Gebäudeerkundungsmethoden zur ganzheitlichen Gebäudeerfassung - Materialzusammensetzung, bauphysikalische und konstruktive Aspekte

Abstract

Nachhaltiges Bauen und ökologisches Sanieren sollen im Bausektor als Strategie zur Bewältigung des Klimawandels eingesetzt werden. Dies stellt heutzutage eine große Herausforderung für den Bausektor dar. Die vorliegende Arbeit fokussiert sich auf die Bestandsaufnahme für eine Gebäudesanierung. Eine gründliche Bestandsaufnahme vor Erstellung eines Sanierungskonzeptes dient als Grundlage für statische Berechnungen, Lebenszyklusanalysen bzw. Ökobilanzierung (Rückbaubarkeit und Wiederverwertung) oder thermische Bewertungen des Gesamtgebäudes oder einzelner Bauteile. Um Schäden an der Bausubstanz weitmöglichst zu verhindern soll der Fokus auf zerstörungsfreie Untersuchungsverfahren gelegt werden. Ziel dieser Arbeit ist das Darlegen relevanter Parameter für eine Bestandsaufnahme und das Aufzeigen möglicher zerstörungsfreier in-situ Messverfahren. Die Forschungsmethoden sind Literaturrecherche, Expert:inneninterviews und empirische Testmessungen. Die Literaturrecherche präsentiert den Stand der Technik bezüglich der Bestandsaufnahme für Gebäudesanierungen und möglicher zerstörungsfreier Messverfahren. Anhand der generierten Ergebnisse wurde ein Parameterkatalog für eine ganzheitliche Bestandsaufnahme erstellt, die in einem interaktiven Excel Tool miteinander verknüpft wurden. Zur Beleuchtung der praktischen Anwendung zerstörungsfreier Verfahren an Bestandsgebäuden wurde anhand ausgewählter Verfahren: Laserscanning, Photogrammetrie, Thermographie, Heat Flow Meter, Ground Penetrating Radar und Schadstoffbelastungsmessungen, Expert:inneninterviews durchgeführt. Die Verfahren Laserscanning, Photogrammetrie und Thermographie wurden zusätzlich in empirischen Testmessungen untersucht. Die Ergebnisse der Literaturrecherche zeigen, dass eine gründliche Bestandsaufnahme ein aufwendiger Prozess ist, der jedoch bestmögliche Sanierungskonzepte erlaubt. Zusätzlich lieferten sie eine Auswahl an möglichen zerstörungsfreien Messverfahren von denen einige auch in-situ angewendet werden können. Die Ergebnisse der Interviews zeigten jedoch, dass sich eine in-situ Messung nicht für alle Parameter (beispielsweise Materialgesundheit) eignet bzw. sinnvoll ist. Nach heutigem Stand ist vor allem für die Datenauswertung einiger Messverfahren Fachkompetenz Voraussetzung bzw. von Vorteil. Dies konnte auch im Zuge der Testmessungen bestätigt werden. Die voranschreitende Digitalisierung im Bauwesen, wie robotergestützte Aufnahmen und KI-basierte Auswertungen, wird den praktischen Umgang der Verfahren optimieren. Trotzdem ist auf eine enge Zusammenarbeit und klare Kommunikation der Planungsbeteiligten zu achten. Eine vermehrte Anwendung in der Praxis macht die Verfahren für den Markt zugänglicher und leistbarer. Die vorliegende Arbeit soll als Leitfaden zur Durchführung einer Bestandsermittlung dienen und ein Nachschlagewerk für bereits vorhandene zerstörungsfreie Messverfahren sein.

Sustainable building and ecological refurbishment are strategies from the construction sector against the climate change, which is still a big challenge.This thesis focuses on the building stock analysis for refurbishment. A detailed examination before planning a refurbishment is the base for static analyses, lifecycleanalyses (recycle andreuse) and for thermal analyses for bulidings or building components. To prevent damage the examination should be done with non destructive testing methods. The aim of this thesis is to point out relevant parameters for the building stock analysis and to show possible non destructive in-situ testing methods.The research methods are literature review, expert interviews and empirical testing. The literature research presents the state of the art of building stock analysis and possible non destructive testing methods, which were summarized in a parametercatalogue for a holistic building stock analysis. Both findings were integrated in an interactive Excel-Tool. The practical use from chosen methods: laserscanning, photogrammetry, thermography, heatflow meter, ground penetrating radar and pollution measurements were carried out by interviews. At the same time, laserscanning, photogrammetry and thermography were empirically tested.The findings of the literature review reveal that a detailed building stock analysis is necessary to obatin the best possible result for planning a refurbishment. They give also an overview of non destructive testing methods, which can also be used in-situ. The findings from the expert interviews point out that not every parameter (for example material health) is suitable for a useful result. Nowadays especially for the data evaluation expertise is necessary or advantageous, which was emphasized by the emperical testings. Digitalization in construction, like roboterbased examination and AI-based evaluation, can optimize the handling of non destructive methods. However, close teamwork and good communication between planning participants will be still required. The more often the methods will be used in practice, the more they get accesible and affordable for the market.This thesis commits itself as guidline to set up a building stock analysis and as a reference to check up non destructive testing methods.