Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Beton

Abstract:
Bei der Errichtung von elektrischen Anlagen hat sich Beton als konventioneller Baustoff für Gebäude, Fundamente und andere bautechnische Maßnahmen etabliert. Obgleich das mechanische Verhalten von Beton durch immanente Forschung bereits umfassend abgebildet ist, gilt der grundlegende Zusammenhang zwischen Beton und der elektrischen Leitfähigkeit als weitgehend undefiniert. Zur Verbesserung des Verständnisses der elektrischen Leitfähigkeit des Werkstoffs Beton wurde auf Interesse des österreichischen Übertragungsnetzbetreibers Austrian Power Grid AG eine Machbarkeitsstudie ausgearbeitet. Hierbei wurde ein Forschungsansatz definiert und die Expertise des Partners im Bereich des Bausektors eingebunden, um den Probentyp zu definieren und eine mögliche Beistellung von Betonproben unterschiedlichster Sorten abzuklären. Zur Abbildung eines vollständigen Materialzyklus und den damit verbundenen Alterungsprozessen sollen für zukünftige Untersuchungen hinsichtlich elektrischer Leitfähigkeit Proben bei der Neuerrichtung von Bauwerken als auch bei Abbrucharbeiten erstellt werden. Relevante Bereiche in Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit des Werkstoffs Beton sind beispielsweise Erdungsanlagen und Potentialausgleichssysteme in elektrischen Anlagen. Bei diesen Anlagenteilen stehen blitzstrom- oder fehlerstromführende Leiter im direkten Kontakt mit dem Beton, was u.a. eine Beeinflussung der Stromaufteilung im Gesamtsystem des Anlagenerdungs- und Potentialausgleichssystems zur Folge haben kann. Aufgrund der unzureichenden Angaben elektrischer Parameter des Werkstoffs Beton besteht hier großes Forschungspotential. Um Proben reproduzierbar prüfen zu können, gilt es eine robuste Messmethodik zu entwickeln, welche von der Probenbehandlung über die Leitfähigkeitsmessung bis zur Archivierung den gesamten empirischen Forschungsteil mit einbezieht. Durch die Entwicklung eines reproduzierbaren Messablaufs können Parameter, welche sich auf die elektrische Leitfähigkeit von Beton auswirken, identifiziert und quantifiziert werden. Ziel zukünftiger Forschungsarbeiten ist es, belastbare Parameter der elektrischen Leitfähigkeit unterschiedlicher Betonsorten zu erhalten, welche in den Vorgabenkatalog neuer Bauprojekte einfließen, um je nach Anwendung und elektrischer Exposition eine projektspezifische Auswahl der Betonsorten zu ermöglichen.