eJournals Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis 8/1

Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis
ktw
expert verlag Tübingen
ktw81/ktw81.pdf0922
2025
81

Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem

0922
2025
Jens Glowacky
Adrian Pflieger
Die sichere Versorgung mit Trinkwasser erfordert bauliche Maßnahmen, die klimatische Herausforderungen wie Trockenheit und Starkregen berücksichtigen. Wasserundurchlässige Betonkonstruktionen (WU-Beton) spielen dabei eine zentrale Rolle. Besonders kritisch dabei sind Fugenabdichtungen, die höchsten hygienischen und technischen Anforderungen genügen müssen. Das Fugenblechsystem CEMflex mit mineralisch reaktiver Beschichtung bietet mechanischen, chemischen und selbstheilenden Schutz. Es erfüllt alle relevanten Anforderungen aus Produkt-Zulassungsprüfungen und Anforderungen in Trinkwasseranwendungen. Die aktive Reaktion mit Beton sorgt für dauerhaften Verbund und Abdichtung von Arbeits- und Sollrissfugen. Der Einbau ist einfach, witterungsunabhängig und reduziert Fehlerquellen. Praxisbeispiele zeigen die erfolgreiche Anwendung im Trinkwasserbehälter- und Wasserwerksbau.
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8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 165 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem Dr. rer. nat. Jens Glowacky BPA GmbH, Herrenberg Dipl.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. Adrian Pflieger BPA GmbH, Herrenberg Zusammenfassung Die sichere Versorgung mit Trinkwasser erfordert bauliche Maßnahmen, die klimatische Herausforderungen wie Trockenheit und Starkregen berücksichtigen. Wasserundurchlässige Betonkonstruktionen (WU-Beton) spielen dabei eine zentrale Rolle. Besonders kritisch dabei sind Fugenabdichtungen, die höchsten hygienischen und technischen Anforderungen genügen müssen. Das Fugenblechsystem CEMflex mit mineralisch reaktiver Beschichtung bietet mechanischen, chemischen und selbstheilenden Schutz. Es erfüllt alle relevanten Anforderungen aus Produkt-Zulassungsprüfungen und Anforderungen in Trinkwasseranwendungen. Die aktive Reaktion mit Beton sorgt für dauerhaften Verbund und Abdichtung von Arbeits- und Sollrissfugen. Der Einbau ist einfach, witterungsunabhängig und reduziert Fehlerquellen. Praxisbeispiele zeigen die erfolgreiche Anwendung im Trinkwasserbehälter- und Wasserwerksbau. 1. Einführung Die Versorgung mit hygienisch einwandfreiem Trinkwasser stellt eine der grundlegendsten Aufgaben im Bereich des Gesundheits- und Umweltschutzes dar [1]. Im Hinblick auf die Folgen des Klimawandels müssen viele Länder, Kommunen und Unternehmen ihre Trinkwasserversorgungen auf den Prüfstand stellen und die Frage beantworten, ob Ihre Trinkwasserversorgungseinrichtungen den Heraus-forderungen des voranschreitenden Klimawandels gewappnet sind. Regenreiche Wetterlagen und längere Trockenphasen sind in den Trinkwasser-Gewinnungs-, -Lager- und -Transportprozessen der Trinkwasser-versorger zu berücksichtigen [2]. Gleiches gilt prinzipiell auch für Oberflächenwasser, welches als Brauch- oder Nutzwasser an vielen Stellen in Industrie und Landwirtschaft genutzt werden kann, um dort Trinkwasser einzusparen. In Deutschland und vielen anderen Ländern unterliegt Trinkwasser strengen gesetzlichen Anforderungen, die im Wesentlichen durch die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) [3] geregelt werden. Der Schutz des Trinkwassers beginnt dabei nicht erst bei der Auf bereitung, sondern bereits bei der Planung, Konstruktion und Ausführung von baulichen Anlagen, die mit Trinkwasser in Berührung kommen - insbesondere von Speicherbauwerken, Behältern und Leitungsbauwerken. In diesem Zusammenhang gewinnen wasserundurchlässige Betonkonstruktionen, sogenannte WU-Konstruktionen, zunehmend an Bedeutung [4, 5]. WU-Beton ist ein spezielles Betonsystem, das durch seine dichte Materialstruktur auf Grund einer optimierten Betonrezeptur und eine sorgfältig geplante Konstruktion das Eindringen von Wasser dauerhaft verhindert. Solche Konstruktionen bieten zahlreiche Vorteile: Sie sind dauerhaft, wartungsarm, kosteneffizient und bieten einen effektiven Schutz gegen das Eindringen von Wasser oder Feuchtigkeit sowie gegen das Austreten von Trinkwasser. Besonders im Hinblick auf die steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung erweist sich der Einsatz von WU-Beton als zukunftsweisende Lösung [6]. Trotz dieser Vorteile ist die Anwendung von WU-Konstruktionen im Bereich der Trinkwassersicherheit mit besonderen Herausforderungen verbunden. Hierzu zählen unter anderem die Sicherstellung der Betondichtigkeit über die gesamte Nutzungsdauer, die Vermeidung mikrobiologischer Beeinträchtigungen durch Rissbildung oder Undichtigkeiten sowie die Berücksichtigung der chemischen Beständigkeit gegenüber im Wasser gelösten Stoffen [4, 7]. Dieser Beitrag beschäftigt sich im Speziellen mit Herausforderungen von einem baulichen Detail der Betonkonstruktion: Der Fugenabdichtung. Fugenabdichtungen erfordern eine besondere Sorgfalt in Planung und Ausführung, um die Integrität der Trinkwasserschutzfunktion langfristig zu gewährleisten, was grundsätzlich auch für andere Details wie Rohrdurchführungen oder Anschlüsse gilt [8]. Besonders hervorzuheben sind dabei Fugenabdichtungssysteme mit innovativen Lösungen, die die in der trinkwassersicheren Anwendung gestellten baupraktischen und hygienischen Anforderungen in Kombination mit WU-Betonkonstruktionen, im Speziellen Fugensysteme mit mineralisch reaktiv beschichteten Fugenabdichtungen, erfüllen. 2. Anforderungen an Fugenabdichtungen in Trinkwasserbehältern Fugenabdichtungen in Trinkwasserbehältern - insbesondere Arbeits- und Sollrissfugenabdichtungen - unterliegen hohen technischen und hygienischen Anforderungen, die durch verschiedene normative Regelwerke präzise definiert sind. Ziel ist es, die dauerhafte Dichtheit der Behälter sicherzustellen und gleichzeitig die hygienische Un- 166 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem bedenklichkeit aller eingesetzten Materialien im Kontakt mit Trinkwasser zu gewährleisten [9, 10]. Arbeitsfugen entstehen bei der planmäßigen Unterbrechung von Betonierabschnitten und stellen aufgrund ihrer strukturellen Natur potenzielle Schwachstellen in der Dichtheit eines wasserundurchlässigen Betonbauwerks dar. Der homogene Beton wird durch die Arbeitsfuge gestört und bildet an dieser und mit allen Fugen-abdichtungslösungen eine Grenzfläche, welche die größte Schwachstelle im Verbundsystem darstellt [11]. Um eine sichere Abdichtung dieser Fugen zu gewährleisten, müssen geeignete Abdichtungssysteme verwendet werden, wie z. B. Fugenbänder, quellfähige Dichtbänder, Injektionsschläuche oder die hier im Fokus stehenden Fugenbleche. Die Auswahl, Anordnung und Ausführung dieser Systeme müssen bereits in der Planungsphase detailliert, vor allem die maximale Rissbreitenbemessung und im Speziellen die mechanische Belastung der trinkwasserführenden Betonkonstruktionen bei maximaler Wasserlast (maximaler Füllhöhe und Wasserdruck) und schneller Wasserentlastung, z. B. bei Leerungen von Becken, berücksichtigt werden [12]. Normativ besonders relevant ist die WU-Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), die Anforderungen an die Planung, Bemessung und Ausführung von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton formuliert. Sie beschreibt, wie Arbeitsfugen im Kontext eines ganzheitlichen Abdichtungskonzepts geplant und mit geprüften Systemen abgedichtet werden müssen. Die Abdichtung muss dabei dauerhaft wirksam sein und mechanischen sowie chemischen Belastungen standhalten [13]. Darüber hinaus gelten im Trinkwasserbereich spezielle hygienische Anforderungen. Das DVGW-Arbeitsblatt W-300 fordert, dass Trinkwasserbehälter dauerhaft dicht und so geplant und gebaut werden müssen, dass eine Beeinträchtigung der Trinkwasserqualität ausgeschlossen ist [10]. Die in Fugenabdichtungssystemen eingesetzten Materialien müssen deshalb die Anforderungen der KTW-Bewertungsgrundlage (KTW-BWGL) erfüllen, welche die gesundheitliche Unbedenklichkeit von Kunststoffen und anderen polymeren Werkstoffen im Kontakt mit Trinkwasser sicherstellt [14]. Zusätzlich ist die mikrobiologische Eignung der Materialien gemäß DVGW-Arbeitsblatt W- 270 nachzuweisen [15]. Dieses stellt sicher, dass Materialien kein Nährboden für mikrobiologisches Wachstum sind, was eine Verunreinigung des Wassers verhindern soll. Bei mineralisch reaktiv beschichteten Fugenbleche legt ergänzend das DVGW- Arbeitsblatt W-347 Prüfungen und hygienische Anforderungen an zementgebundene Werkstoffe fest, die im Kontakt mit Trinkwasser stehen könnten [16]. Auch konstruktive Normen wie die DIN EN-1992-1-1 (Eurocode-2) und die deutsche Ergänzungsnorm DIN 1045-1 sind zu beachten [17, 18]. Sie betreffen die konkrete Ausführung und Verarbeitung von Beton, einschließlich der Anforderungen an die Gestaltung und Vorbereitung von Arbeitsfugen. Besonders wichtig ist hier, dass die Fugenflächen fachgerecht vorbereitet, gereinigt und ggf. aufgeraut werden, um eine optimale Haftung und Funktion der Abdichtung zu gewährleisten. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass Fugenabdichtungen in Trinkwasserbehältern nur mit zugelassenen, geprüften und für den Trinkwasserkontakt geeigneten Produkten ausgeführt werden dürfen. Die Auswahl der Abdichtungssysteme sowie deren Einbau müssen den geltenden Normen und Regelwerken entsprechen, insbesondere der WU-Richtlinie, den DVGW-Arbeitsblättern W-270 und W-347 sowie der KTW-BWGL. Nur durch die konsequente Einhaltung dieser normativen Vorgaben kann sichergestellt werden, dass Trinkwasserbehälter dauerhaft dicht und hygienisch einwandfrei betrieben werden können. Am Bespiel des mineralisch reaktiv beschichtete Fugenblechsystem CEMflex der Firma BPA GmbH aus Herrenberg soll im Folgenden gezeigt werden, wie das Fugenblechsystem aufgebaut ist, welche Funktionsweisen es hat und wie diese Eigenschaften ideal auf die oben aufgeführten Anwendungsanforderungen passen. 3. Aufbau und Funktionsweise eines mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechsystems am Beispiel von CEMflex Das Fugenabdichtungssystem CEMflex besteht aus einem verzinkten Stahlblech als Trägermaterial mit beidseitiger, mineralisch reaktiver Spezialbeschichtung, die herstellungsbedingt eine raue Oberfläche ausbilden lässt. Die Beschichtung ist durch seine Reaktionsfähigkeit auf Grund seiner chemischen, betonähnlichen, Zusammensetzung auf dem Trägerblech chemisch dauerhaft und fest gebunden. Die chemischen Anbindungsreaktionen der Beschichtung auf dem Trägermaterial laufen während der Herstellung und der anschließenden Trocknungsphase innerhalb weniger Stunden ab. Nach der Trocknungsphase ist die Beschichtung auf dem Trägerblech chemisch fixiert und trocken ohne zusätzliche Schutzfolien handhabbar. Die elastischen Eigenschaften der mineralisch reaktiven Beschichtung sind dabei soweit ausgeprägt, dass ein Biegen der beschichteten Bleche, z. B. für die Ausbildung von Ecken oder L-Profilen, ohne Abplatzen der Beschichtung möglich ist. Die Abdichtungswirkung dieses Fugenabdichtungs-systems basiert auf einem dreifachen Wirkprinzip: 1. Mechanische Sperre: Das Stahlblech wirkt primär als Barriere gegen Wasserdurchtritt entlang der Fuge. Zusätzlich ist das Blech auch gasdicht und dient als Trägermaterial für die mineralisch reaktive Spezialbeschichtung. Diese Beschichtung ist auf der mechanischen Sperre chemisch dauerhaft stabil gebunden und dient dort ebenfalls als mechanische Barriere. Ihre raue Oberfläche führt zu einer signifikanten Vergrößerung der möglichen mineralischen Grenzfläche als Kontakt zum umgebenden Beton. 2. Aktive Reaktion: Sobald das Fugenblechsystem CEMflex in der Arbeitsfuge installiert ist, werden im Nachgang die Betonagen je Abschnitt durchgeführt, so dass die mineralisch reaktiv beschichteten Fugenbleche im Kontakt zum Frischbeton stehen. Die raue 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 167 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem Oberfläche der Beschichtung und ihre mineralische Zusammensetzung ermöglichen dabei einen optimalen mechanischen Verbund zum umgebenden Beton. Dieser mechanische Verbund wird durch eine chemische Anbindungsreaktion verstärkt, die in der mineralisch reaktiven Beschichtung des CEMflex Fugenblechsystems ihren Ursprung hat. Diese Anbindungsreaktion beruht auf dem Reaktionsverhalten der mineralischen Beschichtung des Fugenbleches mit der Feuchtigkeit des Frischbetons, der sich entwickelnden Porenlösung bei den Betonhydratationsschritten oder nach der Betonhydratation durch Kontakt mit eindringenden wässrigen Lösungen. Es können dabei unterschiedliche Reaktionswege ablaufen, die am Ende die strukturelle Schwachstelle an der Grenzfläche zwischen Beton und CEMflex Fugenblechsystem durch Rekristallisation von Calcit oder C-S-H-Phasen kraftschlüssig und dicht beheben. Diese Versinterungs- oder Hydratationsreaktionen laufen in Abhängigkeit der Zusammensetzung der, an das Fugenblechsystem herangetragenen, wässrigen Lösungen in der Grenzfläche ab. Die entstehenden Kristalle binden sich optimal in die umgebende Betonmatrix ein, da sie auch natürlicher Bestandteil von Betonen sind und führen dadurch zu einer dichten Beton-Matrix in den Grenzflächen der Arbeitsfugen. 3. Selbstheilung: Nach dem Erhärten des Betons sind die eingebundenen mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechsysteme weiterhin in der Lage chemische Versinterungs-, Rekristallisations- und Hydratationsreaktionen durchzuführen. Durch die Nutzung der Betonkonstruktion, durch externe Einflüsse indizierte Kräfte oder aus der Betonkonstruktion selbst, können kleinere Risse und Mikrorisse auch im Bereich der Arbeitsfugen entstehen. Wenn diese Risse wasserführend sind, ist die Beschichtung der CEMflex Fugenbleche auch zu einem späteren Zeitpunkt in der Lage, abdichtende Rekristallisationsprodukte auszubilden und damit die Risse nachträglich abzudichten. Diesen nachträglichen Selbstheilungsprozess unterstützt die Flexibilität der allseitig aufgetragenen mineralisch reaktiven Beschichtung des Fugenblechsystems. Kleinere Bewegungen in der Betonkonstruktion werden durch die Flexibilität in der Beschichtung gut bewältigt, sind dann aber auch weiterhin in der Lage die reaktiven mineralischen Anteile zur chemischen Reaktion zur Verfügung zu stellen. 4. Hygienische Eignung - Prüfung und Zulassung Das Fugenblechsystem CEMflex erfüllt durch seine zahlreichen nationalen und internationalen Zulassungen höchste Anforderungen an die Materialverträglichkeit, mikrobiologische Unbedenklichkeit und Eignung für den Einsatz in trinkwasserberührten Bereichen. Die KTW- Richtlinien (Kunststoffe im Trinkwasser), herausgegeben vom Umweltbundesamt, definieren die hygienischen Anforderungen an Materialien, die mit Trinkwasser in Kontakt kommen [14]. CEMflex erfüllt diese Anforderungen nachweislich, wodurch sichergestellt ist, dass vom Fugenblech keine gesundheitsgefährdenden oder das Trinkwasser nachteilig beeinflussenden Stoffe freigesetzt werden [19]. Zusätzlich entspricht CEMflex den Anforderungen der DVGW-Arbeitsblätter W- 270 und W- 347 [15, 16]. Das Arbeitsblatt DVGW W270 beurteilt die mikrobiologische Eignung von Werkstoffen hinsichtlich des Wachstums von Mikroorganismen auf deren Oberfläche. Durch die erfolgreiche Prüfung gemäß W-270 wird bestätigt, dass das Fugenblechsystem kein Nährboden für Mikroorganismen ist und somit die mikrobiologische Qualität des Trinkwassers nicht gefährdet [20]. Das Arbeitsblatt DVGW W- 347 regelt die Anforderungen an Fugenabdichtsysteme in wasserführenden Bauwerken, insbesondere im Trinkwasserbereich, in Bezug auf chemische Beständigkeit, Haftverhalten, Rissüberbrückung und mechanische Belastbarkeit. CEMflex erfüllt diese technischen und bauphysikalischen Kriterien umfassend und eignet sich daher für dauerhaft wasserbelastete Fugen in hochsensiblen Trinkwasseranlagen [20]. Die NSF/ ANSI 61-Zertifizierung (National Sanitation Foundation) bestätigt die Übereinstimmung mit den nordamerikanischen Anforderungen für Materialien, die mit Trinkwasser in Berührung kommen [21]. Diese Zulassung belegt die internationale Hygienetauglichkeit und Materialqualität des Fugenblechsystems CEMflex auch im außereuropäischen Kontext [22]. Nicht zuletzt entspricht CEMflex den Anforderungen der Trinkwasserverordnung 2023 (TrinkwV 2023), welche alle in Deutschland geltenden Regelungen zur Qualitätssicherung von Trinkwasser auf dem neuesten Stand der Technik zusammenfasst. Die Verordnung fordert, dass nur hygienisch einwandfreie Materialien in Trinkwasseranlagen verbaut werden dürfen, die nach dem Stand der Technik bewertet und zugelassen sind. Insgesamt erfüllt das Fugenblechsystem CEMflex somit alle relevanten technischen, mikrobiologischen und hygienischen Anforderungen, um in Bauwerken mit Trinkwasserkontakt sicher, dauerhaft und regelkonform eingesetzt werden zu können. 5. Verarbeitung und Einbau Die fachgerechte Montage des CEMflex Fugenblechs erfolgt in mehreren aufeinander abgestimmten Schritten und ist entscheidend für die sichere Abdichtung von Arbeitsfugen in wasserundurchlässigen Beton-bauwerken [23]. Das Fugenblech wird mittig mit einem Abstand zum Bauteilrand von mindestens 50-mm bzw. mindestens 3x Größtkorndurchmesser in der Betonfuge eingebaut und sorgt durch seine spezielle Beschichtung für eine zuverlässige Aktivabdichtung mit dem umgebenden Beton. Zunächst wird das CEMflex Fugenblech in der Boden-Wand-Fuge direkt auf der obersten Bewehrungslage installiert. Dazu wird das Blech mit geeigneten Befestigungsmitteln, wie Omegabügeln oder Halteclips, mechanisch befestigt. 168 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem Abb. 1: CEMflex Fugenblech fixiert auf oberster Bewehrungslage. Alternativ kann bei nachträglichen Fugenausbildungen auch ein Einkleben mittels eines geeigneten Klebers erfolgen. Wichtig ist, dass das Fugenblech gerade und mittig auf der Arbeitsfuge sitzt und keine Fehlstellungen aufweist. Das Blech kann je nach baulicher Geometrie mit der Hand gebogen und mit Blechscheren auf Maß zugeschnitten werden. Die einzelnen CEMflex-Elemente werden mit mindestens 5-cm Überlappung (bis 2-bar Wasserdruck geprüft) verbunden. Bei erwarteten Wasserdrücken bis 8-bar ist eine Überlappungslänge von ≥-10-cm vorzusehen. An den Stoßstellen ist darauf zu achten, dass die Verbindung dicht und formschlüssig ausgeführt wird. Die Überlappungen werden in der Regel durch Halteclips gesichert. Abb. 2: CEMflex Fugenblech Überlappung gesichert mit 2 Halteclips. Nach der Montage muss sichergestellt werden, dass die Reaktivbeschichtung des Blechs unversehrt bleibt. Ein direkter Kontakt mit Betonverflüssigern, Schalölen oder anderen chemischen Zusatzmitteln ist zu vermeiden. Bei starker Verschmutzung ist die Beschichtung vor dem Betonieren vorsichtig zu reinigen, leichte Betonspritzer auf der Beschichtung stören die Funktionsfähigkeit des mineralisch reaktiven Fugenblechsystems nicht. Bei der Fugenabdichtung von Wand-Wand-Abschnitten ist äquivalent zu verfahren. Beim anschließenden Betonieren ist darauf zu achten, dass der Frischbeton das Fugenblech allseitig gut umschließt, insbesondere im Bereich der Fugenstöße und Übergänge. Verdichtungsvorgänge wie Rütteln müssen mit Sorgfalt durchgeführt werden, um Lunkerbildung zu vermeiden und eine kraftschlüssige Einbindung in den Beton sicherzustellen. Die Einbindetief eines Fugenblechabschnittes ist abhängig von dem zu erwartenden Wasserdruck. Bis 3-bar ist eine Einbindetiefe von 3-cm ausreichend. Bei Wasserdrücken bis 8 bar muss eine Einbindung von mindestens 5-cm in den Beton gewährleistet werden können. 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 169 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem Abb. 3: CEMflex Fugenblech T-Stoß mit Omegabügeln in Beton. Da das mineralisch reaktive Fugenblechsystem ohne Schutzfolien und andere Schutzmaßnahmen auskommt, reduziert sich der Verpackungsmüll und vereinfacht den Einbau im Handling signifikant. Durch den Systemauf bau des mineralisch reaktiven Fugenblechsystems ist der Einbau witterungsunabhängig und reduziert fehlerhafte Anwendungen deutlich. Die für das Fugenblechsystem vorliegenden Prüfzeugnisse belegen, neben der trinkwassersicheren Anwendung, auch die einfache, effektive und sichere Verarbeitung bei unterschiedlichen Anwendungsgebieten. Gleichzeitig gewährleistet der fachgerechte Einbau in Verbindung mit der Produktfunktionalität selbst bei hohen Wasserdrücken eine effektive, langlebige und normkonforme Abdichtungslösung für anspruchsvolle WU-Betonkonstruktionen. 6. Systemvergleich: mineralisch reaktiv beschichtetes Fugenblech vs. Konventionelle Lösungen - Leistungsfähigkeit Für eine Beurteilung der Leistungsfähigkeit eines mineralisch reaktiv beschichten Fugenblechsystems stellen Anwendungskriterien wie eine einfache Verarbeitung, die Fehlertoleranz des Abdichtungssystems selbst, die Art seines Wirkprinzips, seine Dauerhaftigkeit und nicht zuletzt und vor allem seine Eignung für den Einsatz im Trinkwasserbereich eine wesentliche Bewertungsgrundlage für Abdichtungssystemvergleiche dar. Diese gilt es neutral zu betrachten, um eine unabhängige Bewertung durchführen zu können. Neben mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechen kommen grundsätzlich verzinkte Fugenbleche, (Bentonit)-Quellbänder und Injektionsschlauchsysteme als zu vergleichende Fugenabdichtungssysteme in Frage. Die Verarbeitung ist bei mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechen, wie in Abschnitt 5 ersichtlich, am einfachsten im Vergleich zu anderen Abdichtungssystemen. Recht einfach ist die Verarbeitung von verzinkten Fugenblechen, da hier lediglich mehr auf die Überlappungsbereiche und Einbindetiefen geachtet werden muss. Quellbänder sind im Handling noch etwas anspruchsvoller, da hier vor allem die Lagestabilisierung in der Bauteilmitte beachtet werden muss. Am aufwendigsten ist der Einsatz systembedingt von Injektionsschläuchen. Diese Schwierigkeiten in der Verarbeitung spiegeln sich direkt in der Fehlertoleranz der Systeme wider. Quellbänder und Injektionsschläuche zeigen deutlich niedrigere Fehlertoleranzen als die Fugenblechsysteme. Die Betrachtung des Wirkprinzips zur Abdichtung der Fuge ist bei den verschiedenen Fugenabdichtungslösungen unterschiedlich. Injektionsschläuche werden aktiv mit Injektionsmitteln gefüllt und verschließen den Bereich der Fuge aktiv, wenn das Injektionsgut alle offenen Stellen erreicht. Quellbänder wirken zunächst passiv und bei Kontakt mit Wasser quellend. Dabei verteilen sich ggf. quellfähige Tone in den offenen Hohlräumen des Fugenbereichs, schwinden aber wieder bei Austrocknung. Fugenbleche wirken zunächst durch das Trägermaterial rein mechanisch. Mineralisch reaktiv beschichtete Fugenbleche wirken zusätzlich durch ihre aktive Beschichtung, die im Kontakt mit Porenlösung oder eindringenden Wässern Versinterungs- Rekristallisations- oder Zementchemischereaktionen und kombinieren so zwei unterschiedliche Wirkprinzipien. Die Dauerhaftigkeitsbetrachtung der unterschiedlichen Fugenabdichtungssysteme zeigt für alle Produktsysteme gute bis sehr gute Eigenschaften. Injektionsschlauchsysteme sind durch ihre komplexere Verarbeitung wartungsintensiver und Quellbänder könnten mit der Nutzungsdauer in ihrer Funktionalität durch den Verlust von quellfähigen Bentoniten nachlassen. Die mechanische wirkenden Fugenbleche verbleiben in der abzudichtenden Fuge und sind daher besonders dauerhaft. Mineralisch reaktiv beschichtete Fugenbleche zeigen sich noch dauerhafter in der Anwendung, da ihre mineralische Beschichtung ebenfalls in der abzudichtenden Fuge verbleibt und über die Nutzungsdauer hinweg reaktiv ist und bei Wasserkontakt immer wieder neu reaktiviert werden kann. Am Ende muss ein Fugenabdichtungssystem für eine Anwendung im Trinkwasserbereich dafür hygienisch geeignet sein. Die entsprechenden Zulassungen zeigen deutlich, dass die Nutzung von mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechen die beste Wahl darstellt, da sie alle normativen Anforderungen erfüllt. Verzinkte Fugenbleche, Injektionsschlauchsysteme und Quellbänder können mit größerem Aufwand auch für Trinkwasseranwendungen geeignet sein, wenn auch deutlich eingeschränkter. Zusammenfassen zeigt Tabelle 1 eine Übersicht der gängigen Fugenabdichtungslösungen mit einer kurzen Leistungswertung wesentlicher Anwendungskriterien. Hierbei zeigt sich der Vorteil von mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechen bei der Betrachtung aller Kriterien. 170 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem Tab. 1: Übersicht gängiger Fugenabdichtungslösungen mit Leistungsbewertung zu wesentlichen Anwendungskriterien Quellband Injektionsschlauch Fugenblech verzinkt Fugenblech mineralisch reaktiv beschichtet Einfache Verarbeitung Mittel Aufwendig Einfach Sehr einfach Fehlertoleranz Gering Gering Mittel Hoch Wirkprinzip Passiv/ Quellend Aktiv Mechanisch Mechanisch + Aktiv Trinkwasser geeignet Eingeschränkt Eingeschränkt Mit Aufwand Ja Dauerhaftigkeit Mittel Wartungsabhängig Hoch Sehr hoch 7. Praxisbeispiele und Anwendungen Der Neubau eines kleinen Trinkwasserbehälters in Österreich ist ein Beispiel für die Verwendung eines mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechsystems zur Abdichtung von Arbeitsfugen im Bereich der Bodenplatte-Wand-Fuge. Abbildung-4 zeigt die zur Verarbeitung bereits aus der Holzverpackung entnommenen Fugenbleche am Rande er Bodenplatten-Schaltafeln. Die Fugenbleche wurden nach den Bewehrungsarbeiten für die Bodenplatte mittig in den Boden-Wand-Arbeitsfugen gemäß Herstellerangaben eingebaut. Die Betonage der Bodenplatte erfolgte im direkten Anschluss. Abbildung-5 zeigt den Einbauzustand des mineralisch reaktiven Fugenblechsystems nach der Betonage, auch im Bereich einer Überlappung mittels Halteclips. Abb. 4: CEMflex Fugenblech zum Einbau auf der Baustelle vorbereitet. Abb. 5: CEMflex Fugenblech im frischen Beton der Bodenplatte eingebunden. Der Neubau eines Wasserwerks im Kreis Calw (Baden- Württemberg) (Abb.-6) ist ein weiteres Beispiel für die Verwendung von mineralisch reaktiven Fugenblechsystemen. Abb. 6: Neubau Wasserwerk, Projektbeschreibung. In der gesamten Betonkonstruktion wurden die Arbeitsfugen mit mineralisch reaktiven Fugenblechsysteme abgedichtet (Abb.-7). Dabei wurden die Fugenbleche auch in die hier im Bauvorhaben notwendigen Abschalelemente integriert (Abb.-8 und-9). Abbildung-10 zeigt etwas detaillierter die mineralisch reaktiven Fugenbleche in den Arbeitsfugen zwischen Bodenplatte und Wand. Gut erkennbar ist die mittige Positionierung der Fugenblechelemente zwischen den aufgehenden Bewehrungsreihen und ihre Lagefixierung mittels Omega-Bügeln. Im rechten Bereich erkennt man eine Überlappung zweier Fugenblechelementen, die mit Halte-Clips gesichert sind. Betonspritzer auf der Fugenblechoberfläche lassen sich meist nicht verhindern. Abbildung-10 zeigt solche Betonverunreinigungen auf der rechten Seite. Trotz dieses Be- 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 171 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem tonbelages lässt sich die raue Oberflächenstruktur des mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechsystems noch sehr gut erkennen und stellt keine störende Trennschicht an der Fugenabdichtung für die anstehende Wandbetonage dar. Die Verunreinigung beweist den sehr guten Verbund der mineralisch reaktiven Beschichtung mit zementgebundenen Baustoffen. Abb. 7: Übersichtsbild von Arbeitsfugen mit CEMflex im Neubau des Wasserwerks Gültingen. Abb. 8: Abschalelement mit CEMflex Fugenblech, Detailaufnahme. Abb. 9: Abschalelement mit CEMflex Fugenblech, Übersichtsbild. Abb. 10: CEMflex Fugenblech mit unkritischer Betonverschmutzung in der Boden-Wand-Arbeitsfuge im ausgehärteten Beton. 8. Fazit Arbeits- und Sollrissfugen stellen potentiell kritische, aber in Betonkonstruktionen nicht vermeidbare, Schwachstellen dar. Besonders unter hygienischen Aspekten in Konstruktionen für die Trinkwasserspeicherung, den Trinkwassertransport und bei der Trinkwassergewinnung muss auf eine dauerhaft sichere Abdichtung geachtet werden, ohne die konstruktiv wichtigen Anforderungen an eine Fugenabdichtung zu vernachlässigen. Mineralisch reaktiv beschichtete Fugenblechsysteme (z. B. CEMflex Fugenblechsysteme) bietet eine sichere, robuste und 172 8. Kolloquium Trinkwasserspeicherung in der Praxis - September 2025 Trinkwassersichere Fugenabdichtung in Betonkonstruktionen mit mineralisch reaktiv beschichtetem Fugenabdichtungssystem trinkwassergerechte Lösung für die Abdichtung von Arbeits- und Sollrissfugen in Betonkonstruktionen. Diese Fugenabdichtungssysteme weisen grundsätzlich eine zuverlässige Abdichtungswirkung auf, die durch die reaktive Beschichtung einen nachweislich dichten chemischen und mechanischen Verbund zum umgebenden Beton bietet, der auch über die Lebensdauer des Bauwerks erhalten bleibt und bei Bedarf reaktiviert wird. Gleichzeitig ist das mineralisch reaktiv beschichtete Fugenblechsystem gemäß Trinkwasserverordnung nachweislich hygienisch geeignet auch mit Trinkwasser in Kontakt zu kommen und keinen negativen Einfluss darauf zu haben. Das Handling des Fugenblechsystems ist selbst unter schwierigen Baustellenbedingungen einfach und schnell, was zu einer sicheren Verarbeitung führt. Durch den Wegfall von zusätzlichen Arbeitsschritten beim Einsatz anderer Fugenabdichtungsmöglichkeiten, ist die Verwendung von mineralisch reaktiv beschichteten Fugenblechsystemen sehr wirtschaftlich. Durch die Kombination dieser Vorteile stellt ein mineralisch reaktiv beschichtetes Fugenabdichtungsblechsystem eine zukunftsorientierte Lösung dar, die die Bauqualität und den Trinkwasserschutz nachhaltig verbindet. Literatur [1] Peiyue Li, Jianhua Wu (2019): Drinking Water Quality and Public Health, Exposure and Health 2019 11: 73-79 [2] Jakub Żywiec, Dawid Szpak, Katarzyna Wartalska, Martyna Grzegorzek (2024): The Impact of Climate Change on the Failure of Water Supply Infrastructure: A Bibliometric Analysis of the Current State of Knowledge; Water 2024, 16(7) [3] Bundesministerium der Justiz (BMJ) (2023): Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch (Trinkwasserverordnung - TrinkwV). BGBl. I Nr. 156, zuletzt geändert durch Verordnung vom 3. Juni 2024 (BGBl. I Nr. 157) [4] Till Felix Mayer (2018): Grundlagen der Bemessung von WU-Bauwerken, Beton- und Stahlbetonbau Vol. 113 Issue S1 2-10 [5] Rainer Hohmann (2018): DBV-Heft 43, WU-Bauwerke aus Beton, 2018 [6] Viktor Mechtcherine (2022): Beiträge zur Nachhaltigkeit im Betonbau, Beton- und Stahlbetonbau Vol. 117 Issue 4 [7] Hans-Jürgen Krause, Michael Horstmann (2018): Planung und Bemessung von WU-Konstruktionen - Entwurfsgrundsätze und deren statisch-konstruktive Umsetzung, Beton- und Stahlbetonbau Vol. 113 Issue S1 20-35 [8] Rainer Hohmann (2011): Leitfaden wasserundurchlässiger Bauwerke: Bemessungswasserstand, Planung, Konstruktion, hochwertige Nutzung, Fugenplanung, -einbau, Bauausführung, Einbauteile, Durchdringungen [9] DIN (1999): DIN EN 1509 - Wasserversorgung - Rohrleitungen außerhalb von Gebäuden, 1999 [10] DVGW: Technische Regeln für Trinkwasserbehälter Teile 1-5, DVGW Arbeitsblatt W 300 1-5 [11] Rainer Hohmann (2009): Fugenabdichtungen bei wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton, 2009 [12] Gerhard Merkl (2018): Trinkwasserbehälter - Planung, Bau, Betrieb, Schutz und Instandsetzung, 3. Auflage 2018 [13] DAfStb (2017): Richtlinie - Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton; 2. Überarbeitete Auflage [14] UBA (2021): Leitlinie zur hygienischen Beurteilung von organischen Materialien im Kontakt mit Trinkwasser - Bewertungsgrundlage KTW-BWGL [15] DVGW (2007): DVGW Arbeitsblatt W 270 - Einfluss von Werkstoffen auf das Trinkwasser - Bewertung nach dem Wachstum von Mikroorganismen auf Werkstoffen [16] DVGW (2006): DVGW Arbeitsblatt W 347 - Anforderungen an Zementmörtelauskleidungen von Rohren und Formstücken aus duktilem Gusseisen für Trinkwasser [17] DIN (2011): DIN EN 1992-1: Eurocode 2 - Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1: Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau [18] DIN (2008): DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton - Teil 1: Bemessung und Konstruktion [19] Konformitätsbestätigung Nr.: KIWA-25-DW-10496 (KTW-BWGL) [20] Prüfzeugnis Nr. P000310217 (DVGW W347 und W270) [21] NSF International (2022): NSF/ ANSI 61: Drinking Water System Components - Health Effects [22] Product certificate K-0218790-1 (NSF/ ANSI/ CAN 61) [23] BPA GmbH: Einbauanleitung CEMflex