DE10036362C2 - Verfahren und System zur Erkennung und Ortung von Leckagen in Abdichtungen, insbesondere Bauwerksabdichtungen - Google Patents

Verfahren und System zur Erkennung und Ortung von Leckagen in Abdichtungen, insbesondere Bauwerksabdichtungen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung und Ortung von Leckagen in Abdichtungen, insbesondere Bauwerksabdichtun­ gen, bei dem unterhalb eines auf eine Leckage hin zu über­ wachenden Abdichtungsbereiches vollflächig eine elektrisch leitfähige Schicht und oberhalb der Abdichtung eine Meßelek­ trode angeordnet werden und mittels einer Meßeinrichtung, die mit der elektrisch leitfähigen Schicht und der Meßelektrode verbunden ist, der Isolationswiderstand der Abdichtung oder eine dem Isolationswiderstand proportionale Meßgröße kontinu­ ierlich oder in bestimmten Zeitabständen erfaßt und bewertet wird. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein System zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
Bauwerksabdichtungen, insbesondere Flachdachabdichtungen sind in ihrer Funktion in hohem Maße durch bauzeit- und nutzungs­ bedingte Beschädigungen gefährdet. Insbesondere bei abgedeck­ ten Abdichtungen wie z. B. begrünten Dachabdichtungen oder Parkdecks ist in der Regel weder eine frühzeitige Erkennung eines Leckageereignisses möglich, noch kann eine Ortung der Leckage ohne besondere technische Hilfsmittel zielgerichtet vorgenommen werden.
In der Vergangenheit wurden daher immer wieder Lösungen für die Detektion und Ortung von Leckagen in Abdichtungen vorge­ stellt. Meist ermöglichen diese Verfahren jedoch nur eine Ortung von Leckagen, nicht aber die Erkennung des Leckage­ ereignisses an sich. Die Verfahren kommen daher erst dann zum Einsatz, wenn zuvor eine Leckage eine so weitgehende Durch­ feuchtung des Gebäudes herbeigeführt hat, daß der Schaden visuell im Gebäude wahrgenommen wird. In der Regel ist dann der Feuchteschaden deutlich höher als der Schaden an der Abdichtung selbst. Derartige Verfahren sind z. B. in der DE 33 14 182 A1 und in der DE 37 01 130 A1 beschrieben.
Ein anderes, seit etwa drei Jahren am Markt befindliches Verfahren ermöglicht sowohl die frühzeitige Detektion als auch die genaue Ortung einer Leckage. Es erfordert aber einen relativ hohen apparativen Aufwand, so daß sich seine Anwen­ dung bisher auf besonders kritische Abdichtungssituationen beschränkt. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in der auf die Anmelderin zurückgehenden DE 196 38 734 A1 beschrieben.
Ferner sei noch auf die DE 41 25 430 A1 hingewiesen, die eine Anordnung auf Dichtigkeit kontrollierbarer Kunststoffdich­ tungsbahnen beschreibt, bei welcher die Dichtungsbahnen stän­ dig mit elektrischen Verfahren auf Dichtigkeit geprüft werden können. Bei diesen Dichtungsbahnen ist zwischen zwei Kunst­ stoffdichtungsbahnen eine Kontroll-Lage aus elektrisch leitfä­ higem PEHD eingebettet. Mit einer Meßeinrichtung wird der elektrische Widerstand dieser Kontroll-Lage überwacht und eine Änderung des Widerstandes signalisiert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zur Erkennung und Ortung von Leckagen in Abdichtungen zu schaffen, dass mit relativ geringem appara­ tiven Aufwand eine frühzeitige Erkennung einer Leckage ermög­ licht sowie deren genaue Ortung erlaubt. Ferner soll ein Sy­ stem zur Durchführung des Verfahrens angegeben werden.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass als Meßelektrode eine ringförmig ausge­ bildete Elektrode verwendet wird, deren ringförmiger Teil den zu überwachenden Bereich der Abdichtung umschließt, daß zur Ortung einer Leckagestelle in der Abdichtung die Spannungsver­ teilung in dem durch den ringförmigen Teil der Meßelektrode eingeschlossenen Bereich ermittelt wird, und daß die unter Verwendung der Meßelektrode erhaltenen Meßergebnisse mittels mindestens einer zusätzlichen Meßelektrode verifiziert werden, die oberhalb der Abdichtung, innerhalb des ringförmigen Teils der Meßelektrode und beabstandet zu diesem angeordnet und mit der Meßeinrichtung verbunden wird.
Durch die Verwendung einer elektrisch leitfähigen Schicht, die vollflächig unterhalb des zu überwachenden Abdichtungsberei­ ches angeordnet wird, in Kombination mit der ringförmig ausge­ bildeten Elektrode, die oberhalb der Abdichtung angeordnet wird, läßt sich ein Leckageereignis sicher und frühzeitig erkennen. Die genaue Ortung der Leckagestelle kann dann in an sich bekannter Weise durch Ermittlung des Spannungstrichters (Spannungsverteilung) in dem durch den ringförmigen Teil der Meßelektrode eingeschlossenen Bereich durchgeführt werden. Durch die Verwendung der zusätzlichen Meßelektrode, die ober­ halb der Abdichtung, innerhalb des ringförmigen Teils der an­ deren Meßelektrode und beabstandet zu diesem angeordnet und mit der Meßeinrichtung verbunden wird, können Fehler bei der Messung ermittelt werden, die beispielsweise dadurch auftre­ ten, dass zwischen der Meßelektrode (Ringelektrode) und der elektrisch leitfähigen Schicht ein Kontakt über eine leitfäh­ ige Randabdichtung, wie etwa die aus Bleichteilen hergestellte Attika eines Flachdaches, auftritt.
Hinsichtlich des eingangs genannten Systems wird die der Er­ findung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass die Meß­ elektrode aus einer Ringleitung gebildet ist, die den zu über­ wachenden Bereich der Abdichtung umschließt, daß zur Ortung einer Leckagestelle in der Abdichtung Mittel vorgesehen sind, mit denen die Spannungsverteilung in dem durch die Ringleitung eingeschlossenen Bereich ermittelbar ist, und daß oberhalb der Abdichtung mindestens eine zusätzliche Meßelektrode innerhalb der Ringleitung und beabstandet zu dieser angeordnet ist, mit­ tels der die unter Verwendung der Ringleitung erhaltenen Meß­ ergebnisse verifizierbar sind.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungs­ gemäßen Systems sind in den Unteransprüchen angegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungs­ beispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenschnittansicht auf einen Abschnitt eines begrünten Flachdaches mit einer Dachabdichtung und einem erfindungsgemäßen System zur Erkennung und Ortung von Leckagen in der Abdichtung und
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Flachdach gemäß Fig. 1 in verkleinertem Maßstab.
Das in der Zeichnung dargestellte Flachdach besteht aus einer Unterkonstruktion 1, auf der eine sogenannte Dampfsperre 2 und darüber eine Wärmedämmung 3 verlegt ist. Oberhalb der Wärmedämmung 3 ist eine Abdichtung angeordnet, die aus einer lose verlegten ersten Dichtungslage 4 besteht, auf die eine zweite Dichtungslage 5 aufgeschweißt ist. Die Dichtungslagen können beispielsweise aus Teerpappe oder Bitumen bestehen. Auf der Abdichtung ist eine sogenannte Wurzelschutzbahn 6 verlegt, auf der sich schließlich eine Bodenlage 7 mit Pflanzenbewuchs befindet. Eine Attikaverblechung 8 bildet den seitlichen Abschluß der Abdichtung.
Um eine vollflächige Überwachung der Abdichtung 4, 5 hin­ sichtlich einer eventuellen Leckage sicherzustellen, ist unterhalb der Abdichtung, und zwar zwischen der Abdichtung und der Wärmedämmung 3 eine elektrisch leitfähige Schicht 9 in Form eines elektrisch leitfähigen Sensorvlieses angeord­ net. Es ist zu erkennen, daß das Sensorvlies sowohl in der Fläche unmittelbar unterhalb der Abdichtung 4, 5 angeordnet als auch zusätzlich in Form eines Randstreifens 10 um den Außenrand der Wärmedämmung 3 herumgeführt ist. Das Sensor­ vlies 9 ist über eine Sensorleitung 11 mit einer Meß- und Auswerteeinrichtung 12 verbunden (vgl. Fig. 2). Die Sensor­ leitung 11 kann einen oder mehrere Meßabgriffe aufweisen. Insbesondere kann die Sensorleitung 11 auch als drahtförmige Meßelektrode ausgeführt sein, die einen sich über mehrere Meter erstreckenden Meßabgriff aufweist. Mit der Meß- und Auswerteeinrichtung 12 ist ferner eine Meßelektrode 13 verbunden, die aus einer Ringleitung gebildet ist, welche am Rand der Dachbegrünung in die Bodenlage 7 eingebettet ist.
In Fig. 2 ist das Flachdach gemäß Fig. 1 mit der erfindungs­ gemäßen Meßanordnung in der Aufsicht dargestellt. Mit 12 ist die Meß- und Auswerteeinrichtung bezeichnet, die mit dem elektrisch leitfähigen Sensorvlies 9 und der in der Bodenlage eingebetteten ringförmigen Meßelektrode 13 verbunden ist. Es ist zu erkennen, daß die Sensorleitung mäanderförmig auf dem elektrisch leitfähigen Vlies verlegt ist. Mit 14 ist eine Zusatzelektrode bezeichnet, deren Funktion noch erläutert wird.
Die Meßelektrode 13 besteht vorzugsweise aus einer Edelstahl- Ringleitung. Das elektrisch leitfähige Sensorvlies 9 kann beispielsweise aus leitfähigen Kohlenstoffasern bestehen oder mit solchen ausgerüstet sein. Anstelle eines Vlieses kann in vorteilhafter Weise auch eine dünne Metallfolie verwendet werden.
Nachfolgend wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems erläutert. Nach Fertigstellung der Abdichtung 4, 5 und dem Auftrag der Bodenlage 7 wird mittels der Meß- und Auswerteeinrichtung 12, die mit der unterhalb der Abdichtung befindlichen elektrisch leitfähigen Schicht 9 und der Ring­ elektrode 13 oberhalb der Abdichtung verbunden ist, der Isolationswiderstand der Abdichtung oder eine dem Isolati­ onswiderstand proportionale Meßgröße kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen erfaßt und bewertet. Ist die Abdichtung 4, 5 intakt, so fließt in der beschriebenen Meßan­ ordnung aufgrund des hohen Isoliationswiderstandes praktisch kein Strom. Kommt es zu einer bauzeit- oder nutzungsbedingten Beschädigung der Abdichtung 4, 5 und somit zu einem Eintritt von Feuchtigkeit durch die Abdichtung 4, 5 hindurch, so fließt ein Strom von der Ringelektrode 13 über die feuchte Bodenlage 7 und die Feuchtigkeit in der Leckagestelle zur leitfähigen Schicht 9 unterhalb der Abdichtung 4, 5, was eine meßbare Veränderung der Prüfgröße zur Folge hat. Diese Verän­ derung wird von der Meß- und Auswerteeinrichtung 12 erkannt und als Alarmmeldung in geeigneter Art, z. B. optisch und/oder akustisch signalisiert. Die Leckage wird damit praktisch im Zeitpunkt ihres Entstehens erkannt.
An der Meß- und Auswerteeinrichtung 12 kann zusätzlich die Meßelektrode 14 angeschlossen sein, die oberhalb der Abdichtung 4, 5, innerhalb der Ringelektrode 13 und beabstan­ det zu dieser angeordnet wird. Mit dieser Zusatzelektrode 14 können die unter Verwendung der Ringelektrode 13 erhaltenen Meßergebnisse verifiziert werden. So lassen sich Meßfehler ermitteln, die beispielsweise dadurch auftreten, daß zwischen der Ringelektrode 13 und der unterhalb der Abdichtung 4, 5 angeordneten elektrisch leitfähigen Schicht 9 eventuell ein Kontakt über die leitfähige Attikaverblechung 8 auftritt.
Um eine erkannte und gegebenenfalls verifizierte Leckage orten zu können, wird dann in an sich bekannter Weise der Spannungstrichter in der durch die Ringelektrode 13 einge­ schlossenen Fläche ermittelt. Hierzu kann beispielsweise eine Dipol-Meßanordnung mit einem eine getaktete Spannung erzeu­ genden Spannungsgenerator verwendet werden. Mit einer Dipol- Meßsonde wird dabei die durch die Ringelektrode 13 einge­ schlossene Fläche abgetastet und die jeweilige Spannung in der Meßanordnung erfaßt. Die zu ortende Leckagestelle wird sich normalerweise dort befinden, wo mit der Meßsonde je nach Polarität der angelegten Spannung die niedrigste bzw. höchste Spannung oder ein Polaritätswechsel der Spannung gemessen wird.

Claims (6)

1. Verfahren zur Erkennung und Ortung von Leckagen in Ab­ dichtungen, insbesondere Bauwerksabdichtungen, bei dem unter­ halb eines auf eine Leckage hin zu überwachenden Abdichtungs­ bereiches vollflächig eine elektrisch leitfähige Schicht (9) und oberhalb der Abdichtung (4, 5) eine Meßelektrode (13) an­ geordnet werden und mittels einer Meßeinrichtung (12), die mit der elektrisch leitfähigen Schicht (9) und der Meßelek­ trode (13) verbunden ist, der Isolationswiderstand der Ab­ dichtung oder eine dem Isolationswiderstand proportionale Meßgröße kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabständen er­ faßt und bewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Meß­ elektrode eine ringförmig ausgebildete Elektrode (13) verwen­ det wird, deren ringförmiger Teil den zu überwachenden Be­ reich der Abdichtung (4, 5) umschließt, daß zur Ortung einer Leckagestelle in der Abdichtung (4, 5) die Spannungsvertei­ lung in dem durch den ringförmigen Teil der Meßelektrode (13) eingeschlossenen Bereich ermittelt wird, und daß die unter Verwendung der Meßelektrode (13) erhaltenen Meßergebnisse mittels mindestens einer zusätzlichen Meßelektrode (14) veri­ fiziert werden, die oberhalb der Abdichtung (4, 5), innerhalb des ringförmigen Teils der Meßelektrode (13) und beabstandet zu diesem angeordnet und mit der Meßeinrichtung (12) verbun­ den wird.
2. System zur Erkennung und Ortung von Leckagen in Abdich­ tungen, insbesondere Bauwerksabdichtungen, umfassend eine elektrisch leitfähige Schicht (9), die vollflächig unterhalb eines auf eine Leckage hin zu überwachenden Abdichtungsberei­ ches angeordnet ist, eine Meßelektrode (13), die oberhalb der Abdichtung (4, 5) angeordnet ist, und eine Meßein­ richtung (12), die mit der elektrisch leitfähigen Schicht (9) und der Meßelektrode (13) verbunden und mittels der der Isolationswiderstand der Abdichtung oder eine dem Isolationswi­ derstand proportionale Meßgröße kontinuierlich oder in be­ stimmten Zeitabständen erfaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektrode (13) aus einer Ringleitung gebildet ist, die den zu überwachenden Be­ reich der Abdichtung (4, 5) umschließt, daß zur Ortung einer Leckagestelle in der Abdichtung (4, 5) Mittel vorgesehen sind, mit denen die Spannungsverteilung in dem durch die Ringleitung eingeschlossenen Bereich ermittelbar ist, und daß oberhalb der Abdichtung (4, 5) mindestens eine zusätzliche Meßelektrode (14) innerhalb der Ringleitung und beabstandet zu dieser angeordnet ist, mittels der die unter Verwendung der Ringleitung erhaltenen Meßergebnisse verifizierbar sind.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elek­ trisch leitfähige Schicht (9) aus einem elektrisch leit­ fähigen Vlies oder einer Metallfolie gebildet ist.
4. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elek­ trisch leitfähige Schicht (9) über eine einen band- oder drahtförmigen Meßabgriff aufweisende Leitung (11) an der Meßeinrichtung (12) angeschlossen ist.
5. System nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elek­ trisch leitfähige Schicht (9) über eine mehrere Meßabgriffe aufweisende Leitung (11) an der Meßeinrichtung (12) ange­ schlossen ist, wobei die Meßabgriffe zueinander beabstandet entlang der Leitung (11) angeordnet sind.
6. System nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (11) mäanderförmig verlegt ist.
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