ZfPBau-Kompendium · 1999
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Unter den Eichen 87, 12205 Berlin
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Radar

Anwendung:

Die Abkürzung RADAR steht für "RAdiation Detection And Ranging". Darunter verstand man in der ersten Hälfte des Jahrhunderts ursprünglich ein Verfahren zur Ortung metallischer Gegenstände in Luft oder Wasser.

Das Radar-Verfahren beruht auf dem Impuls-Echo Prinzip: Von einem Impulsgenerator wird ein sehr kurzer elektrischer Impuls (Halbwertsbreite < 1 ns) erzeugt, der von der Sendeantenne in das zu untersuchende Material abgestrahlt wird. Dieser elektromagnetische Impuls wird an Grenzflächen reflektiert, an denen sich die dielektrischen Eigenschaften des Materials ändern, und von der Empfangsantenne detektiert. Insbesondere treten also Reflexionen an der Oberfläche und der Rückseite der zu untersuchenden Strukturen auf sowie an Inhomogenitäten im Material. Sowohl die Intensitäten der Reflexionen als auch die Laufzeiten sind abhängig von den dielektrischen Eigenschaften. Ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Material bekannt, so läßt sich aus der Laufzeit die Position des Reflexionszentrums bestimmen. Dabei muß berücksichtigt werden, daß die Dielektrizitätszahl und damit die Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Temperatur und vom Feuchtegehalt abhängt. Dieser Effekt wird bei der Durchführung von Feuchtemessungen ausgenutzt.

Das Georadar wird seit mehr als 20 Jahren für geologische Untersuchungen und zur Grundwassersuche eingesetzt. Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Hochfrequenztechnik ermöglichen den Einsatz von Antennen im Frequenzbereich bis zu 2,5 GHz, so daß die örtliche Auflösung des Verfahrens im cm-Bereich liegt. Aus diesem Grund wurde das Radar-Verfahren in den letzten 5 Jahren erfolgreich für Strukturuntersuchungen und Feuchtemessungen im Bauwesen eingesetzt. Strukturuntersuchungen werden zur Analyse des Schichtaufbaus, zur Dickenbestimmung und zur Ortung von Ablösungen an mehrschichtigen Bauteilen durchgeführt (z. B. Dickenmessung von Betonsohlplatten und von Straßenbelägen, Ortung von Ablösungen von Vorsatzschalen usw.). Radar eignet sich sehr gut zur Lokalisierung von schlaffer und vorgespannter Bewehrung in Beton sowie von metallischen Ankern und Trägern in Mauerwerk. Für die Bestimmung der Position von Hohlstellen in Beton und Mauerwerk ist das Verfahren nur unter bestimmten Voraussetzungen einsetztbar. Das Radar-Verfahren läßt sich gut zur Durchführung von Feuchtemessungen anwenden, tiefenaufgelöste Ergebnisse lassen sich jedoch nicht erzielen. Dazu sei auf das Verfahren Mikrowellen-Transmission hingewiesen.