eJournals Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis 6/1

Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis
ktw
expert verlag Tübingen
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Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen

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Jan Rassek
Wird bei der Instandsetzung eines Trinkwasserbehälters eine neue Außenabdichtung vorgesehen, so sind die auf dem Markt befindlichen Produkte und Systeme je nach Bauart des Behälters (z.B. freistehend, erdangedeckt oder -überdeckt) auf Anwendbarkeit zu prüfen, wofür die geltenden Regelwerke die Anforderungen für den jeweiligen Anwendungsfall definieren. Welche Kriterien zu erfüllen sind und welche Produkte und Ausführungsmöglichkeiten es gibt, wird in diesem Artikel näher erläutert. Als Sonderlösungen werden in diesem Rahmen die Abdichtung und Dämmung eines Kuppelbehälters mit Foamglas® sowie die Außenabdichtung eines Behälters mit einer Kunststoffabdichtungsbahn mit Bentonitschicht - Dual Seal® der Vandex Isoliermittel Gesellschaft mbH vorgestellt.
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6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 161 Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen Dipl.-Ing. Jan Rassek w + s bau-instandsetzung gmbh, Fuldabrück Zusammenfassung Wird bei der Instandsetzung eines Trinkwasserbehälters eine neue Außenabdichtung vorgesehen, so sind die auf dem Markt befindlichen Produkte und Systeme je nach Bauart des Behälters (z.B. freistehend, erdangedeckt oder -überdeckt) auf Anwendbarkeit zu prüfen, wofür die geltenden Regelwerke die Anforderungen für den jeweiligen Anwendungsfall definieren. Welche Kriterien zu erfüllen sind und welche Produkte und Ausführungsmöglichkeiten es gibt, wird in diesem Artikel näher erläutert. Als Sonderlösungen werden in diesem Rahmen die Abdichtung und Dämmung eines Kuppelbehälters mit Foamglas® sowie die Außenabdichtung eines Behälters mit einer Kunststoffabdichtungsbahn mit Bentonitschicht - Dual Seal® der Vandex Isoliermittel Gesellschaft mbH vorgestellt. 1. Grundlagen Derzeit wird das Thema „Außenabdichtung“ in den aktuellen Regelwerken für Planung, Bau und Instandsetzung von Trinkwasserbehältern noch nicht ausführlich beschrieben. Im Arbeitsblatt W 300 des Deutschen Vereins für Gas- und Wasserwirtschaft e.V. (DVGW) existiert z.B. lediglich eine beispielhafte Skizze für einen möglichen Deckenaufbau einer Behälterkammer. Im Rahmen der turnusmäßigen Überarbeitung der Arbeitsblätter DVGW - W 300 soll künftig die Außenabdichtung ausführlicher behandelt werden. Dabei ist die Außenabdichtung eines Trinkwasserbehälters von großer Bedeutung und somit ebenso ausreichend zu betrachten wie die Auskleidung von innen. Zum einen ist sie verantwortlich für die Verhinderung des Eintretens von Wasser von außen und leistet somit einen wichtigen Bestandteil für die Hygiene und den Schutz des Trinkwassers. Eine undichte Behälterkonstruktion wird nicht allein durch eine Innensanierung dicht, sondern immer nur in Kombination mit einer Außenabdichtung. Zum anderen stellt eine Außenabdichtung auch einen Schutz des Bauwerks bzw. der Konstruktion dar. Ein weiterer wichtiger Punkt bei der Betrachtung ist die Bauphysik, wenn z.B. die Außenabdichtung auch die Funktion der Dämmung erhält. 2. Anforderungen an Außenabdichtungen Trinkwasserbehälter werden überwiegend als erdangedeckte Konstruktionen gebaut. Durch die Erdüberdeckung werden die Konstruktion und das Trinkwasser vor jahreszeitlichen Temperaturschwankungen geschützt. Die Wasserkammerdecke hat die Aufgabe das Trinkwasser vor Verschmutzung durch von außen eindringendem Wasser zu bewahren. Eine Überprüfung der Dichtigkeit an der Deckenkonstruktion bei bestehenden Behältern wäre aufgrund der Erdaufschüttung schwer durchzuführen. Eine Prüfung diesbezüglich ist in den Regelwerken nur ansatzweise geregelt. So ist ein Nachweis der Wasserdichtheit einer Wasserkammerdecke nach [7] erbracht, wenn z.B. nach kontinuierlicher Beregnung oder Flutung an der Unterseite der Decke innerhalb eines Prüfzeitraums keine Durchfeuchtungen erkennbar sind. Aufgrund dessen wird auf einer Behälterdecke mit Erdanschüttung in den meisten Fällen eine Außenabdichtung gegen Feuchtigkeit vorgesehen. Diese sieht eine fachgerechte Ausführung eines Aufbaus von Abdichtungs-, Gleit-, Schutz- und Dränschicht meist in Kombination mit einer Wärmedämmschicht vor [11]. Dachabdichtungen können folgenden Beanspruchungen unterliegen [vgl. 15]: • Feuchte • d.h. Niederschläge, vorübergehend stehendes Wasser, Baufeuchte, zu erwartende Nutzungsfeuchte • mechanische Beanspruchungen • d.h. Formänderung der Tragkonstruktion und der Stoffe des Dachaufbaus, • Nagetiere • thermische Beanspruchungen • z.B. durch zu erwartende Oberflächentemperaturen (-20 C° bis +80C°) • Wurzelwachstum • Einwirkung von UV-Strahlung und Ozon (bei nicht erdangedeckten Konstruktionen) • chemische Beanspruchung • biologische Beanspruchung • z.B. Mikroorganismen, Algen Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 162 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 Wird das Bauwerk im Zuge der Außenabdichtung gedämmt, sind auch von den zugehörigen Materialien Anforderungen diesbezüglich zu erfüllen. 3. Vorgaben aus Normen/ Regelwerken Für die fachgerechte Ausführung der Außenabdichtung und ggfs. Dämmung eines Trinkwasserbehälters sind u.a. folgende Regelwerke und Normen zu beachten und hinsichtlich der Anwendbarkeit zu überprüfen: • DIN 18533: 2017-07: Abdichtung von erdberührten Bauteilen • DVGW-W 300-1(A): 2014-10 Trinkwasserbehälter; Teil 1: Planung und Bau • DVGW-W 300-3(A): 2014-10 Trinkwasserbehälter; Teil 3: Instandsetzung und Verbesserung • DAfStb Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie): 2017-12 Die DIN 18533 beschäftigt sich als Norm der Reihe DIN 18531 bis DIN 18535 mit der Abdichtung von erdberührten Bauteilen. Sie ersetzt seit Juli 2017 die bis dahin geltende DIN 18195 für Bauwerksabdichtungen. Die DIN 18533 gilt nicht für wasserundurchlässige Bauteile, etwa Trinkwasserbauwerke aus WU-Beton. Die Auswahl der Abdichtungsbauart richtet sich entsprechend Teil 1 der Norm nach fünf Kriterien: • Wassereinwirkungsklasse W1 - W4 • Rissklasse R1-E - R4-E • Rissüberbrückungsklasse RÜ1-E - RÜ4-E • Raumnutzungsklasse RN1-E - RN3-E • Kriterien für die Zuverlässigkeit. Teil 2 regelt die Abdichtung mit bahnenförmigen Stoffen (Bitumen-, Polymerbitumenbahnen, Kunststoffbahnen, Elastomerbahnen). Teil 3 legt die Anforderungen an Abdichtungen mit flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen fest (kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen, Gussasphaltestrich, Asphaltmastix, mineralische Dichtungsschlämmen). Neben den allgemeinen Regelwerken für den Betonbau legt die DAfStb “WU-Richtlinie“ detaillierte Anforderungen an Planung und Ausführung von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton (weiße Wannen) fest. Bei Anlagen der Trinkwasserversorgung sind dies insbesondere Neubauten von Trinkwasserbehältern [5]. Das Arbeitsblatt W 300-1 des DVGW „Trinkwasserbehälter, Teil 1: Planung und Bau“ macht wenige detaillierte Angaben bezüglich der Außenabdichtung und Wärmedämmung. In Anhang B findet man die nachfolgende Skizze eines beispielhaften Aufbaus einer abgedichteten Deckenkonstruktion einer erdüberdeckten Behälterkammer: Abb. 1: Beispiel Deckenaufbau Behälterkammer nach DVGW Arbeitsblatt W 300-1 [7] Es trifft zudem folgende, allgemeine Aussagen: • Wasserbehälter müssen so geplant sein, dass sie wasserdicht sind. • Gespeichertes Wasser darf keine unzulässige und vor allem negative Veränderung durch Erwärmung oder Abkühlung erfahren. Falls nötig sind Maßnahmen zur Wärmedämmung zu treffen. Diese sind den örtlichen Bedingungen anzupassen, um die Tauwasserbildung so gering wie möglich zu halten. • Eine Erdüberdeckung von max. 1,0m Höhe erleichtert die Einbindung in die Landschaft und verringert die Instandhaltungskosten. • Die Erdauflast kann verringert werden, wenn künstliche Dämmmaterialien verwendet werden. Eine Kombination aus Dämmstoffen und Erdüberdeckung kann Vorteile bringen. • Anforderung an Dämmmaterialien: keine Wasseraufnahmefähigkeit, ausreichende Druckfestigkeit • Die Dichtigkeit der Konstruktion von außen muss durch eine wasserundurchlässige Bauweise und/ oder durch äußere Bauwerksabdichtungen langfristig sichergestellt werden. • Dauerhaft dicht können Konstruktionen ohne Bewegungsfugen hergestellt werden. • Erdberührte Flächen sind z.B. durch Filterwände oder Dränmatten vor Schädigung zu schützen. • Die Behälterdecke ist mit einer Abdichtung gegen Oberflächenwasser zu versehen und mit einer Schutzschicht gegen mechanische Zerstörung abzudecken. Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 163 • Behälterdecken sind mit einem Gefälle von mind. 2% nach außen herzustellen. Dies bedeutet grundsätzlich, dass die Konstruktion eines Trinkwasserbehälters gemäß WU-Richtlinie hergestellt und zusätzlich dessen Behälterdecke gemäß DIN 18533 (bzw. ggfs. DIN 18531) abgedichtet werden muss. Teil 3 des DVGW Arbeitsblattes W 300 „Trinkwasserbehälter - Instandsetzung und Verbesserung“ be-schränkt sich in Bezug auf eine „Abdichtung“ lediglich auf eine Instandsetzung von innen bzw. auf die Behandlung von Fugen. 4. Werkstoffe Gemäß DIN 18533-1: 2017-07 Tabelle 7 - Abdichtungsbauarten erdüberschütteter Decken bei W3-Ekommen für die Außenabdichtung erdüberschütteter Trinkwasserbehälter folgende Materialien in Frage: - Bitumen- und Polymerbitumenbahnen - Kunststoff- und Elastomerbahnen - Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen (PMBC) - Flüssigkunststoffe (FLK) - Asphaltmastix in Verbindung mit Gussasphalt (für befahrbare Flächen) - Polymerbitumenschweißbahn in Verbindung mit Gussasphalt (für befahrbare Flächen) 4.1 Bahnenförmige Abdichtungsstoffe Bitumen- und Polymerbitumenbahnen Diese bestehen i. d. R. aus Trägereinlagen und beidseitigen Bitumendeckschichten. Trägereinlagen armieren die Bitumenschichten, bestimmen das mechanische Verhalten der Bahn und das Verhalten bei der Verarbeitung in Abhängigkeit von der Verarbeitungstechnik, dem Untergrund und der Temperatur. Deckschichten bestehen aus Bitumen oder Polymerbitumen, bestimmen die Wasserdichtheit, das Witterungs- und Temperaturverhalten sowie die Alterungsbeständigkeit. Zudem wird die Flexibilität, die Verarbeitbarkeit und das Langzeitverhalten der Polymerbitumen- und Bitumenbahnen von der Deckschicht bestimmt. [6] Für die Anwendungsbauart erdüberschütteter Decken bei W3-E gibt in der DIN 18533 folgende Tabelle Auskunft: Tabelle 1: Abdichtungsbauarten für Polymerbitumen- und Bitumenbahnen bei erdüberschütteten Decken nach W3-E aus [18] Die Abdichtungsschicht ist je nach Untergrund und Art der ersten Abdichtungslage vollflächig verklebt oder punktweise verklebt herzustellen. Auf den Schutz der aufgekanteten Abdichtungsränder ist besonders zu achten. [18] Kunststoff- und Elastomerbahnen Anders als bitumenhaltige Abdichtungen erzeugen Kunststoffabdichtungen ihre wassersperrende Wirkung nicht durch Verschmelzung mehrerer Schichten untereinander, sondern durch die wassersperrende Wirkung des Bahnenquerschnittes selbst. Deshalb muss bei ihrer Ausführung noch stärker auf sichere und sorgfältige Naht- und Anschlussverbindungen geachtet werden, welche vom jeweiligen Kunststofftyp abhängig ist. Angeboten werden zahlreiche verschiedene Kunststoffabdichtungsbahnen mit unterschiedlichen Eigenschaften: Je nach Anforderung gibt es bitumenverträgliche, dämmstoffneutrale, diffusionsfähige, hoch chemisch beständige oder säurefeste Abdichtungen für die unterschiedlichsten Aufgaben in Neubau und Sanierung. Als Trägereinlage für Kunststoffdichtungsbahnen finden unterschiedliche Materialien Verwendung, am häufigsten werden Glas- und Kunststoffvliese oder Gittergelege eingesetzt. Zu den Eigenschaften der Kunststoffe zählen hohe Zugfestigkeit, hohe Bruchdehnung, geringe Steifigkeit, hohe Zähigkeit, hohe Beständigkeit gegen viele aggressive Stoffe sowie leichte Verarbeitbarkeit. [1] Kunststoff- und Elastomerbahnen werden einlagig verlegt. Sie können bei folgenden Kriterien angewendet werden: RÜ4-E, bis R4-E, RN1-E bis RN3-E. Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 164 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 Für die Anwendungsbauart erdüberschütteter Decken bei W3-E gilt folgende Abdichtungsart: Tabelle 2: Abdichtungsbauarten für Kunststoff- und Elastomerbahnen bei erdüberschütteten Decken nach W3-E aus [18] 4.2 Flüssig zu verarbeitende Abdichtungsstoffe Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung (PMBC ehem. KMB) Polymermodifizierte Bitumendickbeschichtungen (PMBC) gemäß DIN 18533-3, Abs. 9 sind pastöse, spachtel- oder spritzfähige Massen auf Basis von polymermodifizierten Bitumenemulsionen. Es wird unterschieden in einkomponentige und zweikomponentige polymermodifizierte Bitumendickbeschichtungen. [2] PMBC sind in mindestens zwei Aufträgen, je nach Wassereinwirkungsklasse unter Verwendung einer Verstärkungseinlage, aufzubringen. Eine Abdichtungsschicht aus PMBC kann Rissneubildung oder Rissbreitenänderung vorhandener Risse im Untergrund bis Rissklasse R3-E überbrücken. Die Abdichtungsschicht muss einen vollflächigen Verbund mit dem Untergrund aufweisen. Aus der PMBC-Richtlinie der Deutschen Bauchemie geht folgende Abbildung für die Anordnung der Abdichtung bei Wassereinwirkungsklasse W3-E hervor: Abb. 2: Anordnung der Abdichtung bei Wassereinwirkungsklasse W3-E [2] Flüssigkunststoffe Flüssigkunststoffe (FLK) für die Abdichtung nach DIN 18533-3 bestehen aus ein- oder mehrkomponentigen synthetischen Harzen auf Basis von PMMA, PUR oder UP mit organischen Zusätzen, mit oder ohne mineralische Füllstoffe. Sie gehören zur Gruppe der Reaktionsharze. Die Aushärtung erfolgt durch chemische Reaktion. FLK müssen mit einer Einlage verarbeitet werden. Eine Abdichtungsschicht aus FLK kann eine Rissneubildung oder Rissbreitenänderung der Rissklasse R3-E überbrücken. Die Abdichtungsschicht muss einen vollflächigen Verbund mit dem Untergrund aufweisen. [19] 5. Sonderlösungen in der Praxis 5.1 Außenabdichtung / -dämmung eines Kuppelbehälters mit FOAMGLAS® Der Hersteller FOAMGLAS® bietet für Behälterdecken viele Abdichtungsvarianten bei ebenen Deckenflächen an. Als Sonderlösung wird im Folgenden die Abdichtung und Dämmung eines Kuppelbehälters vorgestellt. Definition Schaumglas/ FOAMGLAS® Schaumglas ist ein aufgeschäumter, geschlossenzelliger Dämmstoff aus silikatischem Glas. Das Ausgangsmate- Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 165 rial für die Herstellung von Schaumglas ist üblicherweise Quarzsand, der mit Spezialzusätzen (Calciumcarbonat, Feldspat, Eisenoxyd etc.) zu Glas geschmolzen wird. Dieses wird abgekühlt, zerkleinert und zu Pulver gemahlen. Diesem Pulver wird Kohlenstoff in feinst verteilter Form zugemischt. Beim Erhitzen in Öfen über 1000°C oxidiert der Kohlenstoff unter Bildung von Gasblasen, die den Aufschäumprozess auslösen. [13] Eigenschaften Für den Neubau und die Instandsetzung von Trinkwasserbehältern ist FOAMGLAS® laut Herstellerangaben besonders geeignet, da es • keine Feuchtigkeit aufnimmt, • seinen Dämmwert über die Lebensdauer des Gebäudes beibehält, • stauchungsfrei und druckfest ist, • resistent gegen den Befall von Nagetieren und Mikroorganismen ist, • widerstandsfähig gegen das Eindringen von Wurzeln und Humussäuren ist, • durch eine effektive Wärmedämmung eine Tauwasserbildung vermindert bzw. verhindert und somit das Bauwerk vor Bauschäden, Korrosion, Pilzbefall und letztendlich vor Verkeimung schützen kann. Verarbeitung Bei der praktischen Anwendung von Schaumglas beim Bau und der Instandsetzung eines Trinkwasserbehälters sind einige Details zu beachten, damit die Ausführung fachgerecht und dauerhaft erfolgen kann. Auf die Verarbeitung wird im Rahmen der Vorstellung des Beispiels näher eingegangen. In der Regel wird FOAMGLAS® für ebene Deckenflächen verwendet. Für diverse spezielle Bauwerksgeometrien hat FOAM- GLAS® jedoch Sonderprofile im Programm, z.B.: • Radiussegmente für Behälter und Lagertanks • Behälterkopf-Segmente • Sphärisch geformte Segmente für Kugelbehälter bis DN 20m [9] Abb. 3: Sphärisch geformte Segmente für Kugelbehälter aus [9] Beispiel 1: TWB 2 im WW II Maudach-Oggersheim Es handelt sich um einen Trinkwasserbehälter mit Kuppeldach, welches mit FOAMGLAS® gedämmt und abgedichtet werden sollte. Für die Bestellung der ursprünglich vorgesehenen, vorgefertigten FOAMGLAS®-Elemente wurde zunächst ein komplettes 3D-Aufmaß der Kuppel des Behälters (32m Durchmesser) durchgeführt. Hierbei wurde festgestellt, dass die Kuppel keine gleichmäßige, definierte Form besitzt, da er seinerzeit händisch geschalt und hergestellt wurde. Abb. 4: Kuppeldecke Behälter (Foto w+s) Abb. 5: Ausschnitt Ausführungspläne [14] Die Hauptschwierigkeit in der Ausführung bestand darin das durchweg ungleiche Steigungsmaß mit FOAM- GLAS®-Platten auszugleichen. Das Standardmaß der FOAMGLAS®-Platten liegt bei 600 x 450 mm und war damit zu groß. Um eine passgenaue Montage sicherzustellen mussten die Platten kleiner geschnitten werden. Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 166 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 Abb. 6: Ausführungsplan Detail Abdichtung im Bereich Kuppeldach [14] Aufbau und Montage 1. Der Untergrund ist zu reinigen. Auf die trockene Betonoberfläche ist ein bituminöser Voranstrich mittels Rolle oder Sprühgerät aufzutragen. 2. Daraufhin sind die zugeschnittenen Schaumglasplatten vollflächig mit gefüllten und versetzten Fugen im Gießverfahren mit Heißbitumen zu verlegen. Hierzu sind die Platten jeweils mit einer kurzen und einer langen Seite in ausgegossenes Heißbitumen einzutauchen und dann an bereits verlegte Platten anzudrücken. 3. Verarbeitungstemperatur des Heißbitumens: ca. 180°C. Die Fugenbreite zwischen den Dämmelementen sollte dabei nicht mehr als 5mm betragen. 4. Herstellung einer Schubsicherung mittels Krallenplatten um das Verschieben/ Verziehen der Bitumenbahn zu verhindern. Abb. 7: Schubsicherung Behälterwand (Foto w+s) Abb. 8: Skizze Dachbahnenbefestigung mit Krallenplatte in FOAMGLAS®-Platten [4] 5. Es folgt die Abdichtungsebene. Die erste Bitumenbahn mit Glas ist mit Heißbitumen im Gießverfahren mit den Schaumglasplatten zu verkleben. Die Überlappung der Stöße sollte min. 100mm betragen. Im oberen Bereich der Bitumenbahn ist diese an die Krallenplatte mechanisch zu befestigen. Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 167 Abb. 9: Ausführung Verlegung Schaumglasplatten und Bitumenbahn (Foto w+s) Abb. 10 6. Die Bitumenbahn ist zu reinigen und vom Sand zu befreien. Auf die trockene Oberfläche ist eine herstellerbezogene Grundierung mittels Rolle oder Sprühgerät aufzutragen. Abb. 11: Hergestellte erste Abdichtungsebene (Foto w+s) 7. Die darauffolgende EPDM-Abdichtung, bestehend aus einer nahtverschweißbaren elastomeren Dichtungsbahn auf Basis EPDM mit Glasgelegeeinlage und selbstklebender Unterschicht mit Trennfolie, ist vollflächig mit der Unterlagsbahn zu verkleben. Die Nähte sind vorzugsweise mit einem Nahtschweißautomaten zu verschweißen. Abb. 12: Fertige Abdichtung (Foto w+s) 8. Es wird empfohlen die Dichtigkeit der Oberfläche mit einen High Voltage-Sensor LeakDetection (HV- SLD), einer Optisch-Mechanischen-Prüfung zu überprüfen. Hierbei können fehlerhafte Nähte oder Beschädigungen der obersten Dachbahnen festgestellt werden. 9. Auf ebenen Flächen kann zur Verminderung der Oberflächentemperatur eine Kiesschüttung sinnvoll sein. Im Bereich der Wände stellten sich andere Anforderungen und dementsprechend auch ein anderer Aufbau der Dämmung/ Abdichtung mittels FOAMGLAS. Auf diese wird in diesem Rahmen nicht weiter eingegangen. 5.2 Außenabdichtung mit einer Kunststoffabdichtungsbahn, Typ BA mit Bentonitschicht Die im folgenden zweiten Beispiel für eine erfolgreiche Sonderlösung verwendete Kunststoffabdichtungsbahn Dual Seal® der Vandex Isoliermittel Gesellschaft mbH aus Schwarzenbek entspricht in einigen Punkten nicht der zuvor beschriebenen, gültigen DIN 18533. Dennoch hat sich diese Art der Ausführung in vielen Projekten bereits bewährt und stellte mit Hilfe des bauaufsichtlich zugelassenen Prüfzeugnisses eine sinnvolle Sonderlösung dar. Definition des Systems/ Eigenschaften: Gemäß Zulassung handelt es sich bei dem verwendeten Produkt um eine 0,4 mm dicke PE HD-Folie, welche einseitig mit einer etwa 3 mm dicken Schicht aus granuliertem Natriumbentonit versehen ist. Das Bentonit ist in ein Vlies eingearbeitet. Zwei unterschiedliche, 10 cm breite Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 168 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 Klebebänder dienen der temporären Lagesicherung sowie der dauerhaften Sicherung der Überlappungen. Aus diesem System wird eine geschlossene, außenliegende Flächenabdichtung erzielt, die das Bauwerk wasserseitig, wannenförmig gegen eindringende Feuchtigkeit schützt. Die vorhandene Bentonitschicht quellt bei Kontakt mit neutraler, alkalischer, betonangreifender Flüssigkeit auf und zieht sich bei Trocknung gleichmäßig wieder zusammen. Dieses Verhalten stellt eine zusätzliche Reserve des Abdichtungssystems dar. [12] Anmerkung: Die Zulassung des Produktes ist 3 Jahre nach Projektende zum 17.12.2020 abgelaufen und wurde aufgrund der momentan unklaren Lage in Bezug auf die Vorgehensweise mit Allgemein bauaufsichtlich zugelassenen Prüfzeugnissen (AbPs) noch nicht wieder verlängert. Die Kunststoffabdichtungsbahn weicht gegenüber der in DIN 18533-2 genannten bahnenförmigen Abdichtungsstoffen in folgenden Punkten ab: • Aufbau (der Aufbau des genannten Systems sieht eine Schicht aus granuliertem Natriumbentonit vor) • Dicke (die polymere Dichtungsschicht beträgt mit 0,4 mm deutlich weniger als die in der Norm vorgesehene Schicht von 1,5 mm) Verarbeitung nach Zulassung [12]: 1. Der Untergrund muss fest und ausreichend tragfähig sowie frei von losen Bestandteilen sein. Hohlräume, Fehlstellen, Risse mit Abmessungen > 2 mm sind vor dem Anbringen der Kunststoffabdichtungsbahn ebenflächig zu verschließen. Kanten sind auf 10 mm/ 45° zu fasen. Grate und Vorsprünge > 6 mm sind zu entfernen. Stehendes Wasser, Eis und Schnee müssen von der Unterlage entfernt werden. 2. Die Bahnen sind so zu verlegen, dass die Kunststoffmembran erdseitig angeordnet und die Bentonitbeschichtung am Bauwerk anliegt. 3. An Längs- und Quernähten müssen die Bahnen mind. 10 cm überlappen. Die Überlappungen sind mit dem zugehörigen Klebeband zu fixieren. Der Untergrund ist vorher von Schmutz und Staub zu reinigen. Bei unter 15° C Temperatur ist das Klebeband mit Heißluft vorzuwärmen. Die Bahnen sind bei mind. 15° C zu lagern. 4. Die Bahnen müssen mit einer vollständig anliegenden, dafür geeigneten Schutzlage vor mechanischer Beschädigung beim Anschütten des Erdreiches geschützt werden. 5. Zur Aktivierung des nötigen Quelldrucks ist ein ausreichendes Widerlager (bei horizontalen Flächenabdichtungen eine Auflast von mind. 140 kg/ m²) erforderlich. Beispiel 2: Sanierung Wasserbehälter 1, Druckerhöhungsanlage Haßloch Auch bei diesem Trinkwasserbehälter handelt es sich um eine Konstruktion mit Kuppeldecke. In diesem Fall besitzt die Kuppel eine steilere Neigung. Abb. 13: Ausführungsplan Schnitt Wasserbehälter [10] Abb. 14: Freilegung Behälterdecke [Foto IG Hof] Abb. 15: Vorbereiteter Untergrund [Foto IG Hof] Da es sich ebenfalls um eine unregelmäßige Ausbildung der Kugelfläche handelte, war eine Anpassung der Ausführung notwendig: Die im vorigen Abschnitt beschriebenen Kunststoffabdichtungsbahnen mit Bentonitschicht mussten diagonal eingeschnitten werden, um der Geometrie der Kuppel gerecht zu werden. Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 169 Abb. 16: Diagonal zugeschnittene Kunststoffabdichtungsbahnen [Foto IG Hof] Als besonders schwierig stellte sich heraus, dass die Kunststoffbahnen bei Regen bzw. Feuchtigkeit in Kombination mit dem vorhandenen Gefälle sehr glatt waren und zusätzliche Schutzmaßnahmen z.B. in Form von Bautenschutzmatten als sichere Laufwege notwendig wurden. Auch die Nahtverklebung mit dem systemzugehörigen, speziellen Klebeband kann durch extreme Witterung empfindlich werden und muss in jedem Fall fachgerecht ausgeführt werden. Um die bei horizontalen Flächenabdichtungen für die Aktivierung des Quelldrucks notwendige Auflast herzustellen, war in diesem Fall das Aufbringen eines Schutzestrichs vorgesehen. Aufgrund der starken Neigung des Kuppeldachs war die Verlegung des Zementestrichs jedoch mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. 6. Fazit Gerade bei älteren, komplexen, instandsetzungsbedürftigen Bauwerken ist eine Sonderlösung meist das Mittel der Wahl. Standardisierte Systeme reichen bei solchen Bauwerken oftmals an ihre Grenzen. Mögliche Sonderlösungen sind zu vergleichen und genauestens technisch und wirtschaftlich abzuwägen. Zunächst vermeintlich wirtschaftliche Vorteile können sich langfristig als nachteilig herausstellen. So ist u. a. immer zu bedenken, dass eine durchgeführte Außenabdichtung und ggfs. -dämmung immer Auswirkungen auf die Behälterinnensanierung hat. Empfehlenswert ist es bei Bestandsbehältern die Außensanierung vor einer Instandsetzung von Innen durchzuführen. So kann z. B. vermieden werden, dass erst nachträglich Schäden an der Neubeschichtung sichtbar werden, die durch eine ggfs. erfolgte Überlastung bei den späteren Erdarbeiten hervorgerufen wurden. Literatur-/ Quellenverzeichnis [1] Baunetz Wissen: Arten und Eigenschaften von Kunststoffbahnen unter: https: / / www.baunetzwissen.de/ flachdach/ fachwissen/ kunststoffbahnen/ arten-und-eigenschaften-von-kunststoffbahnen-1305867 [abgerufen am 12.07.2021] [2] Deutsche Bauchemie (Hrgs.): Richtlinie für die Planung und Ausführung von Abdichtungen mit polymermodifizierten Bitumendickbeschichtungen (PMBC), Frankfurt 2018 [3] Deutsche FOAMGLAS® GmbH: Herstellung unter http: / / de.foamglas.com/ de/ waermedaemmung/ prproduk/ foamglas_das_produkt/ herstellung/ [abgerufen am 12.07.2021] [4] Deutsche FOAMGLAS® GmbH: Ausführungsbeispiel Dachbahnenbefestigung mit Krallenplatte in FOAMGLAS®-Platten, Stand 2017 [5] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: DAfStb Richtlinie Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie): 2017-12 [6] Die Bitumenbahn GmbH: Polymerbitumenbahnen unter: https: / / www.derdichtebau.de/ bitumenbahnen-das-material.1201.htm [abgerufen am 12.07.2021] [7] DVGW, DIN (Hrsg.): DVGW-W 300-1(A): 2014- 10 Trinkwasserbehälter; Teil 1: Planung und Bau [8] 2014-10 Trinkwasserbehälter; Teil 3: Instandsetzung und Verbesserung [9] FOAMGLAS Pittsburg Corning Europe NV: FOAMGLAS® Dämmung; Maßfertige Produkte, Tessenderlo, Stand 2020 [10] Ingenieurbüro IG Hof, Ausschreibungsunterlagen, Sanierung des Wasserbehälters der Druckerhöhungsanlage Haßloch (DEHASS), Herborn 2016 [11] Merkl, G.: Trinkwasserbehälter: Planung, Bau, Betrieb, Schutz und Instandsetzung, Verlag Gerhard Merkl, 2011 [12] MFPA Leipzig GmbH: Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis P-SAC 02/ 5.1/ 14-430 Kunststoffbahn Dual Seal LG Membrane 15 mil, Stand 2015 [13] Nierobis, L.: Schaumglas (CG) unter www.waermedaemmstoffe.com [abgerufen am 12.07.2021] [14] Unger Ingenieure Ingenieurgesellschaft mbH: Ausschreibungsunterlagen Sanierung des TWB 2 im WW II Maudach-Oggersheim, Darmstadt 2019 [15] Zentralverband des deutschen Dachdeckerhandwerks-Fachverband Dach- Wand- und Abdichtungstechnik e.V. (Hrsg.): Deutsches Dachdeckerhandwerk - Regeln für Abdichtungen, mit Flachdachrichtlinie, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH & Co KG, Köln 2020 Alternativen für Außenabdichtungen und Sonderlösungen 170 6. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2021 Normenverzeichnis [16] DIN 18531-1: 2017: 07 Abdichtung von Dächern sowie von Balkonen, Loggien und Laubengängen Teil 1: Nicht genutzte und genutzte Dächer - Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrund-sätze [17] DIN 18533-1: 2017-07 Abdichtung von erdberührten Bauteilen- Teil 1: Anforderungen, Planungs- und Ausführungsgrundsätze [18] DIN 18533-2: 2017-07 Abdichtung von erdberührten Bauteilen - Teil 2: Abdichtung mit bahnenförmigen Abdichtungsstoffen [19] DIN 18533-3: 2017-07 Abdichtung von erdberührten Bauteilen- Teil 3: Abdichtung mit flüssig zu verarbeitenden Abdichtungsstoffen [20] DIN EN 13167: 2015-04: Wärmedämmstoffe für Gebäude - Werkmäßig hergestellte Produkte aus Schaumglas (CG) - Spezifikation