraschall-Scanner für Beton-Infrastruktur mit den Kletter-Robotern von ICM zu kombinieren. Ziel der Vereinbarung ist die Entwicklung des Elop InsightCrawlers – ein Gerät, das senkrecht auf Beton-Infrastrukturobjekte wie Brücken, Staudämme oder Kühltürme von Kraftwerken klettern kann, um eine genaue Abbildung der inneren Konstruktion zu erstellen.

Redaktion: Erzählen Sie uns von Ihrer Zusammenarbeit mit Dekra.

Øivind Horpestad: DEKRA Visatec GmbH ist Teil des weltweit tätigen Prüfkonzerns DEKRA, einer der globalen Marktführer für Prüfdienstleitungen von Infrastruktur-Objekten. Die DEKRA Gruppe hat rund 44.000 Mitarbeiter in rund 60 Ländern und ist der weltweit größte, nicht börsennotierte Prüfkonzern. Um Kunden schnell und effektiv unterstützen zu können, wird DEKRA Visatec im Rahmen der Partnerschaft mit Elop, eine Service- und Logistikzentrale in Kempten (Bayern) aufbauen. Von hier wird DEKRA Visatec Ersatzteile liefern, Wartungsarbeiten ausführen und Qualitäts-Checks ausführen, bevor ELOP Insight und ELOP InsightCrawler an Kunden ausgeliefert werden.

Øivind Horpestad ist seit Juli 2019 Vorsitzender des Vorstands und des Verwaltungsrates von Elop AS (CEO and Chairman of the Board). Vor seiner Tätigkeit bei Elop war er einer der Gründer und früherer CEO des Infrastruktur-Unternehmens NRC Group, notiert an der Oslo Stock Exchange. Zudem war Øivind Horpestad verantwortlich für die Entwicklung und Umsetzung der Strategie, die Endur ASA zu einem führenden Anbieter für maritime Infrastruktur gemacht hat. Endur ASA ist an der Oslo Stock Exchange gelistet.

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