Alle sechs Jahre wird eine Brücke in Deutschland einer Hauptprüfung unterzogen. „Wird dabei ein Riss übersehen, hat der Riss sechs Jahre Zeit, weiter zu wachsen“, sagt Milad Mehdianpour von der BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. Denn nach weiteren drei Jahren gibt es nur eine Einfachprüfung, bei der womöglich ein Riss wieder übersehen wird. Risse an Bauwerken möglichst früh zu erkennen, dient nicht nur der Sicherheit, sondern hat auch enorme Kostenvorteile, was die Instandsetzung angeht. Die Lösung könnte ein an der BAM entwickeltes Verfahren sein, bei denen Risse unter UV-Licht leuchten und so einfach und schnell und vor allem mit größerer Sicherheit frühzeitig erkannt werden können.
Risslumineszenz nennt sich dieses neuartige Verfahren. Der Trick: Mögliche Schwachstellen, an denen Risse auftreten können, wie zum Beispiel Schweißnähte, werden mit einer dünnen fluoreszierenden Beschichtung eingestrichen und mit einer dünnen Abdeckschicht versehen. Bei intakter Abdeckschicht ist keine Fluoreszenz sichtbar. Beim Reißen des Untergrunds werden beide Beschichtungen mit aufgerissen und die Rissufer der Fluoreszenzschicht liegen frei. In Dunkelheit oder wenn man die Stelle abdunkelt, leuchtet unter Schwarzlichtbestrahlung dann der Riss. Entwickelt hat das Verfahren an der BAM Milad Mehdianpour. Der Wissenschaftler setzt bisher auf handelsübliche Materialien. Der verwandte Kleber, der zur Fluoreszenzbeschichtung verarbeitet wird und sehr gut haftet, wird seit Jahren zum Anbringen von Dehnungsmessstreifen verwendet. Das Pulver, welches wie Mehl aussieht, wird mit ein wenig Fluoreszenzpulver vermischt (wie man es auch in Geldscheinen einsetzt). Hinzu kommt noch eine Härterflüssigkeit. Dann muss die Lösung zeitnah auf die interessierende Stelle aufgetragen werden, zum Beispiel mit einer Rolle oder einem Pinsel. Abgedeckt werden kann die Stelle dann mit einem dicken schwarzen Filzstift.
Das Verfahren kann aber schnell abgewandelt werden. Ein Projektpartner experimentiert zum Beispiel mit Graphitspray als Deckschicht. Auch ein Klebeband, das beide Beschichtungen (Indikator- und Abdeckschicht) vereint, ist denkbar. „Wichtig ist der Haftverbund zwischen den beiden Schichten und dem Untergrund und dass die Schichten möglichst dünn sind“, sagt Mehdianpour. Und genauso wichtig: „Die Klebschicht hat keinen Einfluss auf den zu untersuchenden Körper“. Entwickelt wurde das Verfahren an Stahl. Laut Mehdianpour wäre es aber auch auf andere Metalle übertragbar.
Wie wichtig ein frühzeitiges Erkennen eines Risses ist, weiß Mehdianpour zu berichten: „Während ein Riss am Anfang ganz klein ist und nur wenig wächst, zum Beispiel einen Millimeter im Jahr, können es zum Lebensdauerende hin mehr als ein Millimeter pro Monat sein“. Das neue Verfahren diene dazu, die Inspektion etwas zuverlässiger zu machen. Die Erprobung in der Praxis steht noch aus. Derzeit experimentieren mit der neuen Methode das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und die Universität Stuttgart. Weitere Partner werden gesucht.
(Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), 22.07.2013 – KSA)
