Kolloquium Parkbauten
kpb
2510-7763
expert verlag Tübingen
kpb121/kpb121.pdf0224
2026
121
Technische Akademie EsslingenRisikobewertung für WU-Konstruktionen mit gemischter Nutzung und konstruktive Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau und Bestand
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2026
Claus Flohrer
Sowohl hochwertig genutzte WU-Konstruktionen wie auch WU-Konstruktionen für Tiefgaragen erfordern vorrangig eine Risikobewertung in Abhängigkeit von Beanspruchung und Nutzung. Insbesondere eine während der Rohbauzeit fehlende Wasserbeanspruchung und die während der Nutzung eingeschränkte Zugänglichkeit stellen das höchste Risikopotential dar. Auch die aus hochfrequenter Nutzung oder Druckwasserbeanspruchung resultierende Forderung nach starren OS-Systemen bei Tiefgaragen erfordern eine derartige Risikobewertung. Aus der Risikobewertung werden erforderliche bemessungstechnische, konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische Vorgaben der WU-Konstruktion festgelegt, sowie weitergehende Anforderungen für die Objekt- und TA-Planung formuliert.
Ziel der beschriebenen Vorgaben bei hochwertig genutzten WU-Konstruktionen ist, Trennrisse in wasserundurchlässigen Betonkonstruktionen weitgehend zu vermeiden.
Dies ersetzt jedoch nicht die erforderliche Koordination der beteiligten Projektpartner durch den Objektplaner und die Festlegung ergänzender Maßnahmen bezüglich „nicht auszuschließender Wasserzutritte in der Nutzung“ bzw. „zur Sicherstellung der erforderlichen Wasserbeanspruchung“. Ausgeführte Praxisbeispiel sind in [1] dargelegt.
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12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 137 Risikobewertung für WU-Konstruktionen mit gemischter Nutzung und konstruktive Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau und Bestand Prof. Dipl.-Ing. Claus Flohrer Ingenieurbüro Flohrer, IBF, Schöneck Zusammenfassung Sowohl hochwertig genutzte WU-Konstruktionen wie auch WU-Konstruktionen für Tiefgaragen erfordern vorrangig eine Risikobewertung in Abhängigkeit von Beanspruchung und Nutzung. Insbesondere eine während der Rohbauzeit fehlende Wasserbeanspruchung und die während der Nutzung eingeschränkte Zugänglichkeit stellen das höchste Risikopotential dar. Auch die aus hochfrequenter Nutzung oder Druckwasserbeanspruchung resultierende Forderung nach starren OS-Systemen bei Tiefgaragen erfordern eine derartige Risikobewertung. Aus der Risikobewertung werden erforderliche bemessungstechnische, konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische Vorgaben der WU-Konstruktion festgelegt, sowie weitergehende Anforderungen für die Objekt- und TA-Planung formuliert. Ziel der beschriebenen Vorgaben bei hochwertig genutzten WU-Konstruktionen ist, Trennrisse in wasserundurchlässigen Betonkonstruktionen weitgehend zu vermeiden. Dies ersetzt jedoch nicht die erforderliche Koordination der beteiligten Projektpartner durch den Objektplaner und die Festlegung ergänzender Maßnahmen bezüglich „nicht auszuschließender Wasserzutritte in der Nutzung“ bzw. „zur Sicherstellung der erforderlichen Wasserbeanspruchung“. Ausgeführte Praxisbeispiel sind in [1] dargelegt. 1. Einführung Bei Wasserundurchlässigen Betonkonstruktionen übernimmt der Beton neben der Tragfunktion auch die abdichtende Funktion gegen außen anstehendes Wasser, ohne zusätzliche Abdichtung. Da WU-Konstruktionen planmäßig nicht von Beginn an dicht sind, liegen besondere Risiken bei hochwertiger Nutzung mit eingeschränkter Zugänglichkeit und der Forderung nach trockenen Bauteiloberflächen vor. Insbesondere eine während der Rohbauzeit fehlende Wasserbean-spruchung und eine während der Nutzung nicht gegebene Zugänglichkeit zu den WU-Bauteilen stellen das höchste Risikopotential dar. Die vielfach von Planern vertretene Meinung, z. B. durch Einbau eines Frischbetonverbundsystems das Risiko zu minimieren, kann nicht zum Ziel führen, weil dieses grundsätzlich nicht vollständig dicht (keine Bauwerksabdichtung) ist und somit die gleichen Risiken aufweisen, insbesondere bei fehlender Wasserbeanspruchung. Bauteile, die in der Rohbauphase druckwasserbeansprucht sind, erfordern ebenso keine ergänzende Maßnahme, da die Dichtigkeit vor Ausbaubeginn geprüft und durch nachträgliche abdichtende Injektion hergestellt werden kann. Voraussetzung ist, dass die WU-Konstruktion entsprechend WU- Richtlinie [2] zwangarm konstruiert wird (EGS a oder c). Gleichermaßen ist auch, wegen der Forderung von starren OS-Systemen bei hochfrequenter Nutzung oder Druckwasserbeanspruchung bei Tiefgaragen nach [3] eine Risikobewertung vorzunehmen Für derartige Anforderungen sind nach [2, 3, 4] wasserundurchlässige Betonkonstruktionen zu planen, die ein möglichst geringes Risiko für wasserführende Risse und Fugen aufweisen. Da bei Tiefgaragen wegen des Schutzes vor dem Einwirken von Chloriden grundsätzlich alle Risse und Fugen dauerhaft zu schließen sind, sollte besonders für Bodenplatten von Tiefgaragen das Ziel verfolgt werden, möglichst alle Arten von Rissen zu vermeiden/ minimieren und die Anzahl der Fugen zu reduzieren. Grundsätzlich gilt für alle Art der Planung, die zu erwartenden Einwirkungen (Wasser, mechanische Einwirkungen, Verformungen, usw.) in Abhängigkeit der vom Bauherrn gewünschten Nutzung zu definieren und dann den Widerstand des Bauwerks (Bauteils) so zu planen und umzusetzen, dass die geplante Nutzung trotz vorliegender Einwirkungen sichergestellt wird. Der primäre Planungsschritt einer hochwertig genutzten WU-Konstruktion und auch einer Tiefgarage ist die Durchführung einer Risikoanalyse durch den koordinierenden Architekten, als Grundlage für die weiteren Entscheidungsprozesse. Die Risikoanalyse umfasst die Wassereinwirkung, die Nutzung und die WU-Konstruktion selbst. 2. Verantwortlichkeit für koordinierte Zusammenwirkung Gemäß WU-Richtlinie [2] ist die Planung und Umsetzung einer WU-Konstruktion durch das koordinierte Zusammenwirken aller Beteiligten zu realisieren. Koordinator ist der Objektplaner, der auch für die geforderte Risikobewertung verantwortlich ist. Da das koordinierte Zusammenwirken und die dabei getroffenen Entscheidungen zu dokumentieren sind - WU-Konzept - (mehr als die Beschreibung der WU-Konstruktion), ist der Objektplaner für das WU-Konzept verantwortlich. Dazu 138 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand kann er sich externe Unterstützung holen. Die oft gelebte Praxis, das WU-Konzept von dem Bauunternehmen einzufordern, steht in vollem Widerspruch zu den Anforderungen in der WU-Richtlinie. Das WU-Konzept muss in den Leistungsphasen 1 - 4 erarbeitet werden, da es massiv in die Festlegung der Konstruktionsart einwirkt. 3. Wassertransport in wasserundurchlässigen Betonkonstruktionen Unter der Voraussetzung einer ausreichenden Bauteildicke (mind. 25 cm bei Druckwasser-beanspruchung) und hinreichender Betongüte (W/ Z ≤ 0,55) findet auch bei druckwasserbeanspruchten Bauteilen kein relevanter Feuchtetransport durch ungerissenen Beton statt [2, 4]. Auch bei großen Wasserdrücken dringt Wasser über die im Beton enthaltenen Kapillarporen nur wenige cm tief in den Beton ein (Abbildung 1). Auf der Luftseite trocknet der Beton dagegen je nach Luftfeuchte, Temperatur und Betonqualität bis ca. 4 - 8 cm tief aus. Zwischen der wasserseitigen kapillaren Sättigung und der luftseitigen austrocknenden Schicht bildet sich ein Kernbereich aus, in dem kein nennenswerter Wassertransport stattfindet. Durch den ungerissenen Betonquerschnitt, bei vorausgesetzt fachgerechtem Einbau, tritt somit während der Nutzung keine Feuchtigkeit aus und die Oberflächen bleiben trocken. Abb. 1: Vereinfachte Darstellung des Feuchtetransportmodells aus [2, 4]. Wasserzutritte in einer Wasserundurchlässigen Betonkonstruktion entstehen somit nur an Trennrissen oder an unplanmäßigen Fehlstellen in den Fugen. Trennrisse entstehen durch zentrische Zugspannungen infolge Verkürzung und behinderter Verformung des Bauteils. Zentrische Zugspannungen über den gesamten Betonquerschnitt entstehen ausschließlich in der Erhärtungsphase des Betons nach dem Einbau durch abfließende Hydratationwärme (die ersten ca. 14 Tage nach Einbau). Bei WU-Bodenplatten scheidet das Schwinden des Betons als Ursache für Trennrisse aus, da im Kernbeton kein Feuchtetransport stattfindet Zur Sicherstellung der Wasserundurchlässigkeit einer hochwertig oder als Tiefgarage genutzten Betonkonstruktion müssen deshalb Trennrisse (als wesentliche Wasserzutrittsstelle) planmäßig abgedichtet werden. Die in früheren Jahren planmäßig als Rissabdichtung angesetzte Selbstheilung von Trennrissen führt, wenn überhaupt, zu einer nicht vollständigen Trockenheit des Risses. Da die Selbstheilung im Wesentlichen an der Luftseite des Risses stattfindet, kann der Riss bei geringer Abkühlung der innenseitigen Betonoberfläche wieder stärker wasserführend werden. Die Selbstheilung setzt auch voraus, dass eine ständige Wasserbeanspruchung vorliegt. In Tiefgaragen mit natürlicher Lüftung kann die Selbstheilung aufgrund jahreszeitlich unterschiedlicher Temperatureinwirkung an der Luftseite planmäßig nicht funktionieren Später Zwang durch z. B. winterliche Auskühlung der Bauteile an der Luftseite kann nur zu Biegezwangrissen führen, da erdberührt keine nennenswerten Temperaturänderungen stattfinden können. Biegezwangrisse sind bei einer verbleibenden Biegedruckzone i. A. nicht wasserführend. 4. Wasserbeanspruchung und Nutzung Liegt in der Rohbauzeit keine Druck- oder Stauwasserbeanspruchung vor, kann die Dichtigkeit einer WU- Konstruktion nicht überprüft werden. Dass planmäßig abgedichtete Fugen oder planmäßig durch Injektion abgedichtete Risse dicht sind, kann somit nicht vorausgesetzt werden. Wird luftseitig infolge der hochwertigen Nutzung dann die Zugänglichkeit zur WU-Konstruktion eingeschränkt, liegt das höchste Risiko für einen späteren Totalausfall der Nutzung vor. Zahlreiche Schadensfälle zeigen, dass dieses Risiko vielfach nicht erkannt und bewertet wird. Gleichermaßen sind solche Schadensfälle nachgewiesen bei Verwendung von Frischbetonverbundsystemen, die kein planmäßiger Bestandteil einer fachgerechten WU- Konstruktion sind. Zur Minimierung des Risikos müssen somit entweder ergänzende Abdichtungsmaßnahmen geplant und umgesetzt werden oder das durchtretende Leckagewasser muss so beherrscht werden, dass es die geplante Nutzung nicht einschränkt. Die einfachste Risikominimierung ist, die Zugäng-lichkeit zu allen WU-Bauteilen sicherzustellen oder die Wasserbeanspruchung so zu reduzieren, dass kein drückendes oder stauendes Wasser auf die WU-Konstruktion einwirkt. Dies sollte insbesondere bei zeitweise einwirkender Druckwasserbeanspruchung aus stauendem Sickerwasser immer primäres Ziel sein, z. B. durch Einbau von Dränagen und Abdecken des Arbeitsraumes durch Dichtschichten nach [5]. Bei Tiefgaragen ist zwar die Zugänglichkeit i. A. gegeben, die Forderung nach dauerhafter Abdichtung aller Risse (bezüglich von außen einwirkendem Druck- und Stauwasser sowie von nutzungsbedingtem Chlorideintrag) führt zu den gleichen Überlegungen, wie oben dargelegt. 5. Bemessung und Konstruktion hochwertig genutzter WU-Konstruktionen und von Tiefgaragen Wenn Trennrisse und Fugen die wesentlichen Zutritte von Wasser durch die WU-Konstruktion darstellen, muss das vorrangige Ziel hochwertig genutzter WU-Konstruktionen und WU-Tiefgaragen sein 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 139 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand - die Anzahl der Trennrisse zu minimieren und die Abdichtung der Risse zu optimieren - die Anzahl der Fugen zu minimieren, ein geschlossenes Fugendichtsystem zu planen und durch qualitätssichernde Maßnahmen die Ausführung zu beherrschen Trennrisse entstehen durch Zwangspannungen, die aus Verkürzung des Betons infolge abfließender Hydratationwärme bei gleichzeitig vorliegender Verformungsbehinderung resultieren. Die aus Frühzwang resultierenden zentrischen Zug-spannungen lassen sich minimieren durch - zwangarme Lagerung und Verhindern von Verformungsbehinderungen (konstruktive Maßnahmen) - Minimierung der Verkürzung des Betons in der Abkühlphase durch betontechnische und ausführungstechnische Maßnahmen. Verformungsbehinderungen in Bodenplatten entstehen beispielsweise durch Aufzugsunterfahrten, Pumpensümpfe, Hebeanlagen, Einzel- oder Streifen-fundamentvertiefungen, unterseitige Höhensprünge, Mikropfähle oder Großbohrpfähle (Zugpfähle). 5.1 Entwurfsgrundsatz Gemäß WU-Richtlinie [2] können WU-Konstruktionen nach 3 unterschiedlichen Entwurfsgrundsätzen (Konstruktionsprinzipien) geplant werden. Abb. 2: Entwurfsgrundsätze nach [2] Ergänzend ist in [2] festgelegt: Die Festlegung von Rissbreiten nach Entwurfsgrundsatz c ist nur für Bauteile möglich, die für eine planmäßige Rissbehandlung zugänglich sind. Auch beim Entwurfsgrundsatz c sind besondere konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische Maßnahmen erforderlich, die die wahrscheinliche Anzahl der Risse weiter reduzieren (z. B. durch Anordnung von Sollrissfugen). Ziel bei allen hochwertig genutzten WU-Konstruktionen wäre eigentlich die Anwendung des Entwurfsgrundsatzes a (EGS a), da dabei planmäßig keine Trennrisse entstehen sollen. Bei einer konstruktiven Bodenplatte, die frühem und spätem Zwang unterliegt ist der Entwurfsgrundsatz a nur bei Anwendung von Vorspannung möglich, weil der rechnerische Nachweis, dass die charakteristische Zugfestigkeit des Betons f ctk; 0,05(t) zu keinem Zeitpunkt durch auftretende, überwiegend zentrische Zugspannungen überschritten wird, i. A. nicht erbracht werden kann. EGS b darf nach [4] bei hochwertiger Nutzung und auch bei nur temporärer Einwirkung von stauendem Wasser nicht angewendet werden, da die dabei vorausgesetzte Selbstheilung entweder nicht oder nicht in ausreichendem Maße stattfindet und somit keine trockenen Bauteiloberflächen zu erwarten sind. Somit verbleibt bei nahezu allen hochwertig genutzten WU-Konstruktionen und auch bei WU-Bodenplatten in Tiefgaragen die Anwendung des Entwurfsgrundsatzes c. Entsprechend der Formulierung in der WU-Richtlinie „Die Festlegung von Rissbreiten nach Entwurfsgrundsatz c ist nur für Bauteile möglich, die für eine planmäßige Rissbehandlung zugänglich sind“ wird häufig in der Praxis so interpretiert, dass EGS c bei später nicht mehr zugänglichen Bauteilen nicht angewendet werden darf. Richtig ist, dass das Ziel verfolgt werden muss, die Anzahl der Trennrisse möglichst zu minimieren, die Risse in der Rohbauphase sicher erkannt werden und planmäßig abgedichtet (vorsorglich durch Injektion und zusätzliche luftseitige Abdichtung durch Flüssigabdichtung) werden müssen. Dies sollte möglichst nach bereits erfolgter Wassereinwirkung oder so spät erfolgen (unmittelbar vor Beginn des Ausbaus), dass keine weiteren Trennrisse zu erwarten sind. Hilfreich dabei ist, dass aus spätem Zwang nur Biegezwangrisse zu erwarten sind, da i. A. erdseitig keine nennenswerten Temperatur-änderungen entstehen. In der Praxis lässt sich bei vielen Tragwerksplanern beobachten, dass die nach WU-Richtlinie erforderlichen Maßnahmen „Auch beim Entwurfsgrundsatz c sind besondere konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische Maßnahmen erforderlich, die die wahrscheinliche Anzahl der Risse weiter reduzieren“ zur Umsetzung des Entwurfsgrundsatzes c nicht geplant und umgesetzt werden. Bei konsequenter Umsetzung des Ziels „Trennriss weitgehend vermeiden“ lassen sich nach EGS c konstruierte Bodenplatten mit nur ganz wenigen Rissen realisieren. Für Tiefgaragen, die mit einem Oberflächen-schutzsystem OS8 [6] geplant werden, muss die Rissvermeidungsstrategie auch lastbeanspruchte Biegerisse, Risse durch Eigenspannungen in der Oberfläche umfassen, da alle entstehenden Risse das Oberflächenschutzsystem OS8 durchtrennen. 140 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand Bei der Bewertung vorgelegter WU-Konzepte aus reellen Projekten ist festzustellen, dass häufig beschrieben wird, EGS a oder c umzusetzen, im Konzept selbst jedoch die Umsetzung des Entwurfsgrundsatzes b verfolgt wird und keinerlei konstruktive Maßnahmen geplant werden. 5.2 Bemessung Die Anzahl zu erwartender Trennrisse muss zunächst durch planmäßigen Ansatz einer größeren rechnerischen Rissweite für Zwang geplant werden. Dies entspricht dem Entwurfsgrundsatz c der WU-Richtlinie [2]. Da Trennrisse planmäßig abgedichtet werden müssen, wird die Dauerhaftigkeit des Bauteils durch das planmäßige Abdichten der Risse und nicht durch die Begrenzung der Rissweite sichergestellt. Auf der erdberührten Seite der WU-Konstruktion sollte zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit dabei eine rechnerische Rissweite von 0,3 mm zugrunde gelegt werden, da nicht vollständig garantiert werden kann, dass das Injektionsgut bis an die Außenseite des Bauteils eindringt. Luftseitig sollen möglichst große rechnerische Rissweiten festgelegt werden, dass die Risse sicher erkannt und fachgerecht abgedichtet werden können. Rechnerische Rissweiten von 0,5 - 0,6-mm werden empfohlen. Durch den planmäßigen Rissverschluss widerspricht dies nicht den Anforderungen des Eurocodes [8]. Bei der Bemessung nach EGS c ist es i. d. R. ausreichend, den frühen Zwang zu berücksichtigen, da der späte Zwang nur zur Rissöffnung auf der Luftseite führt und diese Risse ebenfalls abgedichtet werden müssen und deshalb auch aus dem Spätzwang zu erwartende größere Rissweiten akzeptiert werden können. Bei hochwertig genutzten WU-Konstruktionen ist Spätzwang nur innerhalb der Rohbauphase zu erwarten, solange das Gebäude noch auskühlen kann. Nach Ausbaubeginn ist keine neue Rissbildung aus Spätzwang, bei dann üblichen konstanten Bauteiltemperaturen, zu erwarten. Bei einer beispielweise zu erwartenden Verkürzung einer 10 m langen Stahlbetonplatte um 1 mm (z. B. durch Abkühlung um 10 °C) bei gleichzeitig wirkender Verformungsbehinderung sind bei einer rechnerischen Rissweite von 0,1 mm ca. 10 Risse à 0,1 mm zu erwarten, bei einer rechnerischen Rissweite von 0,5 mm nur 2 Risse. Eine planmäßig größere rechnerische Rissweite führt zu einer Reduzierung der Stahlmenge und damit zu einer nachhaltigen Bauweise. 5.3 Konstruktion Durch die Bemessung mit größerer rechnerischer Rissweite lässt sich theoretisch die Anzahl der Risse verkleinern, jedoch können geometrische Zwänge (Arbeitsfugen, Einspannung in überschnittene Bohrpfähle, usw.) oder ein hoher Bewehrungsgrad aus der Lastbewehrung trotzdem zu gleichbleibender hoher Rissanzahl führen. Zur effektiven Reduzierung der Rissanzahl gelangt man erst, wenn die für Zwangspannungen verantwortlichen Verformungsbehinderungen durch konstruktive Maßnahmen beherrscht und weitgehend reduziert werden. Gleichermaßen Zwang mindernd wirken betontechnische und ausführungstechnische Maßnahmen, mit dem Ziel, die Größe der Verformungen zu reduzieren. Konstruktive Maßnahmen Verformungsbehinderungen in Bodenplatten entstehen beispielsweise durch Reibung, Aufzugsunterfahrten, Fundamentvertiefungen, unterseitige Höhensprünge der Bodenplatte, Einspannung in den Baugrubenverbau oder starre Verbindungen der Bodenplatte mit dem Unterbau an Pfählen. Ebenso entstehen an jeder Arbeitsfuge zwischen 2 zeitlich getrennten Betonierabschnitten Verformungsbehinderung der Querdehnung des Betons. Verformungsbehinderungen in der Phase der abfließenden Hydratationswärme des Betons führen immer zu Trennrissen, da diese immer über den gesamten Betonquerschnitt wirksam sind. Die Einwirkung von späteren wechselnden Temperaturen (z. B. in der Rohbauphase oder bei Tiefgaragen während der Nutzung) führt zu Biegezwangspannungen und daraus folgend zu Biegezwangrissen mit verbleibender Druckzone an der Unterseite der Bodenplatte, weil dort nahezu konstante Temperaturen herrschen (8 - 10 °C). Ein vollständiges Vermeiden rissauslösender Zwangspannungen lässt sich nur erreichen, wenn die Bauteile vollständig gleitend gelagert und begleitend zur Abkühlung und Festigkeitsentwicklung eine Vorspannung aufgebracht werden. Dies ist nur bei geometrisch einfachen Konstruktionen möglich und sinnvoll (z. B. bei Bodenplatten einheitlicher Dicke und ohne unterseitige Versprünge). Zwang mindernde Maßnahmen für WU-Bodenplatten, mit dem Ziel, dass sich die Bodenplatten in der Phase abfließender Hydratationswärme ungehindert verkürzen können, sind: - Gleitende Lagerung auf geglätteter ausreichend ebener Sauberkeitsschicht (oder druckfester Dämmung) - bereichsweise ebene Unterseiten der Bodenplatten - Ein Festpunkt je Betonierabschnitt - nterteilung der Betonierabschnitte durch Hydratationsgassen (Vollstoß der Bewehrung) mit möglichst großen Betonierabschnitten (1 Tages-leistung) (Abb. 3) - Arbeitsfugen zwischen Betonierabschnitten sind dann möglich, wenn die angrenzenden Abschnitte innerhalb von 2 Tagen betoniert werden und der 2. Teil keinen Festpunkt aufweist. - Entkopplung von Verformungsbehinderungen (aus dem Baugrund, z. B. Leitungen, Blitzschutz) durch Weichabstellung gegen die Sauberkeitsschicht (Abb.-4) - Entkopplung von Zugpfählen durch Aussparungen oder Bewehrungsentkopplung 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 141 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand Abb. 3: Prinzipdarstellung Hydratationsgassen Abb. 4: Entkopplung von Festhaltepunkten Betontechnische Maßnahmen Maßgebende Verformungen bei der Herstellung von Bauteilen wasserundurchlässiger Betonbauwerke ist die Abkühlung und Verkürzung der Betone durch den Abfluss der Hydratationswärme. Eine Abkühlung des Betons um ca. 10 °C führt zur Überschreitung der Zugbruchdehnung des Betons (ca. 0,1 mm/ m) (bei behinderter Verformung) und damit zur Auslösung von Rissen. Deshalb wird angestrebt, dass die Abkühlung des Betons möglichst langsam erfolgt, da in dieser Zeit die Zugfestigkeit zunimmt und damit die Aufnahme von Zugspannungen (ohne Rissbildung) steigt. Als betontechnische Maßnahmen, mit dem Ziel, die Größe der Verformungen zu reduzieren, sind möglich: - die Verwendung von Betonen mit niedriger Hydratationswärmeentwicklung (z. B. durch LH-Zemente) oder Betone mit hohem Flugascheanteil - Betonagen bei niedrigen Frischbetontemperaturen - Verwendung von gekühltem Beton oder Einsatz von Bauteilkühlung Ausführungstechnische Maßnahmen Ausführungstechnische Maßnahmen werden ebenfalls mit dem Ziel ergriffen, rissauslösende Verformungen zu vermeiden. Maßnahmen sind beispielsweise: - Nachverdichtung der oberen Randzone von dicken Bodenplatten, um wasserführende Kanäle unter der oberen Bewehrungslage zu vermeiden. - Wärmehaltende Nachbehandlung durch Auflegen von Wärmeschutzmatten über den gesamten Zeitraum des Abfließens der Hydratationswärme (ca. 14 Tage). Damit wird der Wärmeabfluss verzögert und gleichzeitig die Temperaturdifferenz zwischen Kernbeton und Oberfläche minimiert - Maschinelles Glätten aller Oberflächen für das zwingend erforderlich Rissmonitoring. 5.4 Ergänzende Maßnahmen bei Ausbau und Technischer Gebäudeausrüstung Falls spätere Wasserzutritte nicht ausgeschlossen werden können, sollten die Innenoberflächen der Wasserundurchlässigen Betonkonstruktion weitgehend zugänglich sein. Um die Zugänglichkeit der Wanne sicher zu stellen, sollten soweit möglich: - Installationen, Aggregate u. ä. an Innenwänden mit einem Mindestabstand zu Außenwänden angebracht werden - auf Wandverkleidung, rissüberbrückende Beschichtungen und schwimmende oder auf Trennlage angeordnete Bodenaufbauten verzichtet werden, Alternativ können revisionierbare Doppelböden oder dränierte Bodenauf bauten geplant werden [7]. Vor Beginn der Ausbauarbeiten muss ein Rissmonitoring stattfinden, um alle Risse erkennen und abdichten zu können. 5.5 WU-Konstruktionen für hochwertigste Nutzung und kritischer Wasserbeanspruchung Werden WU-Konstruktionen hochwertigst genutzt (z. B. Kliniken, Spothallen, Einkaufszentren), so dass eine Zugänglichkeit zu der Oberfläche der WU-Bauteile in der Nutzung ausgeschlossen ist und ist eine Wasserbeanspruchung in der Rohbauzeit nicht möglich (da die Wasserbeanspruchung erst in der Nutzungsphase erfolgt, liegt das höchste Risko späterer Nutzungseinschränkungen durch wasserführende Risse und Fugen vor. Für derartige Randbedingungen werden WU-Konstruktionen empfohlen, bei denen die Nutzebene von der WU-Konstruktion entkoppelt ist und evtl. zutretendes Leckagewasser in einer Dränageebene gesammelt und abgeführt wird (Abb. 5). Alternativ können auch Kriechkeller unter derartigen Nutzböden angeordnet werden. Abb. 5: Hochwertigste Nutzung durch Dränageebene 142 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand 6. Minimierung der Risiken durch Planungsmaßnahmen in der Objekt- und TA-Planung Lassen sich die beschriebenen Risiken (aus Wassereinwirkung erst in der Nutzungsphase‘ oder gelingt keine zwangarme Bauweise, muss eine Zugänglichkeit zu kritischen Bauteilen in der Nutzungsphase sichergestellt werden. Ergänzend müssen wasserführende Risse sicher erkannt bzw. Maßnahmen geplant werden, wie diese möglichst sicher abzudichten sind (geplantes Rissmonitoring als Haltepunkt vor Beginn des Ausbaus). Nicht zu vermeidende Einzeltrennrisse in einer Bodenplatte (EGS c) lassen sich dann sicher erkennen, wenn die Risse möglichst breit (Rissweiten ≥ 0,3 mm) und die Oberflächen des Betons geglättet sind. Ebenso sicher können Trennrisse in geschalten Wänden erkannt werden. Die Abdichtung dieser Risse durch Injektion mit PU [6] gelingt viel zuverlässiger als bei Rissen mit Rissweiten von 0,2 mm und kleiner). Wenn der Erfolg der Abdichtung der Risse wegen fehlender Wasserbeanspruchung nicht geprüft werden kann, wird dringend eine ergänzende Rissabdichtung empfohlen. Gute Erfahrungen liegen seit vielen Jahren mit Rissbandagen als Flüssigabdichtung auf PMMA-Basis vor, für die Funktionsnachweise bis zu 10 m Wasserdruck vorliegen (Bauaufsichtliche Nachweise können derzeit nicht erbracht werden, weil dafür keine Prüfgrundsätze vorliegen. Werden diese Rissbandagen entsprechend der geprüften Vorgehensweise eingebaut, werden sie auch bei rückseitiger Druckwasserbeanspruchung nicht unterlaufen und dichten zuverlässig ab. Das größte Risiko späterer Undichtigkeiten bei plan- und fachgerechter Umsetzung des Entwurfsgrundsatzes EGS c geht nicht von Trennrissen, sondern von den Arbeitsfugen zwischen horizontaler Bodenplatte/ Geschoßdecke und den aufgehenden Wänden aus. Die Arbeitsfugen zwischen Bodenplatte/ Geschoßdecke und den aufgehenden Wänden sind wegen des Einbaus des Betons in voller Wandhöhe am Fußpunkt trotz qualitätssichernder Maßnahmen (in WU-Richtlinie vorgegeben) risikobehaftet. Deshalb wird dringend empfohlen, die Fußpunkte der Wände möglichst zugänglich zu halten. Bei Fußbodenauf bauten können die Ränder z. B. durch Rinnen oder Doppelbodenplatten zugänglich gemacht werden. Bei Technischer Gebäudeausrüstung können Großgeräte, Lüftungs-kanäle oder sonstige Einrichtungen mit ca. 70 cm Abstand zur Wand geplant werden, dass der Fußpunkt zugänglich bleibt [7]. Ergänzend können durch Feuchtesensoren Wasserzutritte erkannt und bei beschriebener Konstruktion durch nachträgliche Injektion abgedichtet werden (Abb. 6). Sofern das Risiko durch eine frühzeitige Risikoanalyse erkannt wird, können technische Lösungen geplant werden. Die Koordination erforderlicher Maßnahmen und Lösungen muss durch den Objektplaner erfolgen! Abb. 6: Zugänglichkeit zu Boden-Wand-Fuge bei hochwertiger Nutzung Zahlreiche erfolgreich umgesetzte Beispiele wie Sporthallen, Kliniken, Einkaufszentren, Wohn- und Bürogebäude zeigen die Machbarkeit von WU-Konstruktionen für hochwertigste Nutzung. Sind Bodenauf bauten zwingend erforderlich, sind anstelle von schwimmenden Auf bauten Verbundestriche vorzuziehen. Hinweise dazu sind in [7] enthalten. 7. Besonderheiten bei Tiefgaragen Zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der befahrenen Flächen von Tiefgaragen sind in [3] Ausführungsvarianten geregelt, die alle gleichermaßen die Dauerhaftigkeitsanforderungen erfüllen. Bei statisch tragenden WU- Bodenplatten in Tiefgaragen sind jedoch weitergehende bauaufsichtliche Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit vorgegeben [8]. Die Dauerhaftigkeit von Tiefgaragen ist nur dann gegeben, wenn alle Risse dauerhaft verschlossen sind und nicht zu vermeidende Rissöffnungen max. 1 Jahr Zutritt der Chloride zur Bewehrung ermöglichen. Dazu ist die Erstellung eines Wartungs- und Instandhaltungsplans erforderlich. Die darin geregelte (i. A. jährliche) Inspektionsbegehung muss durch den Nutzer/ Eigentümer erfolgen. Werden dabei Risse festgestellt, sind diese im gleichen Jahr der Feststellung dauerhaft zu verschließen. Ist ein Riss länger als 1 Jahr [3] offen für den Zutritt von Chloriden, besteht das Risiko, dass bereits nennenswerte Korrosionsschäden durch Lochfraßkorrosion entstanden sind. Deshalb darf der Riss erst nach Durchführung von Bauwerks-untersuchungen verschlossen werden. Dabei können sich auch Anforderungen nach weitergehenden Instandsetzungsmaßnahmen ergeben. Dies zeigt, welches Risiko von Rissen in Tiefgaragen ausgeht und dass der sicherste Weg ist, die Entstehung von Rissen planmäßig auf ein Minimum zu reduzieren. In vielen Tiefgaragen werden starre OS8-Oberflächenschutzsysteme geplant, die planmäßig an jedem Riss in der Betonkonstruktion ebenfalls reißen und somit den Weg der Chloride zur Bewehrung öffnen. Grund für die Planung starrer Systeme kann sein, dass die zu erwartende mechanische Beanspruchung dies erfordert oder dass wegen der vorliegenden Wasserbeanspruchung (Ständig drückendes Wasser oder zeitweise stauendes Wasser über 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 143 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand 2 m Wassersäule) entsprechend DBV-Merkblatt [3] vorgegeben ist. Werden starre Systeme geplant, muss nach / / die Ausführungsvariante B1 geplant werden. Grundlage der Ausführungsvariante B1 ist die Anwendung des Entwurfsgrundsatzes EGS c, mit Anwendung der in der WU- Richtlinie beschriebenen Minimierung des Zwangs durch konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische Maßnahmen. Die weiterhin bei vielen Tragwerksplanern übliche Bemessung nach Entwurfsgrundsatz EGS b oder (EGS c ohne konstruktive, betontechnische und ausführungstechnische Maßnahmen) erfüllt nicht die Voraussetzungen zur Anwendung einer OS8-Beschichtung. Hilfsweise verwendete rissüberbrückende OS8-Systeme sind gleichermaßen risikobehaftet wie OS11-Systeme, wenn rücksichtig ständig Druckwasser im Riss auf die Beschichtung einwirkt. Grundsätzlich kann dies auch bei einer OS8-Beschichtung mit Rissbandagen passieren. Entscheidend sind deshalb die Rissweite sowie die Minimierung der Anzahl der entstehenden Risse. Je breiter die Risse (ideal > 0,3 mm) desto zielsicherer gelingt die planmäßige Abdichtung eines Risses mit Polyurethan, die entsprechend WU-Richtlinie für EGS c für Trennrisse zwingend erforderlich ist. In der Praxis kann beobachtet werden, dass die nach / und / erforderliche jährliche Inspektionsbegehung entweder nicht durchgeführt oder aber die daraus erforderlichen Maßnahmen (Abdichtung aller Risse i. A. Mit Rissbandagen) nicht durchgeführt werden. Grund dafür ist häufig die bei den Beteiligten nicht bekannte Verantwortlichkeit der beteiligten Parteien. Verantwortlichkeiten bei Wartung und Instandhaltung Für die einzelnen Schritte der normativ geforderten Wartung und Instandhaltung sind die jeweiligen Verantwortlichkeiten dargestellt, von der in den Regelwerken ausgegangenen wird - Erstellung Wartungs- und Instandhaltungsplan: Bauträger bzw. dessen Planer - Durchführung der Wartung: Eigentümer/ Nutzer, z. B. WEG bzw. deren Beauftrage Verwalter - Jährliche Übergabe der Ergebnisse der Wartungsbegehung an den Bauträger innerhalb der Gewährleistungszeit: Eigentümer/ Nutzer - Durchführung erforderlicher Instandsetzungsarbeiten (z. B. Rissbandagen): Bauträger oder GU oder weitere (je nach vertraglicher Festlegung (da diese dem Käufer/ späteren Eigentümer ein dauerhaftes Bauwerk schulden und die Dauerhaftigkeit nur mit dauerhaft geschlossenen Rissen sichergestellt ist). Nach der Gewährleistung ist der Eigentümer/ WEG neben der Durchführung der Inspektionsbegehung auch für die Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit verantwortlich. Da dies standsicherheitsrelevant ist, ist insbesondere auch beim Verkauf von Immobilien auf die Übertragung dieser Pflichten hinzuweisen. Grundsätzlich können die Verantwortlichkeiten vertraglich immer individuell anders geregelt werden Weiterhin liegt häufig ein Defizit in der Leistungsfähigkeit von OS11-Systemen vor. Bei dynamischer Beanspruchung haben OS11-Systeme eine Rissüberbrückung von 0,25 mm (bei vollflächig eingehaltener Mindestschichtdicke). Wenn Risse vom Tragwerksplaner mit Rissweiten von 0,2 mm geplant werden, muss die Bemessung für Früh- und Spätzwang erfolgen. Später Zwang wird üblicherweise für die Druck-/ Zugfestigkeit des Betons nach 28 Tagen berücksichtigt. Entstehen Risse aus spätem Zwang in der Nutzung nach Auf bringen der Beschichtung (z. B. nach 2 Jahren) hat die Druckfestigkeit bei den heute üblichen Zementen mit langsamer Festigkeitsentwicklung (korrelierend mit der Zugfestigkeit) deutlich über 1,0 f ctm 28 Tage (ca. 1-2-1,5fach f ctm ). Dies bedeutet, dass die für die Begrenzung der Rissweite gerechnete Bewehrungsmenge nicht mehr ausreicht, um den Riss auf 0,2 mm zu begrenzen. Die dann deutlich größeren Risse durchtrennen dann das Oberflächenschutzsystem OS 11, so dass trotz rissüberbrückender Bewehrung planmäßig offene Risse in der Beschichtung entstehen. Gleichermaßen bleibt häufig unberücksichtigt, dass der Bemessung der rechnerische Rissweite ein Fraktilwert zugrunde liegt, so dass z. B. bei einer rechnerischen Rissweite von 0,2 mm ca. 20-% der Risse planmäßig eine größere Rissweite aufweisen. Weiterhin öffnen sich Risse an der Betonoberfläche stärker als in Höhe der Bewehrungslage (Grundlage der Bemessung) so dass auch dies zu größeren Rissweiten in der Beschichtungsebene führt. Zusammenfassend sollte jeder Bauherr darüber aufgeklärt werden, dass auch bei Applikation rissüberbrückender Beschichtungen planmäßig sich in der Beschichtung öffnende Risse zu erwarten sind. Unter wirtschaftlichen Aspekten ist eine nach WU-Richtlinie und DBV-Merkblatt geplante WU-Bodenplatte nach EGS c (mit konstruktiven, betontechnischen und ausführungstechnischen Maßnahmen) deutlich günstiger (Reduzierung des Bewehrungsgehalts, geringere OS-Kosten, vergleichbare Wartungskosten) und dauerhafter, da durch das geplante Vermeiden (Minimieren) von Rissen insbesondere das Risiko von Wasserzutritten und auch das Risko von Korrosionsschäden deutlich reduziert wird. Dies zeigen alle so ausgeführten Objekte aus den vergangenen ca. 13 Jahren. Bei der Instandsetzung von WU-Tiefgaragen sind die gleichen Grundsätze anzuwenden. Sind die Tiefgaragen nachgewiesenermaßen druckwasserdicht, können, wegen der meist vorhandenen Vielzahl von Rissen, auch rissüberbrückende Oberflächenschutzsysteme einge-setzt werden, da keine lokale Druckwasser-beanspruchung an Rissen entsteht. Dies ermöglicht in vielen Fällen, wenn die entsprechenden Voraussetzungen gegeben oder realisiert werden, eine Instandsetzung der Tiefgaragen nach dem Instandsetzungsprinzip 8.3 nach [6]. 144 12. Kolloquium Parkbauten - Februar 2026 Risikobewertung für WU-Konstrukt. mit gemischter Nutzung u. konstr. Anforderungen zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit bei Neubau u. Bestand Literatur [1] Alfes, Ch.; Fingerloos, F.; Flohrer, C.: Hinweise und Erläuterungen zur DAfStb-Richtlinie Wasserun-durchlässige Betonbauwerke (WU-Richtlinie). In: Berlin: Ernst & Sohn. Betonkalender 2023/ 1, Beitrag II, S. 25-88 [2] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: DAfStb- Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton, Ausgabe Dezember 2017 (WU-Richtlinie) [3] Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein: DBV- Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“, Fassung 2022 [4] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: DAfStb-Heft 555, Erläuterungen zur WU-Richtlinie, 2006 [5] DIN 4095, Baugrund - Wassereinwirkungen auf erdberührte Bauteile und Dränung zum Schutz der Bauteile - Teil1: Begriffe und Wassereinwirkungen 2026 [6] DIBT Technische Regel Instandhaltung 2020 [7] DBV-Merkblatt „Hochwertige Nutzung von Untergeschossen“, 2009 [8] DIN EN 1992-1-1/ NA- A1-Änderung 12/ 2015
