Eine provokante These? Sicher. Aber wir können sie schnell relativieren, wenn wir uns an die wissenschaftlichen Grundlagen erinnern, die eine Beweisführung voraussetzt:
Wann ist eine wissenschaftliche Aussage oder Theorie bewiesen?
Beweise gibt es nur in der Mathematik und in der Logik. Beide beschreiben geschlossene Systeme und erfordern eine strenge Beweisführung. Die Realität der wirklichen Welt mit allen Wechselwirkungen der Elemente, Sonderfälle und Ausnahmen? Zu komplex. In den Naturwissenschaften ist die Beweisfindung daher unmöglich.
Welche Umweltbedingungen sind für eine Beobachtung verantwortlich? Erst der Mensch als Ganzes mit allen seinen Erfahrungen ermöglicht die Beantwortung dieser Frage. KI hat in unserem Spezialgebiet noch keine Existenzgrundlage – auf Grund mangelnder gesicherter Messwerte und belegbarer Ergebnisse. Als Bauingenieure können wir rechnen. Klar: ein Computer kann das unter Anleitung auch. Wir nutzen beide die Mathematik als Werkzeug. Aber: Noch ist das Verständnis vom Wie und Warum elementar und Grundlage für logische Entscheidungen, die nicht nur mathematisch mit wahr oder falsch hergeleitet werden können. Mit Commander Spocks Worten: „Faszinierend.“
Um in unserem speziellen Ingenieurbereich Beweise zu führen, Annahmen zu bestätigen oder gar erst zu treffen, müssen wir diese auf Grundlagen von Messergebnissen aus Labor oder Wirklichkeitsbetrachtung herleiten. Die Baumesstechnik basierte schon immer auf diesem Fundament.
Beweissicherung: Funktioniert der Sensor?
Von der Theorie zur Praxis: wechseln wir zur Frage, wie die Funktionsfähigkeit von Sensoren aus technischer Sicht gesichert werden kann.
Für die Herstellung und den Vertrieb eines Sensors gelten klare Regeln, strikte Vorschriften und ganze Normenwerke, die Kalibrierung und Produktion eines Sensors festlegen. Knapp zusammengefasst gilt: Über einen Messbereich sind fünf Messwerte verteilt in dreimaliger Auf- und Abwärtsbewegung anzufahren und zu erfassen. Aus diesen Werten lassen sich Aussagen über die Reproduzierbarkeit der Messspanne, Linearität und Hysteresis und der Genauigkeit mathematisch mithilfe der Statistik ermitteln.
Wie kann man also erwarten, dass ein Messwert eines Sensors in einem komplexen Bauwerk als repräsentativ für die Bauwerksbewertung herangezogen werden kann? Zumal man im Bauwesen kaum von Laborbedingungen sprechen kann, um unbestimmte Einflüsse zu minimieren. Also, was genau messen wir? Genau aus diesem Grund ist ein Messwert kein Messwert und kann niemals als Beweis für einen Sachverhalt herhalten, der an sich schon unbestimmt ist.
Der „Stand der Wissenschaft“?
Man kann das Wort „Beweis“ als Problem der Nomenklatur auffassen – als eine Schwierigkeit, bestimmte Sachverhalte in unterschiedlichen Fachbereichen zu benennen. Wenn die Beobachtungen einer Regel widersprechen, wird die Regel verworfen. Das war mehrfach der Fall innerhalb der vergangenen Jahren, die ich als Spezialist der Baumesstechnik erfahren durfte. Wenn es mehrere alternative Regeln gibt, wird diejenige Regel gewählt, die am besten zu den Beobachtungen passt. Diese Regel stellt dann den „Stand der Wissenschaft“ dar.
Es sei denn, es mangelt an einer Erklärung. Dann nämlich wird der an sich so wertvolle Messwert verworfen. Ganze Messlinien verschwinden so in den Schubladen des Vergessens. Ohne, dass sich jemand wirklich mit den Zusammenhängen beschäftigt. Wissenschaftliche Grundlagen aus der Praxis – eigentlich ein Geschenk – geht so verloren.
Unser tatsächlicher Stand der Wissenschaft in den Ingenieurbereichen Elektronik und Mechanik ist im hohen Maße entwickelt. Das Verständnis von ihrer praktischen Anwendung hinkt stark hinterher. Nicht aber bei der GGB.
Erfahrung aus der Vergangenheit…
Die Wissensdatenbank in unseren Köpfen und anonymisierte Daten auf unseren Servern bilden zusammen über 60 Jahre Erfahrungswerte. Wenn zuverlässige Belege gefunden werden, die eine andere Regel oder Vermutung unterstützen, wird die alte Regel erfahrungsgemäß verworfen. Dabei handelt es sich allerdings um einen langwierigen Prozess, dessen Ursachen fundiert und unter allen Regeln der Technik und Unterstützung der Fachwelt erfasst werden müssen. Erst bei unwiderlegbaren Beobachtungen kann die Regel schließlich Vergangenheit werden.
… für Zukunftsprognosen
Jede Aussage über die Zukunft ist in der Gegenwart unbeweisbar. Das liegt auf der Hand: Der Zustand ist schließlich noch nicht eingetreten. Wir können jetzt noch nicht prüfen, ob die Aussage einmal zutreffen wird. Bestenfalls sind Vorhersagen möglich, die auf Theorien beruhen. Doch selbst äußerst präzise Vorhersagen, die mit überwältigender Wahrscheinlichkeit eintreten, sind weder bewiesen noch beweisbar. Das trifft auch auf Prognosen von Fachgutachtern zu. Wir empfehlen daher, Prognosen durch den Einsatz von Baumesstechnik abzusichern.
Drei Messwerte sind ein Messwert?
Sollte es offensichtlich sein, dass wissenschaftliche Thesen in der Praxis nicht eintreffen, treten wir aus unserem hintergründigen Dasein heraus und entwickeln Messmethoden, die eine Beweisführung möglich machen. Indem dort gemessen wird, wo Änderungen signifikant sind.
Ein Messwert ist tatsächlich kein Messwert: Denn jede Einzelaussage erfordert, mit Nebenaussagen oder Messungen belegt zu werden. Solange nicht mindestens drei Sensoren oder unmittelbar angeordnete Messpunkte im engen Umfeld eine Veränderung messen, werden Sie nie wissen, ob der eigentliche Sensor eine Störung oder nur Umwelteinflüsse erfasst hat.
Zuletzt ziehen wir die Ausfallwahrscheinlichkeit von elektrischen und mechanischen Sensoren mithilfe von geprüfter Statistik heran. Erst dann kommen wir bei der Lösung heraus, die wir anstreben: nämlich aussagekräftige Ergebnisse. Dafür steht die GGB seit 3 Generationen.
Das Wesen der Baumesstechnik: Eine Praxis-Wissenschaft
Mein Appell geht an alle Entscheidungsträger zur Standsicherheit und deren Prognose: Baumesstechnik ist kein Studiengang, in dem man akademische Abschlüsse erwerben kann. Greifen Sie stattdessen zurück auf meinen Erfahrungsschatz. Den meiner Vorgänger und den meines Teams. Nehmen Sie schon in der Planungsphase Kontakt mit uns auf und lassen sie sich beraten.
Im seltensten Fall ist der Preis eine Frage des Sensors. Zumal Unmengen von Sensoren auf dem internationalen Markt in verschiedensten Qualitäten verfügbar sind. Universelle Einbauanleitungen oder Empfehlungen, die Sie getrost heranziehen können, existieren leider kaum – und wenn doch, sind sie meist zu spezifisch geschrieben, um für jede Situation nutzbar zu sein. Jeder Einbauort und jede Ergebniserwartung sind individuell. Nur in ihrer Einzigartigkeit erkannt, können sie angemessen geplant und ausgeführt werden. Oftmals muss der Sensor auch modifiziert werden – damit er nicht nur keinen, sondern überhaupt erst einen Messwert liefert.
Bis die Tage, Ihr Jürgen F. Glötzl
