Kolloquium Parkbauten
kpb
2510-7763
expert verlag Tübingen
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Technische Akademie EsslingenInstandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton
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Christoph Köchling
Claus Flohrer
Die Konstruktion von WU-Betonbauteilen wird bis heute von der weit verbreiteten Auffassung geprägt, man müsse vor allem die Risse im Beton nur mit Hilfe von Bewehrung in ihrer Breite reduzieren und ihre Anzahl erhöhen, damit sie sich im Anschluss dann „selbst heilen“ und zu einem trockenen Bauwerk führen. Allzu oft wurden und werden diese Erwartungen dann in der Praxis nicht erfüllt. Wenig bekannt ist, dass die in der aktuellen WU-Richtlinie definierten Grundlagen zu Bauweisen der Rissvermeidung schon in den 1930er Jahren bekannt und – insbesondere im Staudammbau – erfolgreich umgesetzt wurden. Erst 2003 – aktualisiert in 2017 – wurde dann mit der WU-Richtlinie erstmals in Deutschland eine allgemein anerkannte Regel der Technik geschaffen, die den Planungsprozess von WU-Konstruktionen grundlegend neu definiert. Planmäßig sicher „trockene“ Bauwerke – so die zentrale Aussage – sind durch rissbasierte WU-Konzepte nicht zu erzielen. Die Einsatzgrenzen insbesondere von rissbehafteten WU-Betonbauteilen werden klar abgegrenzt zu alternativen, dauerhaft wasserundurchlässigen Konzepten mit Rissminimierung und planmäßiger Abdichtung oder mit Rissvermeidung. Dem dazu erforderlichen komplexen baukonstruktiven Planungsprozess wird die Klärung der Bauherren- und Nutzungserwartungen vorausgestellt. Für den Sonderfall von grundwasserbelasteten Tiefgaragen baut das aktuelle Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“ des DBV auf diese Planungsgrundsätze auf und definiert Vorgaben für die Konstruktion von befahrenen Bodenplatten aus WU-Beton. Die hier zu planenden Risskonzepte betreffen nicht „nur“ die Gebrauchstauglichkeit hinsichtlich einer möglichst trockenen Bauteiloberfläche im Innenraum sondern haben auch standsicherheitsrelevante Aspekte in Hinblick auf die Gefahr des Eindringens von korrosionsauslösenden Chloriden.
Anhand von zwei Fallbeispielen werden klassische rissbasierte „WU-Konstruktionen“ aus den vergangenen Jahrzehnten vorgestellt. Ihre Instandsetzung erfordert viel planerische Detailarbeit, handwerkliches Geschick und durchlässige Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten. Indem die heute erkennbaren Schäden in Bezug zu den Vorgaben des aktuellen Regelwerks gesetzt werden, arbeitet der Verfasser heraus, welch große Bedeutung der Einhaltung des aktuellen Regelwerkes bei Instandsetzung und Neubau von Tiefgaragen aus WU-Konstruktionen zukommt. WU-Richtlinie und DBV-Merkblatt stellen nicht nur haftungsrechtlich als anerkannte Regel der Technik das Pflichtprogramm für jeden Planer dar, sie sind auch eine außergewöhnlich detaillierte und umfassende Arbeitshilfe, deren hoher Qualitätsstandard auf einer nahezu einhundertjährigen Erfahrung aus Bauforschung, Baupraxis und Bauplanung für den Sonderfall „Wasserundurchlässige Betonkonstruktion“ beruht.
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11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 45 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Was tun bei dauerhaft durchfeuchteten Tiefgaragen? Zwei aktuelle Praxisfälle Dipl.-Ing. Christoph Köchling Caspar Köchling GmbH Ingenieurleistungen, Dortmund Prof. Dipl.-Ing. Claus Flohrer Ingenieurbüro Flohrer, Schöneck Zusammenfassung Die Konstruktion von WU-Betonbauteilen wird bis heute von der weit verbreiteten Auffassung geprägt, man müsse vor allem die Risse im Beton nur mit Hilfe von Bewehrung in ihrer Breite reduzieren und ihre Anzahl erhöhen, damit sie sich im Anschluss dann „selbst heilen“ und zu einem trockenen Bauwerk führen. Allzu oft wurden und werden diese Erwartungen dann in der Praxis nicht erfüllt. Wenig bekannt ist, dass die in der aktuellen WU-Richtlinie definierten Grundlagen zu Bauweisen der Rissvermeidung schon in den 1930er Jahren bekannt und - insbesondere im Staudammbau - erfolgreich umgesetzt wurden. Erst 2003 - aktualisiert in 2017 - wurde dann mit der WU-Richtlinie erstmals in Deutschland eine allgemein anerkannte Regel der Technik geschaffen, die den Planungsprozess von WU-Konstruktionen grundlegend neu definiert. Planmäßig sicher „trockene“ Bauwerke - so die zentrale Aussage - sind durch rissbasierte WU-Konzepte nicht zu erzielen. Die Einsatzgrenzen insbesondere von rissbehafteten WU-Betonbauteilen werden klar abgegrenzt zu alternativen, dauerhaft wasserundurchlässigen Konzepten mit Rissminimierung und planmäßiger Abdichtung oder mit Rissvermeidung. Dem dazu erforderlichen komplexen baukonstruktiven Planungsprozess wird die Klärung der Bauherren- und Nutzungserwartungen vorausgestellt. Für den Sonderfall von grundwasserbelasteten Tiefgaragen baut das aktuelle Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“ des DBV auf diese Planungsgrundsätze auf und definiert Vorgaben für die Konstruktion von befahrenen Bodenplatten aus WU-Beton. Die hier zu planenden Risskonzepte betreffen nicht „nur“ die Gebrauchstauglichkeit hinsichtlich einer möglichst trockenen Bauteiloberfläche im Innenraum sondern haben auch standsicherheitsrelevante Aspekte in Hinblick auf die Gefahr des Eindringens von korrosionsauslösenden Chloriden. Anhand von zwei Fallbeispielen werden klassische rissbasierte „WU-Konstruktionen“ aus den vergangenen Jahrzehnten vorgestellt. Ihre Instandsetzung erfordert viel planerische Detailarbeit, handwerkliches Geschick und durchlässige Kommunikation zwischen allen Projektbeteiligten. Indem die heute erkennbaren Schäden in Bezug zu den Vorgaben des aktuellen Regelwerks gesetzt werden, arbeitet der Verfasser heraus, welch große Bedeutung der Einhaltung des aktuellen Regelwerkes bei Instandsetzung und Neubau von Tiefgaragen aus WU-Konstruktionen zukommt. WU-Richtlinie und DBV-Merkblatt stellen nicht nur haftungsrechtlich als anerkannte Regel der Technik das Pflichtprogramm für jeden Planer dar, sie sind auch eine außergewöhnlich detaillierte und umfassende Arbeitshilfe, deren hoher Qualitätsstandard auf einer nahezu einhundertjährigen Erfahrung aus Bauforschung, Baupraxis und Bauplanung für den Sonderfall „Wasserundurchlässige Betonkonstruktion“ beruht. 1. Einführung: Kleine Geschichte des WU-Betons Die Kenntnis um die Wasserundurchlässigkeit von zement- oder kalkgebundenen Bauteilen und ihre Nutzung für bautechnische Zwecke ist geschichtlich nachgewiesen bis in die erste Hälfte des ersten Jahrhunderts n. Chr.. Lamprecht berichtet in [23] über Wasserbehälter, Wasserleitungen und Staumauern die vor mehr als 2.000 Jahren im Römischen Reich erbaut wurden und teilweise bis in die heutige Zeit erhalten sind. Die Entwicklung leistungsfähiger Zemente und die Erfindung des „Eisenbetons“ Mitte des 19. Jahrhunderts ermöglichte eine deutliche Verringerung der Bauteilquerschnitte von zementgebundenen Bauteilen und legte damit die Grundlage für eine wirtschaftliche Nutzung. Mit der Gründung des „Deutschen Ausschusses für Eisenbeton“ 1906 (nach 1942 „Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb“) und der Einführung der „Bestimmungen für die Ausführungen von Konstruktionen aus Eisenbeton bei Hochbauten“ 1907 in Preußen (ab 1926 DIN 1045) wurden die ersten verbindlichen Konstruktions- und Berechnungsregeln für bewehrte Betonbauteile bauordnungsrechtlich festgelegt. Der Eigenschaft der „Wasserundurchlässigkeit“ von Zement und zementgebundenen Bauteilen wurde in der 1920er Jahren zahlreiche Untersuchungen gewidmet. Merkle erkennt mit seinen Forschungen in [15] bereits 1927 einen möglichst niedrigen Wasserzementwert als eine der wesentlichen Voraussetzungen für die Wasserundurchlässigkeit von Beton. Auch die „Selbstabdich- 46 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton tung“ der Poren durch die Bildung von Calciumcarbonat und der Zusammenhang zwischen Wasserdruckhöhe und Bauteildicke, das „Druckgefälle“, sind wichtige Ergebnisse seiner Versuche am Institut für Beton und Eisenbeton an der Technischen Hochschule in Karlsruhe. Die Reduzierung der Bildung von Rissen, ausgelöst durch die Hydratationswärme und den damit verbundenen Frühzwang, wurde insbesondere durch Untersuchungen im Rahmen von Sperrmauerbauten in den 1930er Jahren erforscht. Bei dem Bau des damals weltgrößten Staudamms, dem Hoover-Damm am Colorado/ USA ab 1931, kamen nach entsprechenden Versuchen Zemente mit geringer Wärmeentwicklung zum Einsatz. Die Wärmeentwicklung konnte damit um 22 °C - von 54 °C auf 32 °C - reduziert werden [Abb. 1]. Weiterhin wurde durch ein innerhalb der Betonkonstruktion verlegtes Kühlsystem, das mit Ammoniak versetztem Wasser gespeist wurde, die Hydratationswärme gezielt abgeführt. Die Steuerung erfolgte durch elektrische Widerstandsmesser. [16]. Um das Rissrisiko weiter zu reduzieren, wurden Dehnungsfugen und Temperaturgassen angelegt, die nach Abfluss der Hydratationswärme mit Zementschlempe verpresst wurden. Abb. 1: Hoover-Damm 1934: Gegenüberstellung der Wärmeentwicklung von Zementsorten [16] In Deutschland und Europa wurden in den 1930er Jahren vielfältige Untersuchungen zur Wassereindringtiefe von Beton [Abb. 2], zur Zugfestigkeits- und Hydratationswärmeentwicklung von verschiedenen Zementen und zur Entstehung von Rissen sowie deren Verteilung und Begrenzung z. B. durch „Entspannungsfugen“ unternommen [17], [18], [19], [20], [21]. Bei der Rissforschung war vor allem die Bedeutung für die „Rostbildung“ die Veranlassung für die Untersuchungen. Graf stellt 1935 in [17] nach Versuchen fest, dass „größere Rissweiten als 0,25 mm wahrscheinlich nicht zulässig sind“. Die Bedeutung von Rissen für die Wasserundurchlässigkeit von Beton beschränkte sich ausschließlich auf den Wasserbau (Talsperren, Wasserbehälter). Erste Bemessungsformeln zur Beherrschung - insbesondere das Erscheinungsbild - störender Risse wurden vom DAfStb 1968 im Rahmen einer Forschungsarbeit von Falkner in [2] veröffentlicht („... sichtbare Risse im Beton vermeiden …“ [ 2 ]). Erstmals Eingang in das Regelwerk fand die Begrenzung der Rissbreiten mit der DIN 1045, Fassung 1/ 1972. Auch hier standen Überlegungen zum Korrosionsschutz und zur Gebrauchstauglichkeit im Vordergrund. 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 47 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Abb. 2: Stavanger 1935: Versuche zu Wassereindringtiefen bei Probekörpern verschiedenen Alters [19] In den 1970er und 1980er Jahren wurden zahlreiche Formeln zur Beherrschung von Rissen entwickelt und veröffentlicht, u. a. von Meyer [13] für zentrischen Zwang aus Abfließen der Hydratationswärme. Neben der Bedeutung für das Erscheinungsbild und den Korrosionsschutz wurde die Vermeidung von Rissen nun zunehmend für die Beherrschung der Wasserundurchlässigkeit von Betonbauteilen auch außerhalb des Wasserbaus wichtig. Aufgrund ihrer wirtschaftlichen Bauweise begann die „weiße Wanne“ die „schwarze Wanne“ (Abdichtung mit Bitumenprodukten) im Wohnungs- und Gewerbebau abzulösen. Die Konstruktion wurde im Wesentlichen den ausführenden Bauunternehmen überlassen. Lohmeyer fasst erstmals 1985 in [13] den Stand der Technik zusammen und erläutert vor allem, dass die Funktionstüchtigkeit der „Weißen Wanne“ nicht allein der Verwendung von wasserundurchlässigem Beton und der mehr oder weniger zufälligen Selbst- oder Fremdabdichtung von Rissen geschuldet ist, sondern vielmehr das Ergebnis einer ausführlichen Planung der Gesamtkonstruktion darstellt. Ihr Erfolg beruht auf der abgestimmten Planung von konstruktiven, betontechnologischen und ausführungsbedingten Bestandteilen. Abb. 3 zeigt die Werkzeichnung des ausführenden Bauunternehmens für ein WU-Trogbauwerk in Hildesheim 1984 [13]. Abb. 3: Hildesheim 1984: Gleitend gelagertes Trogbauwerk [13] 48 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Die DIN 1045 regelt erstmals in ihrer Fassung 07/ 88 „Wasserundurchlässigen Beton“ als Beton mit besonderen Eigenschaften (W/ Z-Wert, Mindestzementgehalt, Sieblinie, Wassereindringtiefe). Hinsichtlich der Rissbreitenbeschränkung enthält die DIN 1045 den Hinweis, dass bei „Anforderungen an die Wasserundurchlässigkeit (…) z. B. bei weißen Wannen, (…) im allgemeinen weitergehende Maßnahmen erforderlich (werden)“. In den dazugehörigen Erläuterungen des DAfStb [3] erklärt Schießl: „Im Falle einer Zwangsbeanspruchung, die zu Trennrissen führt, stellt sich die Frage nach den zulässigen Rissbreiten für wasserundurchlässige Bauteile. Diese Frage ist derzeit nicht abschließend geklärt. Die zulässige Rissbreite ergibt sich hierbei aus der Möglichkeit der Selbstheilung der Risse (…). Die Aufnahme einer Rissformel in den Normentext wurde vom Normenausschuss (…) abgelehnt. (…). Rissformeln können (…) immer nur eine beschränkte Aussagegenauigkeit aufweisen“ [4]. Edvardsen [5] hat 1996 zur Selbstheilung von Trennrissen geforscht und bestätigte als wesentliche Ursache der Selbstabdichtung die Bildung von Calciumcarbonat bei dem Durchfluss des Wassers durch die Rissstruktur. Erstmals legte sie versuchsbasierte Empfehlungen für Rechenwerte von Rissbreiten für WU-Bauteile vor, bei deren Einhaltung eine Selbstabdichtung grundsätzlich möglich ist. Gleichzeitig weist aber auch sie darauf hin, dass eine Wasserundurchlässigkeit nicht allein durch die Einhaltung dieser Rissbreiten, sondern nur durch eine ausführliche Planung des gesamten WU-Bauwerks erreicht werden kann. Dieses Prinzip der „ausführlichen Planung“ ist schließlich die Grundlage der 2003 und dann in einer überarbeiteten Fassung 2017 erschienenen DAfStb - Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtline)“. Mit dieser Richtlinie und dem z. Zt. in Überarbeitung befindlichen Erläuterungsheft 555 des DAfStb [6] wurde zum ersten Mal eine allgemein anerkannte Regel der Technik für die Ausführung von WU-Bauwerken veröffentlicht. In ihr werden die wesentlichen Planungsgrundlagen festgelegt. Vor allem aber - und hier liegt die entscheidende Veränderung der Herangehensweise - werden die Grenzen von WU-Konstruktionen hervorgehoben und drei Entwurfsgrundsätze (a, b und c) in Abhängigkeit zu Nutzungs- und Einwirkungsklassen definiert. Die bislang als „Standardausführung“ bekannte und überwiegend umgesetzte Konstruktion mit planmäßigen, nach Rissformeln in ihrer Verteilung und Größe (nach [4] nur ungenau) vorherzuberechnenden Rissen, die sich selbst abdichten sollen, wird nunmehr als Entwurfsgrundsatz b ausschließlich zur Nutzung für untergeordnete Zwecke (Nutzungsklasse B) zugelassen. Als einzige wirklich „wasserundurchlässige“ Ausführung wird der Entwurfsgrundsatz a - Vermeidung von Trennrissen - festgelegt. Diesem Entwurfsgrundsatz liegen verschiedene, Frühzwang durch Hydratationswärme vermeidende, Maßnahmen in der Konstruktion, der Betontechnologie und der Ausführung zugrunde, die durch einen sachkundigen Planer zu planen und zu überwachen sind. Dazu gehören (bei Bodenplatten) möglichst einfache, gleitend gelagerte Grundrisse, das Anlegen von Temperaturgassen, die Verwendung von Hydratationswärme-reduzierenden Zementen oder Betonzusatzstoffen, die Verwendung von gekühlten Zuschlägen, das Betonieren in kühlen Jahreszeiten sowie eine wärmehaltende Nachbehandlung. Der Entwurfsgrundsatz c reduziert - als dritter Entwurfsgrundsatz - prinzipiell die Rissbildung auf wenige, nachträglich planmäßig abzudichtende Risse. 2. Die Fallbeispiele 2.1 Tiefgarage Arnsberg 2.1.1 Konstruktion Die Tiefgarage Arnsberg liegt mit einer Entfernung von etwa 100 m nahezu unmittelbar an den Ufern des Flusses Ruhr im Sauerland in Nordrhein-Westfalen. Die Nutzung erfolgt als Mitarbeitergarage des mit ihr über Treppenhauszugänge verbundenen, benachbarten Bürogebäudes. Planung und Errichtung erfolgte in den Jahren 1989 bis 1990. Die Tiefgarage ist in einer Tiefe von ca. 9,00 m unter OK Gelände auf den dort anstehenden Felsen gegründet. Bei Normalwasserstand steht das Gebäude dauerhaft ca. 5,00 m im Grundwasser. Als Bemessungshöchstwasserstand wurde in der ursprünglichen Planung 1989 eine Höhe von 8,80 m über OK Bodenplatte angenommen. Er liegt damit nur ca. 20 cm unter OK Gelände. Zur Gründung und Wasserhaltung in der Bauphase wurde die Baugrube mit einer umlaufenden Bohrpfahlwand gesichert. Die Bohrpfahlwand dient gleichzeitig als „Aufhängung“ für die Gebäudegründung. Die einzelnen Tiefgeschosse binden statisch tragend in die Bohrpfahlwand ein. Das Gebäude bildet somit einen in die Bohrpfahlwand „eingespannten“ und „selbsttragenden“ Baukörper [Abb. 4]. Aufgrund der großen, dauerhaft wirkenden Auftriebskräfte durch das bis zu 8,80 m anstehende Grundwasser wird die Bodenplatte darüber hinaus mit ca. 250 Ankern jeweils auf eine Einbindetiefe von 10,00 m im darunterliegenden Felsen gesichert [Abb. 4], [Abb. 5]. Abb. 4: Statik Tiefgarage Arnsberg 1989: Konstruktionsskizze 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 49 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Die Parkgarage besteht aus drei Tiefgeschossen mit einer Fläche von jeweils ca. 2.000 m² sowie einem Freideck von ca. 2.200 m². Die Tiefdecks werden über angebaute Spindeln im Einbahnverkehr (Einfahrt/ Ausfahrt) erschlossen und haben ein einseitiges Gefälle von ca. 3,50-% zu einem zentral mittig angeordneten Innenhof. Der Innenhof ist als frei bewitterte, begrünte Fläche auf der Ebene der Bodenplatte angelegt. Die Entwässerung führt über innenhofseitig eingebaute Abläufe auf den jeweiligen Geschossen in Form einer Kaskadenentwässerung in die Grundleitungen unter der Bodenplatte und von dort über eine Abscheider- und Hebeanlage in die öffentliche Kanalisation. Die Bodenplatte ist unterseitig mit voutenförmigen, tragenden Balken in die Bohrpfahlwand eingespannt. Die Dicke beträgt im gevouteten Bereich ca. 80-cm, im Plattenbereich ca. 35 cm. Die Platte wurde bei der Erstellung in dreizehn gleiche Bauabschnitte zu jew. ca. 150 m² zuzüglich Passabschnitten aufgeteilt. Die parallel zum Quergefälle ausgebildeten, jew. ca. 15,00 m langen Arbeitsfugen wurden mit einem v-förmig gekanteten, 250 mm breiten, unbeschichteten, mittig in den Bauteilquerschnitt eingelegten Blech abgedichtet. Die Zwischendecken sind nach dem System „Anselment“ ausgebildet. Stark vereinfacht besteht dieses statische System aus quer gespannten gevouteten Unterzügen mit seitlichen Kragarmen. Die Kragarme stoßen in jedem Feldabschnitt mit einer Arbeitsfuge aneinander. Diese Arbeitsfuge wird - wie in der Bodenplatte - mit einem eingelegten Blech abgedichtet. Die tragende Bewehrung befindet sich ausschließlich im Vouten- und Plattenbereich, in den Arbeitsfugen wird nur die Schubbewehrung gegen Erddruck mit einem Übergreifungsstoß durchgeführt. Diese Bauweise erlaubt eine nahezu stützenfreie Deckenkonstruktion. Als alleinige Deckenauflager dienen erdseitig die Bohrpfahlwand und innenhofseitig eine Stützenreihe mit einem Rahmen, der zugleich die Brüstung zum Innenhof bildet. Dehnfugen sind planmäßig nur im Freideck vorhanden. 2.1.2 Schadensbild Fahrbelag und Abdichtung des Freidecks bestehen aus einem Walzasphalt mit darunterliegender PMMA-Abdichtung. Die Dehnfugen wurden zu einem früheren Zeitpunkt nach einem Konzept des Verfassers mit einer unterlaufsicheren Abdichtung aus PMMA und über den Dehnfugen angeordneten, gleitend gelagerten, für Überfahrbarkeit bemessenen Gitterrost-Rahmensystemen aus korrosionsbeständigem Stahl instandgesetzt. Der direkt befahrene Beton der Zwischendecks und der Bodenplatte war im Wesentlichen unbeschichtet, in Teilen mit einer Imprägnierung versehen. Undichtigkeiten waren aufgrund des stark ausgeprägten Quergefälles an der Unterseite der Zwischendecks nicht zu erkennen. Die Bauteiluntersuchungen ergaben erhöhte Chloridwerte und Potenziale jeweils an den zum Innenhof gelegenen Bereichen von Deckenoberseite und Stützenfüßen. Querschnittsverluste der Bewehrung konnten nur im Bereich der Arbeitsfugen festgestellt werden. Die Fugen zeichneten sich oberseitig als gerichtete Risse ab. Die Querschnittsverluste der dort kreuzenden Bewehrung lagen insgesamt im Bereich von unter 10 %. Weitere Risse waren auf den Zwischendecks nur in geringem Umfang vorhanden. Die Bewehrungsverluste im Arbeitsfugenbereich waren nach einem Gutachten des bauseitigen Tragwerksplaners statisch nicht relevant. Durch den rechnerischen Ansatz von Lastumlagerungen wurde der statisch erforderliche Bewehrungsquerschnitt reduziert. Die Bewehrung im Fugenbereich konnte verbleiben und musste nicht ergänzt werden. Mit dem Bauherrn wurde eine Zielvereinbarung über die erfolgte Aufklärung, die vereinbarte Restnutzungsdauer und mögliche Risiken des Verbleibs von Bewehrung und Chloriden im Beton geschlossen. Die Arbeitsfugen und Trennrisse wurden oberseitig mit Bandagen aus PMMA abgedichtet, die Deckenfläche erhielt ein Oberflächenschutzsystem OS 8. Im Bereich der Bodenplatte zeigte sich ein anders gelagertes Schadensbild. Die vielfache Einspannung des Bauteils über die Bohrpfahlwände und Rückverankerungen im Baugrund hatte ein erhebliches Bild an Trenn- und Biegerissen hervorgerufen. Gemäß Statik war planmäßig eine WU-Beton-Bodenplatte vorgesehen. In den Tragwerksplänen findet dazu der Hinweis „WU-Beton gemäß LV“. Eine Rissbreitenbegrenzung wurde nach DAfStb Heft 208 (s.o., [2]) bemessen. Zum Zeitpunkt der Bauteiluntersuchungen waren alle Arbeitsfugen und Trennrisse wasserführend. Insgesamt zeigten sich ca. 500 m wasserführende Trennrisse und Arbeitsfugen sowie ca. 250 m trockene Biegerisse [Abb. 5]. Inwieweit die Rissursache auf Frühzwang durch abfließende Hydratationswärme während der Bauphase oder auf Spätzwang durch Temperaturdifferenzen in Folge der offenen Bauweise der Garage zurückzuführen ist, lässt sich zum jetzigen Zeitpunkt nicht mehr feststellen. Der in den Rissen stichprobenhaft gemessene Chloridgehalt konnte - vermutlich aufgrund der dauerhaft vorhandenen Feuchtigkeit - als gering eingestuft werden. Zur Feuchtigkeitsbelastung des untersten Tiefgeschosses trug darüber hinaus die Wasserabführung der Bohrpfahlwand bei. Aufgrund des erheblichen und dauerhaften Wasseranfalls hatte man sich planmäßig für eine offene Wasserabführung raumseitig vor der nicht abgedichteten Bohrpfahlwand entschieden. Die Wasserkaskade wurde innenseitig verdeckt über den Zwischenraum zwischen Bohrpfahlwand und einer davor freistehenden Mauerwerkswand auf eine Brüstung auf Stahlbeton geführt. Diese Brüstung hatte man mit einer hinterlegten Drainmatte außenseitig vor die Bohrpfahlwand betoniert [Abb. 6]. Das am Brüstungsfuß anfallende Wasser wurde planmäßig durch eine unmittelbar an der gesamten Außenwand geführte offene Rinne in das Entwässerungssystem der Tiefgarage geführt. 50 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Abb. 5: Instandsetzung Tiefgarage Arnsberg 2023: Grundriss Bodenplatte mit Rückverankerungen gegen Auftrieb sowie Trenn- und Biegerissen Abb. 6: Ausführungsplanung Tiefgarage Arnsberg 1989: Detail Brüstung mit Bohrpfahlwand-Entwässerung Im Laufe der Nutzungsdauer von mehr als 30 Jahren hatten sich Drainmatte und Rinne durch im Wasser mitgeführte Festanteile weitgehend zugesetzt. Weiterhin hatten Bauteilproben ergeben, dass die Drainmatte bereits durch den ursprünglichen Betoniervorgang „gequetscht“ und in ihrem Querschnitt teilweise stark reduziert worden war. Somit drückte das ablaufende Wasser aus der Aufstandsfuge zwischen Brüstungskopf und Mauerwerksansatz heraus und verteilte sich vor der Brüstung als offene Kaskade. Die ebenfalls mit Feststoffen zugesetzte Rinne konnte das Wasser nicht mehr planmäßig in die Grundleitungen abführen, sondern verteilte das Wasser offen über die gesamte Oberfläche der Bodenplatte. Hier lief es dem Gefälle folgend zu den innenhofseitigen Abläufen. Insgesamt bot sich - abhängig von der Witterungslage und dem Wasserstand der nahegelegenen Ruhr - das Bild einer vollständig überwässerten Bodenplatte [Abb. 7]. 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 51 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Abb. 7: Schadensbild Tiefgarage Arnsberg 2022: Bodenplatte mit Wasserlaufspuren an der Brüstung und auf dem Boden 2.1.3 Sonderthema WU-Bodenplatte: das Instandsetzungskonzept Wesentlicher Teil des Instandsetzungskonzeptes für das Tiefgeschoss war zunächst eine Neuordnung der bohrpfahlseitigen Auffangrinne. Ihr Querschnitt wurde mithilfe einer zusätzlich aufgebrachten Blechaufkantung etwa verdreifacht. Die wasserführende Brüstung wurde mit einer auf Metallhaltern auf Abstand montierten Aluminiumblech-Verkleidung optisch aufgewertet und der Wasserfluss dahinter „kaschiert“ [Abb. 8]. Hinsichtlich der Abdichtung der Trennrisse in der Bodenplatte entschied man sich für eine Injektion mit Polyurethan sowie in Teilbereichen für ein zusätzliches flächiges Vergelen der Bodenplattenunterseite („Schleierinjektion“). Die Instandsetzung der Tiefgarage erfolgte bei laufendem Betrieb ebenenweise in vier Bauabschnitten über einen Zeitraum von ca. 18 Monaten. Als erster und letzter Bauabschnitt wurde die unterste Tiefgeschossebene festgelegt. Im ersten Bauabschnitt wurden ausschließlich die Trennrisse abgedichtet und danach die Parkebene wieder für ein Jahr zur Nutzung freigegeben. Auf diese Weise konnte man den Erfolg der Abdichtung über ein Jahr beobachten und insbesondere den Einfluss der Jahreszeiten berücksichtigen. Am Ende der Maßnahme wurden dann die noch wasserführenden Risse nochmals nachverpresst und die nicht wasserführenden Biegerisse mit Epoxidharz kraftschlüssig vergossen. Die Bodenplatte wurde sodann mit einem Oberflächenschutzsystem OS 8 beschichtet. Alle Trennrisse wurden mit Bandagen aus PMMA gegen den Eintrag von Chloriden geschützt [Abb. 8]. Am Ende der Baumaßnahme waren alle Risse trockengelegt und die Oberfläche des Parkdecks wasserfrei. Abb. 8: Fertigstellung Tiefgarage Arnsberg 2023 52 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton 2.1.4 Fazit und Bewertung Als zentrale Instandsetzungsaufgabe der Tiefgarage in Arnsberg erwies sich die WU-Konstruktion der Bodenplatte. Ihre Konstruktion wäre nach heutigem Regelwerk [DBV-Merkblatt „Tiefgaragen u. Parkhäuser“, WU-Richtlinie] so nicht mehr zulässig. Die ursprünglichen planerischen Grundüberlegungen zur gerichteten Wasserableitung an den als Bohrpfahlwand konstruierten Außenwänden waren zwar praktikabel, hatten sich in der Ausführung aber nicht als dauerhaft erwiesen („Verstopfen“ der Drainmatte und Wasserrinnen). Mit dem daraus nach 30 Jahren Nutzung entstandenen Erscheinungsbild schien eine Behebung dieser Mängel zunächst nur sehr aufwendig möglich. Die vorhandenen zahlreichen wasserführenden Risse mussten mehrfach nachgedichtet werden, da durch den ständig anstehenden, hohen Wasserdruck von 5,00 m bis 8,00 m ein rissfüllendes Verpressen erschwert wurde. Weiterhin trat das Wasser in Folge des Verpressens teilweise an anderen, bislang nicht wahrnehmbaren Stellen einzelner Risse erneut aus. Auch die Vielzahl der daraus folgenden Rissbandagen war eine handwerkliche Herausforderung für das ausführende Unternehmen. Im Rahmen der Ausführungsplanung wurden Instandsetzungsalternativen mit den Projektbeteiligten erwogen. Dazu gehörten ganzflächige Beschichtungen mit alternativen, abdichtenden und dehnfähigen Kunststoffen. Sie hätten jedoch nicht den Vorgaben des DBV-Merkblattes „Parkhäuser und Tiefgaragen“ [10] entsprochen. Auch wurde diskutiert, die Beobachtung der Wasserführung der Risse der späteren Wartung zu überlassen, die Bodenplatte zunächst nur zu grundieren und die vollständige Beschichtung zu einem späteren Zeitpunkt aufzubringen. Es waren am Ende planerische Hartnäckigkeit und handwerkliches Geschick die zu einem planmäßigen und für alle Beteiligten erfolgreichen Abschluss der Instandsetzung geführt haben. Die über einen vergleichsweisen langen Zeitraum von 18 Monaten währende Beobachtung und die wiederholte Instandsetzung der wasserführenden Stellen führte dazu, dass der sichtbare Erfolg einer zunehmenden Austrocknung der Bodenplatte zum Ende der Bauzeit rasch größer wurde. Mit dem Abschluss der Maßnahme im Oktober 2023 waren dann nicht nur die geplante Bauzeit, sondern auch die geschätzten Baukosten deutlich unterschritten worden. 2.2 Tiefgarage Bochum 2.2.1 Konstruktion Die Tiefgarage in Bochum besteht aus drei unmittelbar nebeneinander liegenden eingeschossigen Einzelgaragen mit je ca. 1.100 m² Grundfläche. Sie befinden sich im Kellergeschoss der aufstehenden Wohnbebauung bzw. werden teilweise von deren Zuwegung und Vorplätzen überbaut. Die Fahrfläche der Tiefgarage ist gefällelos geplant, Abläufe sind nicht vorhanden. Die Nutzung erfolgt als Mietergarage mit dauerhaft vermieteten Stellplätzen. Die Entfernung zur Ruhr beträgt ca. 400 m. Die Gebäude wurden im Jahr 1994 geplant. Im Jahr darauf erfolgte die Errichtung. Die Tiefgaragen gründen ca. 2,00 m unter OK Gelände auf aufgefülltem Boden. Bei Erreichen des Bemessungshöchstwasserstandes taucht das Gebäude ca. 0,90 m in das Grundwasser ein. Der Mittlere Hochwasserstand wurde in dem 1993 erstellten Bodengutachten bei ca. 0,40 m über OK Bodenplatte bemessen [Abb. 9]. Abb. 9: Ausführungsplanung Tiefgarage Bochum 1994: Teilschnitt mit Bemessungswasserständen 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 53 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Im Zuge der Planungsphase wurden zwischen 1988 und 1993 regelmäßig Pegelstände ausgelesen. In der Mehrzahl der Ablesungen lag der Pegelstand ca. 1,60 m unter OK Bodenplatte, bei etwa 20 % der Ablesungen wurden Pegelstände von ca. 0,70 m unter OK Bodenplatte gemessen. Im Bodengutachten wird aufgrund der Bodenbeschaffenheit ein Zusammenhang zwischen Regenperioden und Wasserständen der nahegelegenen Ruhr und den Pegelmessungen festgestellt: die höchsten Pegelstände werden nach intensiven Regenfällen und hohen Ruhrwasserständen gemessen. Im Rahmen der Instandsetzung wurden im Frühjahr 2023 erneut Pegel gesetzt und im Mai, Juni und September d.J. ausgelesen. Insgesamt war der Pegelstand über alle Messpunkte um durchschnittlich 0,90 m auf ca. 0,70 m unter OK Bodenplatte gestiegen, das entspricht den gemessenen Höchstwasserständen des Jahres 1993. Wie schon 1993 konnte auch bei den Messungen 2023 eine leicht fallende Tendenz im Sommer und eine steigende Tendenz zum Herbst festgestellt werden [Abb. 10] Der Verfasser des aktuellen Bodengutachtens verweist auf die Nähe zur Ruhr und den damit durchaus möglichen, jahreszeitlich bedingten Schwankungen von ein bis zwei Meter. Abb. 10: Grundwassersituation Tiefgarage Bochum: Pegelstände 1988-93 und 2023 Grundsätzlich haben sich jedoch an den geologischen Gegebenheiten zwei wesentliche Punkte seit den Messungen 1993 verändert. Zum einen wurde der damalige, verunreinigte und nicht tragfähige Boden des zuvor für chemische Industrieproduktionsstätten genutzten Baufeldes bis auf durchschnittlich einen Meter unter OK Bodenplatte - also etwa auf Höhe des damaligen höchsten Pegelstandes - gegen eine Auffüllung aus Recycling-Material ausgetauscht. Darunter befinden sich als „gewachsener Boden“ Flusssedimente aus Auenlehm und -sand auf Kiessand [Abb. 11]. Zum anderen werden die Dach- und Balkonflächen aller aufstehenden Gebäude offen über Rigolen in das Baufeld entwässert. Zu einer möglichen geplanten offenen Dachentwässerung kommentiert das Bodengutachten 1993: “Bei einer eventuell geplanten Versickerung von Oberflächenwasser (im Endzustand) sollte der Wasserabfluss innerhalb des durchlässigeren (unter der Auffüllung teilweise vorhandenen A.d.V.) Kieshorizontes erfolgen. Hierfür sind entsprechende Nachweise zu führen. Im (teilweise vorhandenen A.d.V.) Auenlehm ist die Durchlässigkeit erfahrungsgemäß als zu gering zu bewerten. (…) Die Tiefgarage (ist) mittels weißer Wanne 54 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton abzudichten. Es sind entsprechende statische Nachweise (Wasserdruck auf die Bauteile, Sohlauftrieb etc.) zu führen“. Die im Jahr 2023 gemessenen Pegelstände sind ausgeprägt uneinheitlicher als die Pegelstände 1993. Einer der Pegel liegt dauerhaft im Bereich des Bemessungshöchstwasserstand von 0,90 m über OK Bodenplatte. Im Bereich dieses Pegels kam es immer wieder zu starkem Wassereintrag in die aktuell in der Instandsetzung befindliche Tiefgarage. Abb. 11: Bodenprofil Tiefgarage Bochum 2023: Bohrprofil an Bohr- und Grundwassermessstelle B 1 Nach den Ergebnissen der Instandsetzungsplanung liegt die Ursache für die immer wieder auftretenden Wassereinbrüche daran, dass bei der Konstruktion der Gebäude die Empfehlungen des Bodengutachtens 1993 hinsichtlich einer WU-Bauweise nur teilweise umgesetzt wurden. Die auf Streifenfundamenten auf betonierten 20 cm dicken Bodenplatten wurden nach den Tabellen nach Meyer [13] für eine Rissbreitenbeschränkung für zentrischen Zwang aus Hydratationswärme von 0,15 mm bemessen. Die Betondruckfestigkeitsklasse wurde planmäßig mit B- 25, heute C 20/ 25 festgelegt. Die Bemessung gegen Wasserdruck erfolgte nach Sohleigengewicht, also in spannungslosem Zustand. Der spannungslose Zustand wird bei einem Wasserstand von mehr als 0,50 m ü. UK-Sohle überschritten. Die Tiefgarage ist dann planmäßig zu fluten. Konstruktiv wurde diese Forderung über Entlastungsöffnungen mit Nenndurchmesser 150 mm in einer Höhe von 0,375 m über OK Bodenplatte und einem Abstand untereinander von ca. 3,50 m umgesetzt. Auch die Wände wurden aufgrund der für den Bemessungswasserstandfall vorgesehenen Tiefgaragenflutung nicht gegen Wasserdruck bemessen. Die Rissbreitenbeschränkung der Wandkonstruktion erfolgte nach den Diagrammen von Meyer auf 0,25 mm, bei einer Bauteildicke von 30 cm und einer Betondruckfestigkeitsklasse B 35, heute C 30/ 37. Fugenbleche o.ä. im Bereich der Aufstandsfuge Sohle/ Wand wurden nicht vorgesehen. Dehnungsfugen wurden nur in den Wänden und Decken vorgesehen, die Sohlplatte wurde fugenlos geplant. Im Endzustand erhielt die Bodenplatte einen Zementestrich auf Trennlage mit einer Gesamtdicke von 50 mm. 2.2.2 Schadensbild Veranlassung für die Instandsetzung waren anlässlich von stichprobenhaften Bauteiluntersuchungen gemessene, teilweise erhöhte Chloridwerte, die immer wieder auftretenden Flutungen der Tiergaragen sowie zunehmende Risse und Ausbrüche in der Oberfläche des Estrichs [Abb. 12]. Die erhöhten Chloridwerte konnten in den folgenden Untersuchungen des Verfassers in keiner der drei Tiefgaragen bestätigt werden. Auch die Ergebnisse der durchgeführten Potenzialfeldmessungen brachten keinerlei Hinweise auf Korrosionserscheinungen. Stichprobenhafte Hohlstellenprüfungen und Bauteilöffnungen zeigten ebenfalls keine Korrosion an der Bewehrung. Insgesamt machten Wände und Bodenplatte einen optisch guten Eindruck. Bodenplatte und Wände zeigten nur in geringem Maße Rissbildungen, die mit wenigen Ausnahmen als Biegezugrisse zu einzuordnen waren. Allerdings konnte die planmäßig vorgesehene Betondeckung der Bodenplatte bei Betondeckungsmessungen nicht nachgewiesen werden. Gemäß Bauherrenentscheidung sollten die drei Tiefgaragen nacheinander entmietet und in drei Bauabschnitten instandgesetzt werden. 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 55 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Abb. 12: Schadensbild Tiefgarage Bochum 2023: Überflutete Bodenplatte 2.2.3 Instandsetzungskonzept Die wesentlichen Inhalte des Instandsetzungskonzeptes waren: Ersetzen des vorhandenen, nicht fachgerechten Estrichs auf Trennschicht durch einen Verbundestrich mit Expositionsklasse XD3 zur Erhöhung der Betondeckung, Auf bringen eines Oberflächenschutzsystems zum Schutz der tragenden Bauteile gegen das Eindringen von Chloriden, Abdichten möglicher Fehlstellen an Dehnfugen und Aufstandsfugen gegen von außen eindringendes Wasser, geregeltes Abführen des ungeplant durch die Entlastungsöffnungen eindringenden (Grund-)wassers. Bei der Umsetzung des letztgenannten Punktes entschied man sich für eine Rinnenlösung. Dazu wurde der Estrich auf einer Breite von ca. 15 cm vor den Außenwänden durch einen Stahlwinkel abgestellt. Die so entstandene Rinne wurde mit PMMA eingedichtet. Der senkrechte Schenkel des Stahlwinkels wurde mit ca. 7 cm Überhöhung gegenüber dem Estrich eingebaut und tiefgaragenseitig über einen Epoxidharzkeil mit dem Oberflächenschutzsystem OS 8 eingefasst [Abb. 13]. Auf diese Weise konnte eine klare Trennung zwischen dem über die KFZ eingeschleppten, verunreinigten Tiefgaragenwasser und dem über die Entlastungsöffnungen temporär eindringenden Grundwasser hergestellt werden. Die Lösung der Wassertrennung zwischen Grund- und Abwasser wurde mit dem beteiligten Bodengutachter, dem Tragwerksplaner und dem Bauherrn abgestimmt und protokolliert. Ebenfalls mit den Projektbeteiligten abgestimmt wurde der dauerhafte, wasserdichte Verschluss einzelner, definiert im Bereich von Wasserlinsen gelegener Entlastungsöffnungen. Dabei war darauf zu achten, dass ursprüngliche statische Bemessungskonzept weiterhin in seiner Funktionalität zu erhalten. Abb. 13: Instandsetzung Tiefgarage Bochum 2023: Detail Verbundestrich und Wandrinne 56 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton 2.2.4 Fazit und Bewertung Ähnlich wie bei dem Arnsberger Projekt erwies sich bei der Tiefgarage in Bochum im Laufe der Untersuchungen der Umgang mit der Wasserundurchlässigkeit der Baukörper als das zentrale Instandsetzungsthema. Im Unterschied zu der Tiefgarage in Arnsberg stand hier allerdings nicht die konstruktive Situation der Bauteile - Bodenplatte, Wände - im Vordergrund. Die Bemessung der Betonbauteile hinsichtlich Rissbreiten und Betonqualität entsprach den zum Planungszeitpunkt geltenden anerkannten Regeln der Technik. Trennrisse hatten sich nicht eingestellt, oberflächennahe Biegerisse konnten nur in geringem Umfang festgestellt werden. Hingegen hatte sich die planerische Idee, die vom Bodengutachter geforderte WU-Konstruktion durch eine planmäßige Flutung der Tiefgarage über Entlastungsöffnungen zu ersetzen, nicht als baukonstruktive Lösung für ein funktionstüchtiges Bauwerk erwiesen. Baukonstruktiv gesehen, bergen planmäßige Öffnungen in einer (zeitweise) wasserbelasteten Tiefgaragen-Außenwand - wie das Fallbeispiel zeigt - prinzipiell das Risiko eines nichtplanmäßigen, dauerhaften Wassereintrages. Inwiefern dieser Wassereintrag eine Folge der geologischen Situation der Baufeldauffüllung darstellt („Wasserlinse“), kann nur über weitergehende Pegelsetzungen ermittelt werden. Ob darüber hinaus der unter der Auffüllung gewachsene bindige Boden aus Auenlehm dazu führt, dass - wie im Bodengutachten 1993 erläutert - die offene Dachflächenentwässerung den Bodenaustauschbereich des Baufeldes mit der Zeit „auffüllt“, anstatt das Wasser über die darunter befindliche Kiesschicht absickern zu lassen, lässt sich nur mit Langzeit-Pegelmessungen nachweisen. Auffällig ist bei den aktuellen Messungen, dass die Wasserstände über den fünfmonatigen Messzeitraum konstant um ca. 0,90 m höher liegen als im Jahr 1993. Mit den nun ergriffenen Maßnahmen - Anlegen einer innenliegenden Entwässerungsrinne und dauerhaftes Verschließen einzelner Entlastungsöffnungen gemäß statischer Freigabe - kann eine Verbesserung der Gebrauchstauglichkeit mittelfristig erreicht werden. Inwiefern weitere, geologisch begründete Veränderungen der Wasserstände zu einer dauerhaften Belastung der Tiefgarage durch Grundwasser führen könnten und damit die Gebrauchstauglichkeit langfristig einschränken, ist im Rahmen des Wartungskonzeptes zu thematisieren. 3. Einordnung und Ausblick: Tiefgaragen aus WU- Beton - Komplexe Bauaufgabe mit abgestimmtem Regelwerk Die beiden Tiefgaragen in Arnsberg und Bochum sind nach aktuellem Regelwerk keine WU-Bauwerke. Vielmehr wurden lediglich einzelne Bauwerksteile planmäßig mit Teileigenschaften von WU-Konstruktionen ausgestattet. Aus unterschiedlichen Gründen hat sich die geplante „Wasserundurchlässigkeit“ nicht eingestellt: beide Tiefgaragenflächen waren zum Zeitpunkt des Instandsetzungsbeginns dauerhaft von Wasser überflutet. Alfes et al. weisen in [11] darauf hin, dass „… die gängige Beschreibung eines WU-Betonbauwerks lediglich mit WU- Beton und rissbreitenbegrenzender Mindestbewehrung nicht ausreichend ist.“ Mit dem normativen Verweis in der aktuellen DIN 1045-2 ist die WU-Richtlinie als mitgeltende anerkannte Regel der Technik einzuordnen. Unter der Obmannschaft von Flohrer wurde die WU-Richtlinie von 2003 im Jahr 2017 nochmals überarbeitet. Unter gleicher Obmannschaft wurde im Jahr darauf das zuletzt 2010 erschienene DBV-Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“ vollständig überarbeitet und neu veröffentlicht. Die Definition der planerischen Entwurfsgrundsätze wurde dort aus der WU-Richtlinie übernommen. In den „Ausführungsvarianten für befahrene Parkflächen aus Stahlbeton“ [10] wird für befahrene, chloridbelastete Bauteile wie Bodenplatten von Tiefgaragen in der Belastungsklasse 1 der Entwurfsgrundsatz a (Rissvermeidung) oder c (Rissbildung mit planmäßiger nachträglicher Behandlung) zugelassen. Nur für die Wasserwechselzone bis 2,00 m Wasserdruck ist noch der Entwurfsgrundsatz b (Rissverteilung mit rechnerischen Rissbreiten) zulässig. Bezogen auf die vorgestellten beiden Fallbeispiele wäre die Bodenplatte des Arnsberger Projektes nach heutigen anerkannten Regeln der Technik nach dem Entwurfsgrundsatz a oder c zu planen. Die Einordnung der Bochumer Tiefgarage in den Entwurfsgrundsatz b wäre aufgrund der Wasserwechselzone und der planmäßigen Wasserdruckhöhe von 0,90 m auch heute noch möglich. Allerdings würde mit den Entlastungsöffnungen die Forderung der Ermittlung eines ausreichend sicheren Bemessungswasserstandes nicht mehr erfüllt. Alfes et al. weisen in [12] darauf hin, dass: “Schichtenwasser im anstehenden Boden infolge von unterschiedlich durchlässigen Bodenschichten (zu berücksichtigen ist A.d.V.), wobei insbesondere auch der mögliche Aufstau von Schichtenwasser in der verfüllten Baugrube geprüft werden muss, wenn das Verfüllmaterial durchlässiger als der anstehende Boden ist (Wanneneffekt) (und) zeitweise aufstauendes Sickerwasser aus Niederschlägen (…) nicht schnell genug versickern (kann).“ Für die Anforderungen von Tiefgaragen in drückendem oder zeitweise drückendem Grundwasser gibt es seit der Einführung der aktuellen WU-Richtlinie 2017 und der Veröffentlichung des aktuellen DBV-Merkblattes „Parkhäuser und Tiefgaragen“ 2018 Regelwerke, die auf langjährigen und - wie die beiden vorgestellten Fallbeispiele zeigen - vielfältig schadensreichen Erfahrungen beruhen. Gerade weil die Planung von WU-Konstruktionen hohe Anforderungen an Bauherrn, Planer und Ausführende stellt, enthalten die Regelwerke sehr detaillierte Vorgaben für die Definition der Anforderungen, das Vorgehen im Planungsprozess und die Ausführung auf der Baustelle. Damit stellen die Regelwerke konkrete Planungshilfen dar, die es allen Baubeteiligten ermöglichen, bei der Instandsetzung oder im Neubau zu einem erfolgreichen Projekt und einem dauerhaft funktionstüchtigen Bauwerk zu gelangen. 11. Kolloquium Parkbauten - Februar 2024 57 Instandsetzung von Parkflächen aus schadhaftem WU-Beton Literatur- und Quellenverzeichnis [1] DIN Deutsches Institut für Normung e. V.: DIN 1045- 2: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 2: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität - Anwendungsregeln zu DIN EN 206-1; Berlin, August 2008. [2] Falkner, Horst: Zur Frage der Rißbildung durch Eigen- und Zwängspannungen infolge Temperatur in Stahlbetonbauteilen; DAfStb Heft 208, Berlin 1969. [3] Schießl, Peter: Erläuterungen zu DIN 1045, Beton und Stahlbeton, Ausgabe 07.88: Beschränkung der Rißbreite unter Gebrauchslast; DAfStb Heft 400, Berlin, 4. Auflage 1994. [4] Schießl, Peter: Grundlagen der Neuregelung zur Beschränkung der Rißbreite; DAfStb Heft 400, Berlin, 4. Auflage 1994. [5] Edvardsen, C. K.: Wasserdurchlässigkeit und Selbstheilung von Trennrissen in Beton; DAfStb Heft 455, Berlin 1996. [6] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb: Heft 555 - Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton; 1. Auflage, Berlin 2006. [7] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb: Heft 638 - Anwendungshilfe zur Technischen Regel Instandhaltung von Betonbauwerken des DIBt (TR ICH) in Verbindung mit der DAfSTb-Richtlinie Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RL SIB); 1. Auflage, Berlin 2022. [8] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton DAfStb: DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton [WU-Richtlinie] Ausgabe Dezember 2017; Berlin 2017. [9] Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV): Merkblatt Wasserundurchlässige Baukörper aus Beton [Fassung August 1989]; Wiesbaden 1989. [10] Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V. (DBV): DBV-Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“, 3. Überarbeitete Ausgabe, Fassung Januar 2018, Aktualisierter Nachdruck September 2022; Berlin 2022. [11] Alfes, Christoph, Fingerloos, Frank, Flohrer, Claus: Hinweise und Erläuterungen zur Neuausgabe der DAfStb-Richtlinie „Wassserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ in: Beton-Kalender 2018; Berlin 2017. [12] Alfes, Christoph, Fingerloos, Frank, Flohrer, Claus: Hinweise und Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserundurchlässige Betonbauwerke [WU-Richtlinie] in: Beton-Kalender 2023, Berlin 2023. [13] Lohmeyer, Gottfried: Weiße Wannen, einfach und sicher: Konstruktion u. Ausführung von Kellern u. Becken aus Beton ohne besondere Dichtungsschicht; Düsseldorf 1985, 2. Auflage 1991. [14] Lohmeyer, Gottfried, Ebeling, Karsten: Weiße Wannen einfach und sicher - Planung und Konstruktion wasserundurchlässiger Bauwerke aus Beton; 11. Überarbeitete Auflage, Düsseldorf 2018. [15] Merkle, Gustav: Wasserdurchlässigkeit von Beton in Abhängigkeit von seinem Aufbau und vom Druckgefälle; Berlin 1927. [16] Doldt: Kühlvorrichtungen an der Boulder-Sperrmauer zur Verminderung der Abbindewärme des Betons in: Beton u. Eisen, 34. Jahrgang, Heft 6, S.-103-104; Berlin, 20. März 1935. [17] Graf, Otto: Ueber die Bedingungen für die Größe der zulässigen Anstrengungen von Eiseneinlagen in Eisenbetonplatten und in Eisenbetonbalken. Ergebnisse von Versuchen mit Eisenbetonplatten, in gewöhnlicher Weise und unter oftmals wiederkehrenden Lasten geprüft. In: Beton u. Eisen, 34. Jahrgang, Heft 9, S. 146-150; Berlin, 5. Mai 1935. [18] Link, Harald: Der Betonkern der Sorpetalsperre. In: Beton u. Eisen, 34. Jahrgang, Heft 11, S. 169-172; Berlin, 5. Juni 1935. [19] Haavardsholm, N.: Einfluß hydraulischer Zuschläge auf die Festigkeit und Dichtigkeit von Beton. Baustoffuntersuchungen für die Aaensire-Staumauer. In: Beton u. Eisen, 34. Jahrgang, Heft 15, S.-236-241; Berlin, 5. August 1935. [20] Spindel, M.: Anforderungen an Zement und Beton. In: Beton u. Eisen, 34. Jahrgang, Heft 17, S.-269-276; Berlin, 5. September 1935. [21] Ziegler, D.: Die Fugenlehre und ihre Verwendung. In: Beton u. Eisen, 34. Jahrgang, Heft 18, S. 281-283; Berlin, 20. September 1935. [22] Deutsches Institut für Bautechnik DIBT: Muster- Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) 2023/ 1; Berlin, 10. Mai 2023. [23] Lamprecht, Heinz-Otto: Opus Caementitium: Bautechnik d. Römer; 2. Auflage, Düsseldorf 1985.
