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 BauwerksabdichtungenInfo
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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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