12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 37 Instandsetzung von Rissen in weißen Wannen mittels Carbonbeton Dipl.-Chem. Detlef Koch Koch Carbon Consulting GmbH, Kreuztal Dr.-Ing. Amir Asgharzadeh Koch Carbon Consulting GmbH, Kreuztal Zusammenfassung Weiße Wannen als wasserundurchlässige Betonbauwerke sind für erdberührte Bauwerke etablierte Systeme, deren Funktionssicherheit maßgeblich von einer kontrollierten Rissbildung abhängt. In der Praxis treten Undichtigkeiten häufig nicht als Materialversagen des Betons auf, sondern als Folge fehlenden Rissmanagements, unzureichender Bewehrung oder ungünstiger Bauausführungsbedingungen. Dies zeigt der dokumentierte Schadensfall einer Tiefgarage in Elmshorn. Dort führten Zwangeinspannungen durch Baukräne, ein unebenes Baufeld ohne Gleitmöglichkeit, ein zu niedrig angesetzter Bemessungswasserdruck sowie fehlende oberflächennahe Rissbewehrung zu rissbedingten Leckagen und lokalen Feuchtezonen. Die nachfolgende OS-Beschichtung verhinderte die Austrocknung dieser Bereiche, wodurch elektrochemisch aktive Feuchtezonen bestehen blieben. Zur dauerhaften Instandsetzung wurde ein Carbonbetonsystem mit zwei Lagen Anticrack-Gewebe eingesetzt. Dieses ersetzt die fehlende oberflächennahe Bewehrung, bewirkt eine bewegungstolerante Rissverfeinerung und führt zu einer hydraulisch unkritischen Mikrostruktur. Aufgrund überwiegend oberflächennaher Chloridbelastungen und der primären Beanspruchung durch sprühendes und stehendes Wasser wurde auf ein aktives kathodisches Korrosionsschutzsystem verzichtet. Die Instandsetzung stellt ein strukturell-funktionales Erhaltungssystem dar, das Tragwirkung, Rissmechanik und Abdichtung vereint. Sie erfüllt die Schutzziele der WU-Richtlinie, der DAfStb TR-Instandhaltung und der DIN EN ISO 12696 und zeigt, dass Carbonbeton insbesondere bei rissbedingten Leckagen ein technisch und dauerhaft wirksames Sanierungssystem darstellt. 1. Einleitung Weiße Wannen aus wasserundurchlässigem Beton dienen im erdberührten Hochbau als Abdichtungssystem ohne zusätzliche bituminöse oder bahnenförmige Abdichtungen. Ihre Funktion beruht auf einer begrenzten Rissbreite und einem anspruchsvollen Rissmanagement. Die DAfStb-WU-Richtlinie (2017) beschreibt die Dichtheit solcher Konstruktionen nicht als absolut, sondern als nutzungstauglich [1]. Entscheidend ist daher nicht das „Rissverbot“, sondern die ingenieurtechnisch kontrollierte Rissklasse. Im Praxisfall Elmshorn trat bereits kurz nach Inbetriebnahme eine Vielzahl wasserführender Risse auf, begleitet von Feuchteerscheinungen, Ausblühungen sowie lokalem Korrosionsansatz an der Bewehrung (vgl. Abb. 1) [7] [8]. Die Ursache war nicht das Material Beton an sich, sondern eine Kombination aus ungünstigen Randbedingungen bei Bauausführung, fehlerhaft angenommener Wasserdruckhöhe sowie fehlender rissbegrenzender Bewehrung nahe der Oberfläche. Da die Fläche anschließend OS-beschichtet wurde, konnten Feuchtebereiche nicht austrocknen, was die elektrochemischen Prozesse weiter begünstigte. Eine dauerhafte Instandsetzung muss daher sowohl die hydraulische Funktion als auch die rissmechanische Tragwirkung wiederherstellen. Abbildung 1: Wasserführender Riss mit Feuchtezonen im Wandsockel [7] 2. Normative Grundlagen und Bedeutung des Rissmanagements Risse sind bei weißen Wannen nach Norm zulässig, solange ihre Breite die Dichtheitsanforderungen erfüllt [1]. Unter Grundwasserbeanspruchung genügt bereits ein geringer Riss zur hydraulischen Leckage. Nach DIN EN 206 [2] sowie DAfStb TR-Instandhaltung [3] kann in dauerfeuchten Rissbereichen zusätzlich Bewehrungskorrosion 38 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Instandsetzung von Rissen in weißen Wannen mittels Carbonbeton auftreten. In Tiefgaragen tritt verstärkend Tausalzwasser hinzu, wodurch Chloride in vorhandenen Feuchterissen zur Depassivierung beitragen können. Somit dient die Rissinstandsetzung nicht der kosmetischen Verbesserung, sondern der dauerhaften Sicherstellung der Nutzungsfunktion und Tragwerksintegrität. In Elmshorn musste daher das Risssystem als hydraulische und strukturelle Schwachstelle bewertet werden (vgl. Abb. 2). Abbildung 2: Rissnetz und Bewegungsachsen der Bodenplatte, Tiefgarage Elmshorn. [7] 3. Rissursachen im Projekt Elmshorn Das baustellenbedingte Rissbild in Elmshorn resultiert nachweislich aus mehreren konstruktiven und ausführungsbedingten Ursachen: 3.1 Zwangeinspannungen durch Baukräne Während der Herstellung der Bodenplatte waren mehrere Baukräne über Schwertfundamente in die Platte eingespannt. Dadurch war die Bodenplatte lokal fixiert und konnte die zu erwartenden Hydratations- und Temperaturverformungen nicht frei ausbilden. Die resultierenden Zwangskräfte führten zu großräumigen Rissachsen. 3.2 Unebenes Baufeld mit mechanischer Blockierung Das Baufeld wies unebene und lokal stumpf aufstehende Felsbzw. Bodenpunkte auf. An diesen Stellen konnte die Bodenplatte nicht verschieben. Dieser fehlende Gleitmechanismus ist kritisch für Wannenbauwerke, die sich während der Hydratation und Belastung leicht bewegen müssen. Die Blockierung führte zu Querzugspannungen, die sich als längere Risse ausbildeten. 3.3 Falsche Annahme des hydrostatischen Wasserdrucks Der projektiert angenommene Bemessungsdruck war zu gering. Die Platte wurde daher dünner ausgelegt als statisch und hydraulisch zweckmäßig. Dies führte zu Rissbreiten und Biegespannungen, die oberhalb der prognostizierbaren Normwerte lagen. Abbildung 3: Längsrisse in der Bodenplatte infolge Zwangeinspannung und fehlender Gleitfähigkeit. [7] 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 39 Instandsetzung von Rissen in weißen Wannen mittels Carbonbeton 3.4 Fehlende oberflächennahe Bewehrung Für die Begrenzung von Rissen aus Zwangs- und Wasserdruckbeanspruchung ist eine ausreichend oberflächennahe Bewehrung erforderlich. Diese war im Projekt Elmshorn nur unzureichend vorhanden. Das Rissbild ist somit unmittelbar auf eine Kombination aus zu geringer Plattendicke, fehlerhaft angenommener Wasserbeanspruchung und fehlender rissbegrenzender Randbewehrung zurückzuführen [7] [8]. 4. Feuchte- und Wassereinwirkung auf Risse Unter feuchtem und wechselndem Betrieb entstehen entlang rissaktiver Bereiche bevorzugte Transportwege. In Elmshorn führte stehendes und zeitweise sprühendes Wasser in Fahrspuren und an Wandsockeln zu einer Persistenz dieser feuchten Zonen. Die Risse fungierten somit als hydraulische Leitbahnen (vgl. Abb. 3). Diese Wassereinwirkung ist entscheidender als die reine Diffusion durch Betonquerschnitte. Feuchte Mikro- und Makrorisse können dauerhaft Wasser führen, selbst bei kleinen Rissbreiten (< 0,2 mm). Eine Abdichtung muss daher bewegungstolerant und strukturell wirksam sein. Abbildung 4: Korrosionsansatz an freigelegter Bewehrung im feuchten Rissbereich. [8] 5. Carbonbeton als rissverfeinernde und abdichtende Verstärkung Carbongelege besitzen keine Korrosionsanfälligkeit und benötigen keine Passivierung. In Verbindung mit mineralischem Mörtel entsteht eine dünnlagige, tragende Verstärkung. Unter Last bewirkt das Gewebe eine definierte Rissverfeinerung. Es entstehen keine einzelnen „Leckrisse“, sondern feine Mikrorisse, deren hydraulische Wirkung nahezu unwirksam ist. In Elmshorn war diese rissmechanische Funktion entscheidend. Da oberflächennahe Bewehrung fehlte, wurde eine zusätzliche strukturelle Bewehrungsebene gefordert. Aus diesem Grund kamen zwei Lagen Anticrack-Carbongelege zum Einsatz. Diese ersetzen die fehlende rissbegrenzende Schicht und bilden ein bewegungstolerantes Abdichtungssystem, das nicht starr abdichtet, sondern die Spannung umlagert und dauerhaft begrenzt. Abbildung 5: Anticrack-Carbongewebe 6. KKS-Eignung und wirtschaftliche Entscheidung Carbonbeton kann zusätzlich als Kathodenanode im kathodischen Korrosionsschutz (KKS) nach DIN EN ISO 12696 eingesetzt werden [5]. Aufgrund seiner hohen elektrischen Leitfähigkeit ist eine Doppelnutzung als Verstärkung und Anode technisch geeignet. Im Fall Elmshorn zeigte die Zustandsbewertung, dass Chloridbelastungen vorhanden, jedoch überwiegend oberflächennah waren (Kapitel 9). Gleichzeitig lag der Sanierungsfokus in diesem Bauprojekt primär nicht auf Chloridmanagement, sondern auf Maßnahmen gegen stehendes und sprühendes Wasser. Unter diesen Bedingungen wurde entschieden, kein aktives KKS-System zu installieren, obwohl das System technisch möglich gewesen wäre. Die Entscheidung basierte auf einer ingenieurtechnischen Bewertung der Bauteilbeanspruchung und der wirkungsdominanten Schadensursachen. 7. Kombination flächiger und linearer Carbonbereiche Das rissvernetzte Feld erforderte keine punktuelle Behandlung, sondern eine flächenbezogene Verstärkung kombiniert mit linearen Rissachsenüberlagerungen. Dadurch wird verhindert, dass neu entstehende Spannungsumlagerungen zu weiteren Rissbildungen führen. Dieses Vorgehen entspricht dem Schutzziel der TR-Instandhaltung [3], wonach immer das Bauteil als Ganzes dauerhaft instand zu setzen ist. 8. Nachhaltigkeit durch Bauwerkserhalt Nachhaltigkeit bedeutet im Bestand primär Nutzungsdauerverlängerung. Carbonbeton ersetzt keine Abdichtungssysteme, sondern stellt ein strukturell-funktionales Erhaltungssystem dar. Durch fehlende Korrosionsanfälligkeit kann er dauerhaft im Feuchtebereich verbleiben. Eine Erneuerung der weißen Wanne war daher weder ökologisch noch ingenieurtechnisch sinnvoll. 40 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Instandsetzung von Rissen in weißen Wannen mittels Carbonbeton 9. Bauwerkszustand Elmshorn: Chlorid- und Belastungsprofil Untersuchungen der Jahre 2017 und 2020 zeigen erhöhte Chloridwerte im Bereich der Fahrbahnrisse und Wandsockel. Diese Werte liegen jedoch überwiegend in den oberen 20 - 40 mm. Entscheidend ist, dass diese Chloridwerte nicht flächig, sondern entlang von riss- und fugengeführten Transportbahnen auftreten. In Kombination mit sprühendem Wasser entstanden persistente Feuchtezonen, die die Bewehrung lokal belasteten. Die gemessenen Konzentrationsverläufe bestätigen, dass die Chloridbelastung überwiegend oberflächennah vorliegt und nur entlang bewegungs- oder fugengeführter Zonen in die Bewehrungstiefe transportiert wird. Das Verhalten ist eindeutig rissinduziert und nicht flächendiffus. 10. Fazit Die Rissproblematik Elmshorn basiert nicht auf Materialmängeln, sondern auf Ausführungsbedingungen und Bemessungsentscheidungen. Zwangeinspannungen durch Baukräne, ein unebenes Baufeld ohne Gleitmöglichkeit, eine zu geringe Plattendicke bei falsch angenommener Wasserbeanspruchung sowie eine fehlende oberflächennahe Rissbewehrung führten zum Rissnetz. Carbonbeton mit zwei Lagen Anticrack-Gelege ersetzt die fehlende Bewehrung, begrenzt Risse dauerhaft und bildet ein bewegungstolerantes Abdichtungssystem. Ein KKS wäre technisch möglich gewesen, war jedoch nicht dominant wirksam im Hinblick auf die primäre Schadensursache. Die Instandsetzung erfüllt die Schutzziele der WU-Richtlinie, TR-Instandhaltung und ISO-12696 und bildet eine dauerhaft funktionsstabile Erhaltungsmaßnahme. Literatur [1] DAfStb - Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie)“, Ausgabe 2017. [2] DIN EN 206: 2017-01: Beton - Festlegung, Eigenschaften, Herstellung und Konformität. [3] DAfStb - Technische Regel „Instandhaltung von Betonbauwerken (TR-Instandhaltung)“, Teile 1-2, Ausgabe Mai 2020. [4] DIN EN 1504-5: 2013-08 - Schutz und Instandsetzung von Betontragwerken - Teil 5: Beton-Injektion. [5] DIN EN ISO 12696: 2016-10 - Kathodischer Schutz von stahlbewehrtem Beton. [6] DIN EN 1504-2: 2004-11 - Oberflächenschutzsysteme für Beton. [7] Protokoll S-1708, Erstbegehung Tiefgarage Elmshorn, 2016. [8] Gutachten P-2048-2, Schadensaufnahme und Instandsetzungskonzeption Tiefgarage Elmshorn, 2020.