Entnahme von Bohrkernen an Bauwerken und deren Prüfung: Art und Weise, Zweck & Nutzen, Kosten

Bei Zweifeln an der Betonqualität kommt die Entnahme von Bohrkerne häufig zur Sprache. Dieser Beitrag beschreibt die Entnahme und Prüfung von Bohrkernen, stellt typische Kosten dar und ordnet die Prüfung an Bohrkernen in die Verfahrensweise der DIN EN 13791 ein. 

Inhalt

Das Wichtigste in Kürze

  • Entnahme von Proben, um die Druckfestigkeit zu ermitteln
  • Zerstörendes Prüfverfahren
  • Ablauf: Festlegung Randbedingungen, Untersuchungsziele, Verfahrensweise, dann Verortung Bewehrung und Entnahme. Zuletzt Prüfung im Labor sowie Aus- und Bewertung
  • Festgelegte Verfahrensweise nach DIN EN 13791, um ressourcen- und kostenschonend vorzugehen
  • Aus- und Bewertung nach DIN EN 13791 nur möglich, wenn Vorgaben zu Probenanzahl und Bohrkerndurchmesser eingehalten werden

Die Entnahme von Bohrkernen an Bauwerken und deren Prüfung hat zum Zweck, die Betondruckfestigkeit zu ermitteln. Sie ist eines der Verfahren zur Prüfung der Betondruckfestigkeit in Bestandsbauwerken. Weitere Prüfverfahren können unserer Informationsseite entnommen werden. 

Dieses Prüfverfahren ist als zerstörendes Prüfverfahren einzuordnen, da eine Schwächung des Bestandes stattfindet und nur in begründeten Fällen stattfindet. 

Im ersten Schritt werden Bohrkerne am Bauwerk entnommen. Im Anschluss werden diese dann vorbereitet, um diese nachfolgend auf deren Druckfestigkeit zu prüfen. Die Aus- und Bewertung der Druckfestigkeit erfolgt im Anschluss.

Der Zweck der Entnahme von Bohrkernen an Bauwerken folgt zwei gesondert zu betrachtenden Anwendungen:

1. Abschätzung der charakteristischen Druckfestigkeit des Bauwerksbetons an definierten Stellen.

2. Bewertung der Druckfestigkeitsklasse von Beton, falls Zweifel an den Ergebnissen der Normprüfungen oder Zweifel an der Ausführungsqualität bestehen. 

In der dargestellten Norm werden verschiedene Verfahren und Vorgehensweisen für die Abschätzung der Druckfestigkeit von Bauwerksbeton und der charakteristischen Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken geregelt. Weiterhin werden Anforderungen an die Verfahrensweise wie beispielsweise zur Anzahl der Proben definiert. 

Bei der Bewertung der Druckfestigkeitsklasse von Beton im Zweifelsfall wird eine Verfahrensweise dargelegt, die eine geringstmögliche Ressourcenaufwendung sicherstellen soll, darunter auch mit dem Ziel, die Kosten auf ein Mindestmaß zu reduzieren. Diese Verfahrensweise lässt sich wie folgt zusammenfassen: 

1. Screening Test 

Schnelles Bewertungsverfahren mit zerstörungsfreien Prüfungen, welches zum Ziel die Bestätigung hat, dass Beton aus einer konformen Grundgesamtheit stammt. Hierbei wird die Schwankungsbreite identifiziert. Falls weiterhin Zweifel bestehen, ist die direkte Prüfung mittels Bohrkernen vorzusehen. 

2. Zerstörungsfreie Prüfung mit ausgewählten Daten aus der Prüfung von Bohrkernen

Bewertungsverfahren, bei dem eine kombinierte Prüfung von indirekten und direkten Prüfverfahren durchgeführt wird. Im ersten Schritt werden indirekte Prüfungen durchgeführt. Im zweiten Schritt werden dann nach Bewertung der Ergebnisse der indirekten Prüfungen die Prüfbereiche und die Anzahl der Bohrkerne anhand der Festlegungen der DIN EN 13791 definiert. 

3. Verwendung von Daten aus der Prüfung von Bohrkernen 

Direktes Prüfverfahren, bei dem eine Grundanzahl von Prüfungen je Prüfbereich festgelegt ist. 

Unter Betrachtung der vorgestellten Verfahrensweise wird klar, dass grundsätzlich das Untersuchungsziel die anzuwendenden Normen wie auch Prüfbereiche, Messstellen und Anzahl der Messungen je Messstelle vorab festzulegen sind. Weiterhin ist der zuständige Tragwerksplaner mit einzubeziehen.

Der hier dargestellte Ablauf der Entnahme von Bohrkernen zeigt die Ausführung der Entnahme und die Prüfung im Labor. Vorab sind die Untersuchungsziele und das Bewertungsverfahren auszuwählen, um den entstehenden Aufwand möglichst gering zu halten. 

Im ersten Schritt werden die Randbedingungen festgestellt. Diese berücksichtigen die Festlegungen durch den Statiker, wie auch die Angaben zur Ausführung und die Bauteilkubatur. Darauf aufbauend werden die Untersuchungsziele und das Bewertungsverfahren festgelegt. Hieraus ergeben sich die Prüfbereiche und die Anzahl der Kernbohrungen. Am Bauteil wird die Bewehrung verortet mit dem Ziel keine Bewehrung beim Abteufen anzutreffen. Nachlaufend findet die Entnahme mit dem Kernbohrgerät statt. Im Labor werden die Proben vorbereitet, wobei die Bohrkerne mitunter abgeschliffen werden. Nachlaufend werden diese auf deren Druckfestigkeit geprüft. Die Aus- und Bewertung der Ergebnisse findet sodann nach den Vorgaben des geltenden Regelwerkes statt. 

  1. Festlegung Randbedingungen Bohrkernentnahme
  2. Bewehrungsortung und Festlegung der Entnahmestellen am Bauteil
  3. Entnahme mit Kernbohrgerät
  4. Prüfung der Druckfestigkeit
  5. Aus- und Bewertung der Ergebnisse

1. Immer Statiker bei der Festlegung der Untersuchungsziele und des Untersuchungsverfahrens mit einbeziehen.

2. Eine Bewertung nach der DIN EN 13791 ist nur unter Berücksichtigung dessen Vorgaben möglich. Diese beinhalten Vorgaben zur Mindestprobenanzahl, die aufgrund projektspezifischer Randbedingungen nicht immer möglich sind. Weiterhin ergibt sich ein erforderlicher Durchmesser der Bohrkerne. 

3. Bei Ausführung wird die Verortung der Bewehrung durch die DIN EN 13791 empfohlen.

4. Die Bohrkernentnahme sollte grundsätzlich im Beisein eines fachkundigen Ingenieures stattfinden, da sich bei der Entnahme neue Erkenntnisse ergeben können, die eine Veränderung der Verfahrensweise erfordern. 

5. Die Prüfung mit dem Rückprallhammer stellt keine valide Bewertungsmethode zur Bewertung der Druckfestigkeit dar. 

Eine typische Kostenaufstellung für die Kosten einer Bohrkernentnahme kann dem nachfolgenden Bild entnommen werden.

Es werden insgesamt 10 Bohrkerne entnommen und im Labor untersucht. Die Untersuchungsergebnisse werden in einem Bericht aufbereitet. 

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Jens Temesberger

Bauingenieur und Gründer des Onlinebaugutachters. Seine Tätigkeitsschwerpunkte sind allgemeine Sachverständigentätigkeiten, die Planung und Begleitung von Instandhaltungsmaßnahmen an Betonbauwerken und die Baustofftechnologie. Mit dem Onlinebaugutachter möchte er das Sachverständigenwesen in der Baubranche mit den Methoden der heutigen Zeit verknüpfen.