Laserbasierte Messsysteme sind ein Gewinn für die Bauwerksinspektion: Sie
messen schnell, präzise und liefern digitale Messdaten. Bereits heute
kommen Laserscanner zum Einsatz, um die Geometrie von Bauwerken zu messen
und Oberflächenschäden zu detektieren. In Zukunft wird es möglich sein,
auch tieferliegende Schadstellen mithilfe von Lasern aufzuspüren.
Verborgene Fehlstellen konnten bisher nur mit dem sogenannten
Hammerschlagtest nachgewiesen werden.

Sichtprüfungen sind noch immer eine weit verbreitete Methode, um den
Zustand von Bauwerken zu beurteilen. Was aber, wenn sich Schäden unter der
Oberfläche bilden? Verborgene Hohlstellen oder Materialablösungen
(Delaminationen) sind oft ein erster Hinweis auf sich anbahnende größere
Schäden. Sie möglichst früh zu entdecken, ist Teil einer vorausschauenden
Instandhaltung von Tunneln, Brücken, Staumauern, Kanälen und anderen
Infrastrukturbauwerken. Aber auch für kritische Baumaßnahmen wie etwa den
Rückbau von Atomkraftwerken spielen Integritätsprüfungen eine wichtige
Rolle. Ein Forschungsteam am Fraunhofer IPM hat ein System entwickelt, das
zerstörungsfreie Delaminationsprüfungen mithilfe eines gepulsten Lasers
ermöglicht.

Quantifizierbare Messdaten für eine vorausschauende Instandhaltung

Um verborgene Fehlstellen wie z. B. Delaminationen aufzuspüren, ist bis
heute der sogenannte Hammerschlagtest das Mittel der Wahl. Dabei wird die
gesamte zu prüfende Oberfläche von Hand mit einem speziellen Prüfhammer
abgeklopft – ein erheblicher Aufwand, da in der Regel sehr große Objekte
geprüft werden. Als Sensor dient beim Hammerschlagtest allein das
menschliche Ohr, das die durch den Schlag angeregten Resonanzschwingungen
wahrnimmt. Die Prüfmethode ist nicht nur langwierig und damit kostspielig;
sie liefert überdies keine objektiv quantifizierbaren Messergebnisse.
Vergleiche über lange Zeiträume hinweg, die auf sich anbahnende Defekte
hindeuten, sind daher nur schwer möglich. Für ein zeitgemäßes
Zustandsmonitoring im Sinne des Building Information Modeling (BIM) sind
zudem digitale Messdaten nötig.

Das am Fraunhofer IPM entwickelte berührungslose Verfahren nutzt einen
starken gepulsten Laser, der den mechanischen Hammerschlag imitiert. Der
Laser erzeugt einen Plasmablitz unmittelbar vor der Objektoberfläche, ohne
diese zu schädigen. Verbergen sich Delaminationen, Hohlräume oder Defekte
unter der Oberfläche, regt die plasma­induzierte Schockwelle
charakteristische resonante Schwingungen der Oberfläche an – ähnlich wie
beim Hammerschlag. Die Vibrationen werden mithilfe eines zweiten Lasers
detektiert: Ein Laser-Doppler-Vibrometer (LDV) misst die mechanische
Schwingung der Betonoberfläche direkt über die Frequenzverschiebung des
rückgestreuten Lichts, die interferometrisch ausgewertet wird. Amplitude
und Frequenz der Schwingungen geben Aufschluss über die Größe und Tiefe
der Hohlräume und Defekte. Ein motorisierter Spiegel lenkt den Laserstrahl
entlang zweier Achsen über die zu prüfende Fläche ab. Mit dem aktuellen
System können die Forschenden rund 100 m² mit einem Messraster von 10 cm
innerhalb von nur 17 Minuten prüfen; bei geringerer Auflösung entsprechend
schneller. Durch Parallelisierung und Optimierung von Systemkomponenten
lässt sich der Aufnahmeprozess zusätzlich beschleunigen.

Zuverlässige Messungen aus mehreren Metern Abstand möglich

Bei Evaluierungsmessungen an einem Betonquader aus zwei Metern Entfernung
war das laserbasierte System dem klassischen Hammerschlagtest überlegen:
Mithilfe des laserinduzierten Körperschalls wurden Fehlstellen mit einer
Größe von bis zu wenigen Zentimetern sicher detektiert, die mit der
mechanischen Methode unentdeckt blieben. Um das System unter praktischen
Bedingungen zu prüfen, wurden Messungen in mehreren ausgewählten
Tunnelbauwerken gemacht. Nun arbeiten die Forschenden daran, das System
für den praktischen Einsatz aufzurüsten und ein produktives System
aufzubauen.

Weitere Informationen

Das Projekt »LaserBeat Hammerschlagtest mit Licht – berührungslose und
flächenhafte Inspektion von Tunneln auf Basis laserinduzierten
Körperschalls« wurde mit Fraunhofer-internen Mitteln finanziert und in
Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Großstrukturen in der
Produktionstechnik IGP bearbeitet. Laufzeit: 01.04.2019 – 31.12.2023

Zum 9. Fachkongress der Internationalen Arbeitsgemeinschaft
Sozialmanagement / Sozialwirtschaft (INAS) lädt die Evangelische
Hochschule Freiburg vom 12.02. bis 14.02.2025 nach Freiburg ein. Der
Kongress widmet sich in drei großen Panels folgenden Schwerpunkten:
Sozialmanagement / Sozialwirtschaft als Teil transformativer
Wissenschaften: Zur Rolle von Hochschulen für eine sozialökologische
Transformation; Impact sozialwirtschaftlicher Praxis:
Transformationsbeispiele und -projekte (Kooperationsprojekte); Vernetzte
Wissenschaft, vernetzte Praxis, vernetzte Gesellschaft: Transformation
öffentlicher Räume in der Praxis von Politik, Verwaltung und
Sozialwirtschaft.

Auf unsere Gesellschaften kommen historische Verantwortungen in einem
globalen Maßstab zu. Es ist an der Zeit, eine Bestandsaufnahme zu machen,
ob wir auf dem richtigen Wege sind oder ob die großen Transformationen
noch ohne eine mehrheitliche Bewusstseinslage und Zielrichtung stattfinden
können, die erst im Prozess ihre Mehrheiten finden und bilden.

Unsere Gesellschaften sind unterwegs in eine neue Menschheitsepoche. Die
Frage stellt sich, ob wir dabei auch hinreichend Antworten und Beiträge
für eine sozialwirtschaftliche Weiterentwicklung definiert haben. Ohne
diese Beiträge führen die Herausforderungen in eine noch größere (und
alles gefährdende) gesellschaftliche Spaltung. Die Gefahr ist groß, dass
wir die Chancen für einen sozialen Umbau unserer Gesellschaften nicht
erkennen und stattdessen noch zu sehr mit uns und unseren strukturellen
Unzulänglichkeiten, den Fails und dem Blick in die Vergangenheit
beschäftigt sind, um eine andere Zukunft denken zu können.

Nun denken viele in vielen Wissenschaftszweigen schon seit geraumer Zeit
darüber nach, ob der Umgang mit der Welt, mit uns selbst als
Weltgesellschaft, überhaupt eine Zukunft (verdient) hat. Reichen unsere
Wissensbestände und Innovationsbereitschaften aus, um die vor uns allen
liegenden, multiplen Transformationsaufgaben zu bewältigen?

Es gibt berechtigten Optimismus wie begründete Zweifel, aber auffallend
ist erneut: In Sachen Innovationstreiber steht das Soziale stets in
Konkurrenz mit und im Schatten von Technik und Ökonomie. Das muss sich
ändern.

Der Fachkongress Sozialmanagement findet vom 12.02. bis 14.02.2025 an der
Evangelischen Hochschule Freiburg statt. Die wissenschaftliche Leitung hat
Prof. Dr. Berthold Dietz.

Herzlich eingeladen sind Lehrende und Forschende, Vertreter:innen aus
Politik und Verwaltung, Praktiker:innen, Sozialmanager:innen, INAS-
Mitglieder, Studierende und thematisch Interessierte aus
sozialwirtschaftlichen Organisationen aus Österreich, der Schweiz und
Deutschland zur aktiven Teilnahme ein.

Call for Participation

Die Themen werden in Keynotes, (interdisziplinären) Panelbeiträgen,
Diskursen, Postersessions in den offenen Konferenzphasen gebündelt. Mit
diesem Call for Participation freuen wir uns über Einreichungen in
folgenden Kategorien:
(Interdisziplinäre) Panelbeiträge (ca. 45 Minuten) in parallelen
thematischen Kleingruppen; Panelbeiträge und Praxisforum (ca. 45 Minuten)
mit Best-Practice-Beispielen; Posterbeitrag

Einreichung:
Wir laden Sie zur Einreichung von Beiträgen ein, die sich wissenschaftlich
und/oder praxisnah mit den oben genannten Fragen und Themenfeldern
auseinandersetzen. Von besonderem Interesse sind Konzeptentwicklungen oder
Forschungsberichte, die kooperativ entstanden sind, sowie Beiträge, die
regionen- und ländervergleichende Aspekte hervorheben.

Termin:
Bitte senden Sie uns Ihre Einreichung bis zum 1. Juni 2024 an INAS25@eh-
freiburg.de

und achten Sie dabei auf folgende
Angaben:
Abstract: Geben Sie uns einen inhaltlichen Kurzüberblick zu Ihrem
geplanten Beitragim Umfang von max. 500 Wörtern im Word-Format;
Themenfeld: Geben Sie an, welchem der drei geplanten Themenblöcke Sie
Ihren Beitrag zuordnen;
Format: Ist Ihr Beitrag als (interdisziplinärer) Workshop, Workshop beim
Praxisforum, Posterbeitrag oder anwendungsorientierter Workshop geplant?;
Arbeitsform: Welche Arbeitsform bevorzugen Sie für Ihren Beitrag im
jeweiligen Format (Vortrag, partizipative Elemente, Diskussion, etc.)?
Kongressband: Die Publikation eines Kongressbandes mit der Darstellung
Ihres Beitrags ist in der Reihe „Perspektiven Sozialwirtschaft und
Sozialmanagement“ (SpringerVS) geplant. Die Abgabe Ihres Manuskriptes im
Umfang von max. 15 Seiten sollte bis spätestens 30. September 2025
erfolgen. Planen Sie eine Einreichung?
Kontakt: Bitte ergänzen Sie Ihren Namen, Ihre Kontaktinformationen
(Adresse, E-Mail und Telefon) sowie ggf. Ihre Organisation.

Unsere Rückmeldung:
Wir freuen uns auf Ihre Einreichung, bis Anfang August 2024 erhalten Sie
eine Rückmeldung zu Ihrer Eingabe.