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Brandschaden Munitionsfabrik

In einer Lagerhalle für Treibladung von Panzermunition ist es zu einem unkontrollierten Brand gekommen.  Unsere Aufgabe bestand darin, die Standsicherheit des Gebäudes aus dem III. Reich festzustellen und die Sanierungsfähigkeit zu beurteilen. Durch die schnelle und kurze Abbrandrate und die hohen Temperaturen > 1.000°C sind Mauerwerkswände auseinandergerissen und verschoben. Die nur wenige Zentimeter starke Deckenunterputzschicht hat sich als Schale von der Betondecke vollständig gelöst und hat somit  Schäden an der Bewehrung  verhindert.  M.E. war das Bauwerk wider erwartend sanierungsfähig und konnte erhalten werden. 

 

Die Lagerhalle nach dem Brandereignis.
Durch die hohen Temperaturen wurde das Mauerwerk auseinandergedrückt.

Der Blick in die Lagerhalle. Der Putz von den Wänden und der Decke hatte sich in der Folge der hohen und schnellen Temperaturbeanspruchung vollständig gelöst.
Deckenunteransicht: Die ca. 1,0 cm starke Putzschicht hatte die Bewehrung geschützt. Eine Betondeckung ist nahezu nicht vorhanden.

Analog zur Deckenunterseite die Situation am Unterzug.
Der Bohrkern aus dem Unterzug zeigt die fortgeschrittene Carbonatisierung.

Der Deckenbeton weist eine sehr poröse Struktur auf. Der Anteil an Zementstein ist gering. Wie die Untersuchungen zur Festigkeit der entnommenen Bewehrung gezeigt haben, hatte der Brand nahezu keine Auswirkungen.
Trotz des schlechten Betongefüges weist die Decke - im Gegensatz zum Unterzug -  nur einen geringen Carbonatisierungsfortschritt auf. Die Carbonatisierungsfront hat die Bewehrung noch nicht erreicht. Dafür maßgebend dürften die sehr trockenen Umgebungsbedingungen gewesen sein.

WU-Betonkonstruktion

Fehlgeschlagene WU-Betonkonstruktion aus Hohlkammerprofilen (Dreielementenwänden)

Bei dem Objekt handelt es sich um ein Doppelhaus. Der Bemessungswasserstand ist die Geländeoberkante. Das Untergeschoss beinhaltet Aufenthaltsräume. Die Kellerkonstruktion sollte als WU-Beton-Konstruktion aus Halbfertigteilen hergestellt werden. Bereits kurz nach dem Abstellen der Wasserhaltung war der Keller mit Wasser vollgelaufen.  Die Untersuchungen haben ergeben, dass kein homogener Betonquerschnitt vorhanden ist, keine Verbindung vom Beton mit den Fertigteilschalen vorhanden ist, und es im Bereich der Boden-Wand-Anschlussfuge zu Entmischungen des Betons gekommen ist. Der Unternehmer bot eine Sanierung mittels Injektion an. So wurde zwar die Boden-Wandfuge verpresst und in unbekannten Umfang und in unbekannter Qualität abgedichtet, ein Verbund vom Kernbeton zu den Fertigteilschalen konnte nachträglich jedoch nicht mehr hergestellt werden. Der entstandene Bauschaden liegt in der Höhe der Herstellkosten des zwischenzeitlich fertiggestellten Gebäudes und beträgt ca. 500 TEUR. 

 

Die Kellerkonstruktion sollte mittels Hohlkammerprofilen als WU-Betonkonstruktion ausgeführt werden. So zumindest war die Idee.....
Schon kurze Zeit später, als die Wasserhaltung abgestellt wurde, füllte sich der Keller mit Wasser.

Auch der so wichtige erforderliche Verbund vom Kernbeton zu den Fertigteilschalen ist nicht vorhanden.
Nun, die Boden-Wand-Anschlussfuge wollte so rein garnicht zur Ausbildung eines erforderlichen geschlossenen monolithischen Wandquerschnitt passen.

Entmischungen auch an anderer Stelle.
Bauschaum ist mit Sicherheit kein geeigneter Abdichtungsstoff.

Der Unternehmer hatte versucht die Wand-Boden-Anschlussfuge mittels Injektion nachträglich zu verpressen...
Doch die tiefendifferenzierte RFM illustriert deutlich die unterschiedliche Feuchteverteilung im Kernbeton. Deutlich zeichnen sich die wenigen Rüttelgassen ab.

Feuchteschaden - erdberührte Bauteile

Keine funktionierende bzw.  fehlende Abdichtung einer erdberührten Betonkonstruktion.

Der Eigentümer dieses Untergeschosses behauptete, es würde sich bei der Betonkonstruktion um eine s.g. weisse Wanne handeln und es wäre in der Vergangenheit nie zu Feuchteerscheinungen gekommen. Sein Begehren war es, eine vollständig neue Kellerkonstruktion zu bekommen.  Erst durch die Montage einer Kfz-Hebebühne auf der Bodenplatte seien die Feuchteschäden entstanden. Die Untersuchungen haben ergeben, dass mitnichten eine WU-Beton-Konstruktion vorhanden ist, das Bauwerk über keine Abdichtung verfügt  und es schon zu früheren Zeitpunkten zu Leckagen gekommen sein musste.  Der auf den Bildern dargestellte Feuchteschaden steht im Zusammenhang mit einem sommerlichen Hochwasserereignis.  Die Bodenplatte selber befindet sich im Bereich der Grundwasserwechselzone.

 

Wassereintritt in das Untergeschoss einer vermeintlichen WU-Betonkonstruktion (?). Angeblich verursacht durch die Montage der Stützen einer Hebebühne.
 
Deutlich ist der Feuchtehorizont bis in halber Höhe an einer Rückwand aus Beton zu erkennen.

Ein vom Stützenfuß der Hebebühne entfernt gelegener wasserführender Riss.
Bodenwandanschlussfuge mit Feuchteeinflüssen im Bereich eines Schalungsanker.

Fehlerhafte/Fehlende Nachbehandlung von Beton

Die Notwendigkeit einer fachgerechten Nachbehandlung von Beton zeigt nachfolgendes Schadensbeispiel anhand von einem Betonboden für eine Produktion- und Lagerhalle.

Der Auftragnehmer hatte bei sommerlicher Witterung den Beton in die Lagerhalle eingebracht. Die Tore und Türen der Halle waren geöffnet. Die Nachbehandlung erfolgte mit einem Flügelglätter. Allerdings erfolgte die Nachbehandlung nicht zum richtigen Zeitpunkt. In der Folge es zu einer Ansammlung von Feinanteilen und Wasser unmittelbar im Bereich der Betonoberfläche gekommen ist. Die Folge waren Hohllagen, Abscherbelungen  und ein erheblicher Festigkeitsverlust. Der Festigkeitsverlust der Betonoberfläche sollte durch eine Versiegelung geheilt werden. Nicht nur die entstandenen Risse sollten mit einer Kunststoffversiegelung (OS3-System bis 10/2001 DAfStb-Rili) verschlossen werden, sondern auch die Oberflächenfestigkeit des Betons sollte erhöht bzw. wiederhergestellt werden.

Dieser Versuch musste scheitern. Der entstandenen Schaden betrug rund das 10-fache des ursprünglichen Auftragswertes für den Einbau und die Nachbehandlung des Betons.

Hier erfolgt ausdrücklich der Hinweis, dass durch das Flügelglätten in aller Regel eine Abnahme der Oberflächenzugfestigkeit des Betons verbunden ist. Je höher der Fein- und Mehlkornanteil des Betons oder aber auch bei der  Verwendung von Luftporenbildnern (Zusatzmittel), desto größer ist nicht nur die Festigkeitsabnahme, sondern  nimmt auch das Schadensrisiko erheblich zu. 

 

Die netzförmigen Risse sind typisch für eine Zwangsbeanspruchung des jungen Betons als Folge einer fehlenden/fehlerhaften Nachbehandlung. Die glänzende Oberfläche ist das Zeugnis einer durchgeführten Versieglung.
Das die nachträgliche Verfestigung der Oberfläche mehr zum Wunsch als zur Wirklichkeit wurde, illustriert obiges Bruchbild.

Eine Haftzugprüfung an anderer Stelle. Mit gleichen Ergebnis. Im Ergebnis die Werte der Haftzugprüfungen lagen in zwei Größenordnungen im Bereich von 0,14 bis 0,28 N/mm2 und im Bereich zwischen 2,02 und 3,54 N/mm2. Mindestwerte nach Rili-SIB betragen für den Einzelwert 1,0 N/mm2 und für den Mittelwert aller Untersuchungen 1,5 N/mm2.
Auf einer Prüffläche von ca. 368 qm wurden über 145 Hohlstellen detektiert. Im Ergebnis die gesamte Oberfläche abgefräst und neu hergestellt werden musste.

Dachkonstruktion einer Eissporthalle

Das Dach einer erst kürzlich fertiggestellten Eissporthalle wies nachfolgende Mängel auf:  Nicht ausreichend dimensionierte, nicht vorhandene und mindestens teilweise funktionslose Schneefangsysteme, eine fehlende Luftdichtheit, fehlerhafte An- und Abschlüsse in der Abdichtunsgebene.

Ursprünglich schadensauslösend waren die nicht ausreichend vorhandenen  und fehlerhaft konstruierten Schneefangeinrichtungen. Wodurch bei den großen teilweise stark geneigten Dachflächen es auf der glatten Folienoberfläche der Abdichtungsebene zu unkontrollierten Eis- und Schneerutsch gekommen ist. In der Folge Blitzschutzfangstangen umgeknickt wurden, Blitzleitungen abgerissen sind und die Befestigungslaschen an der Abdichtungsebene durch den Schnee- und Eisschub abgeschält wurden. Durch die Beschädigung der Dachhaut konnte Wasser im unbekannten Umfang in die Dachkonstruktion gelangen. Der später vom Gericht bestellte Sachverständige war tatsächlich der Auffassung, dass die Blitzfangstangen (ca. 20 - 35 mm Durchmesser) nicht ausreichend gegen Eisdruck bemessen worden waren. Welche Kräfte auf die Blitzfangstangen gewirkt haben, zeigen die zum Zweck der Ertüchigung der vorhandenen Schneefangsysteme provisorisch verlegten Kanthölzer. Diese sind in der Folge der Einwirkungen aus Schneelasten  wie Streichhölzer gebrochen. Unsere statischen Nachrechungen anhand der Materialverforungen und zugrundegelegter Materialkennwerte hatten ergeben, dass Einzelkräfte von rd. 24 kN (entspricht einer Gewichtskraft von 2.400 kg = Gesamtgewicht einer Luxuskarosse) und mehr auf eine Fangstange eingewirkt haben müssen. Auch hat sich im Zuge unserer Prozessbegleitung herausgestellt, dass nicht alleine die durch Schneerutsch verursachten Schäden maßgeblich für die Durchfeuchtungen im Dach waren, sondern auch eine fehlende Luftdichtheit. Selbstverständlich gab es noch weitere hier nicht genannte Ursachen  für die Feuchteschäden innerhalb der Dachkonstruktion.

Bei einer fachgerechten Planung und Überwachung der Planungs- und Ausführungsleistung hätten die Schäden in Millionenhöhe an dem rd. 20.000 qm großen Dach - einhergehend mit nicht enden wollenden kostenintensiven Gerichtsverfahren - verhindert werden können.

 

Das Dach der Eissporthalle mit den nur partiell montierten und weitgehend wirkungslosen Schneefangeinrichtungen.
Als Folge der Schneelast verformte und gebrochene Kanthölzer. Man beachte auch den Spannring an der Schneefangstütze. Dieser ist in der Folge der Lasten nach oben geschoben worden. Insbesondere Tauwasser konnte so in das Dach eindringen.

Eine durch Schnee- und Eisrutsch umgeknickte Blitzfangstange.
Eine vom Schnee- und Eisrutsch abgeschälte Lasche. Auch die Leitung der Blitzfangstange ist aus der Verbindung gerissen.

Die Sanierung der Sanierung - Gründerzeitvilla

Fehlerhafte Sanierung - gescheiterte Mauerwerkstrockenlegung - nicht fachgerecht ausgeführte nachträgliche Abdichtung - fehlende Berücksichtigung bauphysikalischer Zusammenhänge.

 

Die Sanierung der Sanierung einer herrschaftlichen Gründerzeitvilla.

Der Zustand nach dem Entfernen der Calziumsilikatplatten. Diese waren nur punktförmig verklebt. Nicht nur auf der Oberfläche hatte sich bereits kurz nach der Montage ein Schimmelpilzbefall eingestellt, sondern auch rückwärtig.

Selbstverständlich gehören, um Feuchtebrücken zu vermeiden, Vertikalabdichtung und Horizontalabdichtung miteinander verbunden. Das Bild zeigt eine nach dem entfernen des bereits applizierte Putzes mittels Mauerwerksinjektion hergestellte Querschnittsabdichtung.
Bereits nur wenige Monate nach der Montage der alkalischen Calziumsilikatplatten hatte sich oberseitig ein sichtbarer Schimmelpilzbefall eingestellt.

Schadensträchtige Montage einer PV-Anlage

Durch die Montage dieser PV-Anlage wurde die Regensicherheit und damit der Witterungsschutz des Daches nachteilig beeinträchtigt.

Zahlreiche Undichtigkeiten bei Flach- und Steildachkonstruktionen sind auf fehlende oder unsachgerechte Planung, fehlende statische Berechnung(en), falsche Montage von Trag- und Montagesystemen zurückzuführen. Das PV-Modul bzw. der Solarkollektor wird von einem Montagesystem getragen, das die  Eigenlasten, die Wind- und Schneelasten und ggf. Nutzlasten, die auf das PV-Modul bzw. den Solarkollektor einwirken, sicher und dauerhaft aufnehmen und in das Gebäude, andere bauliche Anlagen oder den Baugrund weiterleiten muss.

Für die Standsicherheit gelten die technischen Regeln der Liste der Technischen Baubestimmungen. Die Standsicherheit und die Ausführung von Tragkonstruktionen aus nichtrostendem Stahl sind derzeit nicht durch die geltenden Technischen Baubestimmungen geregelt. Hier ist die allgemeine bauaufsichtlichen Zulassung  zu beachten. Insbesondere ist darauf zu achten, dass der jeweilige Anwendungsfall in der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung auch bei der Montage eingehalten wird.  Nur so und nicht anders !!!

 

Wie vielerorts zu finden: Auf einem bestehenden Dach nachträglich montierte PV-Anlage.
Der Dachhaken liegt direkt auf dem Ziegel auf. Bei Auflast durch Schnee kommt es zu einem Bruch des Ziegels.

Die Sicken der Ziegel greifen nicht mehr ineinander. Die Regensicherheit und die Witterungsschutzleistung ist verloren gegangen.
Nicht nur dass der Lastabtrag wegen der Unterfütterung des Dachhakens mit einem "Holzkeil" nicht gewährleistet war, sondern auch noch, dass der Dachhaken weit aussermittig  vom Sparren montiert wurde.

Betoninstandsetzung und Abdichtung einer Großtiefgarage

Das Problem der ca. 3.200 qm großen 3-geschossigen Tiefgarage aus dem Baujahr 1984 im Herzen von München war es gewesen, dass diese als eigenständige vermeintliche WU-Betonkonstruktion innerhalb einer Schlitzwand errichtet wurde.

Weil das Abdichtungskonzept auch innerhalb der Garage, zwischen den einzelnen Geschosse, wie auch nach außen hin nicht funktionierte und bei den verlorenen Abstellfundamente der Krananlagen keine Anschlussbewehrung in der Bodenplatte vorhanden war, hatte das mit der Ausführung beauftrage Unternehmen im Zuge der Mängelbeseitigung zunächst versucht, mit einem nachträglich eingebrachten Asphaltbelag der Situation "Herr zu werden".  Dieser Versuch misslang.  Unter den Asphaltschichten sammelte sich chloridangereichertes Wasser und führte zu erheblichen Schäden an der Bewehrung von den Stützen, den Unterzügen, von den Geschoßdecken und von der Bodenplatte. Eine funktionierende Oberflächenentwässerung der Verkehrsflächen war ebenfalls nicht vorhanden. Die partiell vorhandene Abläufe waren hinterläufig. Der Asphalt musste ausgebaut werden, der Beton musste großflächig abgetragen und die Armierung musste ergänzt bzw. ersetzt werden.  Decken,  Stützen und Unterzüge wurden reprofiliert. Fugenabdichtungen für Bewegungsfugen mussten individuell anhand vorhandener Maße geplant, hergestellt und montiert werden. Es musste eine Entwässerungsplanung erstellt und ein Gefällestrich eingebaut werden, um schlussendlich ein geeignetes Oberflächenschutzsystem zu applizieren. Die Wahl und Ausführung eines geeigneten Oberflächenschutzsystems stellte insbesondere für die mit einem hohen hydrostatischen Druck  beaufschlagte Bodenplatte eine Herausforderung dar, weil die Wassertransportmechanismen in der Bodenplatte einen Feuchtegehalt kleiner 3 - 4 M% nicht zuließen. Mit einem speziellen Aufbau und Anordnung eines individuell geplanten und an Versuchsflächen getesteten Gefällestrichsystems konnte der Wassertransport durch die Betonkonstruktion bis hin zur Oberfläche soweit reduziert werden,  dass auch hier ein  Oberflächenschutzsystem appliziert werden konnte.

Die Sanierungskosten betrugen rd. 1,1 Mio EUR.

 

Stützensanierung einer nachträglich chloridinduzierten Bewehrungskorrosion.
Der zu sanierende Bereich wurde zuvor mittels Potentialfeldmessung detektiert und angezeichnet. Anschließend wurde im Hochdruckwasserstrahl-(HDW)Verfahren die Armierung freigelegt.
Der Lastabtrag dieser Stütze beträgt rd.1.600 kN.
Lochfrass durch Chloride führen zum Materialverlust der Armierung.

Sanierung eines Unterzuges im Stützenanschlussbereich.
Nebenstehendes zugehöriges Bild illustriert die Schädigung der Armierung. 
Der durch nachträgliche chloridinduzierte Korrosion  herbeigeführte Abrostungsgrad eines Bewehrungsstabes im Unterzug betrug >99%.

Stützensanierung und Betonersatz zur Realkalisierung.
Das Bild zeigt die Reprofilierung eines Unterzuges mit Spritzbeton.

Durch den Einbau eines Gefälleestrichs wird eine nachträgliche Entwässerung der Tiefgarage hergestellt.
Über 2.500 Packer waren erforderlich, um durch eine nachträgliche Verpressung das Bauwerk abzudichten und vorhandene Risse kraftschlüssig zu verschließen.

PV-Aufdach-Anlagen

PV-Anlagen sind für viele Eigentümer, Betreiber und Errichter  zu einem nachhaltigen Problem geworden.

Häufig werden die Fachregeln des Zentralverbandes des Deutschen Dachdeckerhandwerks bei der Errichtung von PV-Aufdach-Anlagen nicht beachtet. Plötzlich wird aus einem nicht genutzten Dach ein genutztes Dach .... mit gravierenden Folgen, wenn vorher keine Zusatzmaßnahmen vorgesehen wurden. Mechanische, thermische Einwirkungen sowie physikalisch-chemische-Wechselwirkungen führen zu einer vorzeitigen Alterung, Schädigung der Abdichtungsebene  und/oder der Dämmstoffebene. Zusatzlasten führen zu einem Wegfall der Dauerhaftigkeit & Gebrauchstauglichkeit der ursprünglich mangelfreien Konstruktion. Fehlende statische Nachweise, fehlende bauaufsichtliche Zulassungen oder Zustimmungen im Einzelfall (ZIE) stellen nicht nur einen Mangel dar, sondern sie führen allzu oft auch zu gravierenden Schäden am Tragsystem, der PV-Anlage und an der Dachkonstruktion.

 

Hohe Belastung bei der Montage und Errichtung von PV-Anlagen auf die Dachkonstruktion führen schnell zu Schäden an Dämmstoffen und Abdichtungen.  Neben der Verschattung der Dachkonstruktion kann auch dauerhaft stehendes Wasser bauphysikalische Probleme mit sich bringen, die die Dachkonstruktion schädigen und bei Holzdächern zu selbstkompostierenen Effekten führen. Hier sind im Vorfeld umfangreiche bauphysikalische Untersuchungen bzw. Planungen und Berechnungen erforderlich.
Das Bild zeigt eine entfernte Spange von der Befestigung des PV-Tragsystems an zwei in die Abdichtungsebene eingeschweißten Fixpunkten. Allerdings ist die Einleitung von Zugkräften in die Abdichtungsebene derzeit weder durch Normen noch durch eine bauaufsichtliche Zulassung geregelt. Es bedarf zwingend einer Zustimmung im Einzelfall (ZIE). Auch können thermische und mechanische Einwirkungen von Tragsystemen aus Metall zu Schäden an der Abdichtungsebene führen. PVC-Abdichtungen sind besonders empfindlich gegen Temperatureinwirkungen.... Bitumenbahnen lassen gar keine Zugebanspruchung zu.
 

Fehlende oder fehlerhafte statische Berechnungen können zur Folge haben, dass PV-Module sich aus ihrer Befestigung lösen und vom Dach fallen können. 
Überlastete Dachhaken sind keine Seltenheit. Und nicht vergessen ! Werden Dachhaken über die Tragkonstruktion des Daches montiert, ist auch die Dachkonstruktion rechnerisch nachzuweisen. Ursprünglich in (Bau-)Tabellen geregelte Konstruktionen werden nachweispflichtig.Dieser abgebildete Dachhaken wirkt wie ein "Kuhfuss" und beansprucht die Konstruktion auf Zug.

Abdichtungsarbeiten sind keine Verkehrswegebauarbeiten

Manch ein fachkundiges Ingenieurbüro aus der Betoninstandsetzung kennt zwar das Merkblatt des Deutschen Beton- und Bautechnikvereins e.V. "Parkhäuser und Tiefgaragen" und die darin unterschiedlichen Varianten zum Schutz des Betons vor Chloriden aus Taumitteln. Diese Varianten unterscheiden zwischen Bauweisen mit Rissen, Bauweisen mit einem flächigen Oberflächenschutz und Bauweisen mit flächiger Abdichtungen. Letztere werden mit einer Schutzschicht aus Gussasphalt auf Schweißbitumenbahnen oder auf Kunststoffabdichtungen ausgeführt. Sie sind in Hinblick auf die Unterhaltungskosten deutlich kostengünstiger als Systeme mit einem flächigen Oberflächenschutz. Soweit so gut. Unabhängig davon, dass die DIN 18195 Teil 5 keine Ausführung einer Abdichtung von Gussasphalt auf Kunststoffbahnen vorgesehen hatte, scheint auch bei vielen Planern eine fehlende Kenntnis von Asphaltbauweisen, Mischgutzusammensetzungen und den zugehörigen ATV vorhanden zu sein. So schließen sich die ATV DIN 18354 "Gussasphaltarbeiten" und die ATV DIN 18317 "Verkehrswegebauarbeiten" einander ausdrücklich aus !

 

Bei Rampen mit einer Neigung >5% gelten in Bezug auf Gussasphaltarbeiten andere Anforderungen an die Ebenheit als diese in der DIN 18202 formuliert sind.
Da muss dann manch ein Planer vom Bauherren bei der Abnahme sich fragend anschauen lassen, obwohl die Ebenheit den vertraglichen Anforderungen entsprochen hat(te): Abhilfe schafft hier neben der Kenntnis der Zusammensetzung und Verarbeitung von Asphaltbauweisen nur eine separate Beschaffenheitsvereinbarung anhand einer Musterfläche vor der Ausführung ggf. mit entsprechenden Mehrkosten für zusätzliche Maßnahmen.

Abdichtungen, Abdichtungen und nochmals Abdichtungen

Die Zusätzliche Herstellung  eines Geh- und Radweges hatte zur Folge,  dass durch die Schneeräumarbeiten und einer nicht vorhanden Abdichtung es innerhalb von wenigen Jahren  zu massiven Feuchteschäden an Außen- und Innenwänden gekommen ist. Durch eine fehelende Vertikalabdichtung konnte das Wasser durch den Boden-Wandanschluss auf die Bodenplatte gelangen. Eine Feuchteverteilung innerhalb des Gebäudes war dann nur noch eine Frage der Zeit bis das es zu Volumendurchfeuchtungen ganzer Bauteile kommen musste.

 

Die Straßenansicht mit der geänderten Wegführung.
Sowohl die Innen- als auch die Außenwände wiesen Feuchtehorizonte und Volumendurchfeuchtungen bis in ca. 2,0 m Höhe auf.

Ansicht der Außenwand mit den Salzausblühungen.
Das Thermogramm illustriert die Einwirkungen von Tauwasser auf das Mauerwerk.
 

Die nachträgliche Errichtung einer Fluchttreppe mit den zugehörigen Fundamenten hatte die Entwässerungssituation derart verändert, dass bereits in dem darauf folgenden Jahr Oberflächenwasser zu Volumendurchfeuchtungen von Wänden und Böden geführt hatte.
Die zfP der Bodenkonstruktion in drei Tiefenebenen zur Feuchteverteilung hat ein differenziertes Schadensbild ergeben.  Anhand er Isotopenuntersuchung konnten sowohl der Schadenseintrittszeitrum als auch die Schadensursache eingegrenzt werden.....
Es handelte sich überwiegend um Schmelzwasser ...
  

Anhand von  eingebauten Absorbern konnten später im Labor der Wassertyp und die Wasserherkunft festgestellt werden.
Anhand von Bohrkernen wurde der Durchfeuchtungsgrad, die Durchfeuchtungsart und die Hygrokopizität für ein zu erstellendes Sanierungsgutachten bestimmt.

Stockschrauben als Befestigung von PV-Anlagen - Fluch oder Segen ?

Häufig werden Tragsysteme von PV-Anlagen mit Stockschrauben ausgeführt. Trotz rechnerischer Nachweise sind immer wieder Schadensfälle zu beobachten, bei denen sich als Folge zunächst nicht erkannte Feuchteschäden einstellen.

 

Das Bild zeigt eine verformte Stockschraube. Durch die Adapterplatte(n) (nicht im Bild dargestellt) kommt es wegen der außermittigen Krafteinleitung durch die Auflagerung der PV-Anlage zu einer hohen mechanischen Belastung der Stockschraube.  In der Folge es zu einer Verformung der Stockschraube(n) kommen kann. Die Verformung der Schraube führt wiederum zu einer die Festigkeit des Werkstoffes der Dachdeckung überschreitenden Belastung. Die Folge davon sind Leckagen.
 
Kommt es dann zu Durchfeuchtungen der Holzkonstruktion ändern sich auch die Korrosivitäten im Holzbauteil. In kürzester Zeit ist der Korrosionschutz verzinkter Schrauben aufgebraucht und die Lagesicherung der Dachdeckung ist nicht mehr gegeben.  Eine Wartung solcher Schrauben ist wegen der durch die PV-Anlage(n) verdeckten Konstruktion nicht möglich.  

und immer wieder sind es die Chloride....

Die Eigentümergemeinschaft hat sich ohne äußere Anzeichen von Schäden auf Empfehlung hin entschlossen ihre Anwohnertiefgarage zu sanieren.

Bohrmehlproben wiesen ganz unterschiedliche Salzkonzentrationen auf.  Die späteren Untersuchungen haben ergeben, dass nur auf der Grundlage der Salzkonszentration es zu einer Fehlbeurteilung des Schadenspotentials gekommen wäre.

 

Chloridinduzierte Korrosion.....
und noch mehr chloridinduzierte Korrosion...

Unterfangungsmaßnahmen zum Abfangen von Unterzügen und der Entlastung von den im Querschnitt geschwächten Stützen. Man beachte auch die statische Höhe und die Lage der Anschlüsse von den Unterzügen.
 
Maßnahmen zum Korrosionsschutz von der freigelegten Bewehrung ...

Ein im Hochdruckwasserstrahlverfahren (HDW) freigelegter Stützenfuß.
 
Ein im HDW-Verfahren freigelegter Wandfussabschnitt ...

Mit Abschluss der Sanierung zeigt das Bild einen fachgerecht instandgesetzten Stützenfuß. Die Kontrolle mit  einer Wasserbeaufschlagung  zeigt, dass kein eingeschlepptes schädigendes Oberflächenwasser mehr an die Stützenfüße gelangt.
... und die Ansicht eines sanierten Wandfussabschnittes. Das Oberflächenschutzsystem wirkt zum einen als Carbonatisierungsbremse und zum anderen als Schutz vor Chloriden.   Die Bodenplatte ist selbstverständlich nicht tragend. Die Wände und Stützen sind auf Streifen- bzw. Einzelfundamenten gegründet.  

Oberflächenschutzsysteme

Das jeweilige OS-System muss entsprechend den Einbaubedingungen  ausgewählt werden. Oberflächenschutzsysteme müssen bei ihrem Einbau sorgfältig überwacht werden.  Ein nicht geeignetes OS-System und/oder ein unsachgemäßer Einbau führt zum Totalausfall des Systems.

Die Beurteilung und Auswahl solcher komplexen Systeme sollte ausschließlich dem "Sachkundigen Planer" oder einer Person mit erweiterten Kenntnissen in der Betontechnologie überlassen werden.

Die Schadenshöhe des nachfolgend gezeigten Schadens betrug rd. 75 EUR/qm Garagenfläche.

 

Die obige Aufnahme zeigt die Blasenbildung. Nicht immer ist das Versagen eines OS-Systems so deutlich, wie auf dem obigen Bild dargestellt, zu erkennen.  Die Ursachen für solche Schadensbilder sind vielfältig.
Dieses Schadensbild hat sich übrigens NICHT sofort nach der Applikation des OS-Systems gezeigt, sondern erst ein paar Jahre später.
 
Entgegen der weit verbreiteten Meinung sind solche Blasen wegen fehlender Membraneigenschaften des Beschichtungsmaterials auch nicht auf Osmosevorgänge zurückzuführen!  Auch sind die erforderlichen Drücke für das Adhäsionsversagen mit 0,1 - 0,3 N/qmm sehr viel geringer als mit 1,5 N/qmm gemeinhin angenommen. Die Ursachen sind zumeist sehr komplex und liegen teilweise außerhalb der Einflusssphäre des ausführenden Unternehmens.

Unsachgemäße Betoninstandsetzung

Immer wieder müssen wir feststellen, dass wegen fehlender Kenntnis von Baustoffen, deren Eigenschaften und deren Verarbeitung es zu  Schäden kommt.

Die Planung, Ausschreibung und Überwachung von Betoninstandhaltungs- bzw. Betoninstandsetzungsmaßnahmen ist ausschließlich Sache des Sachkundigen Planers (SKP-ABB), der sowohl seine Qualifikation, sein Fachwissen,  als auch seine Erfahrung durch eine anerkannte unabhängige Prüfstelle darlegen konnte. 

Die Entnahme der nachfolgenden Bauteilplatte zeigt einen vedeckten Schaden, der die Standsicherheit des Bauteils und des Bauwerks beeinflusst hatte. 

Durch nicht verankerte Baustoffe unterschiedlicher Art ist es zu Unterläufigkeiten in der Konstruktion eines Parkdecks gekommen. In der Folge  führte dies zur chloridinduzierten Korrosion an der Bewehrung.  Auf der Nutzflächenoberseite war der eingetretene Schaden nicht zu erkennen und auch messtechnisch wegen der vorhandenen Beschichtung mit einem Oberflächenschutzsystem nicht zu erfassen (Potentialfeldmesssung).

 

Die Oberflächenversiegelung scheint intakt. Darunter jedoch ist ein fehlender Verbund der Aufbetonschichten vorhanden. Der fehlende Verbund hatte sich bereits in einem Riss verwirklicht.
 
Die Ansicht im Schnitt illustriert den fehlenden Verbund zwischen den Bauteilschichten. Hier wurde (vergeblich) versucht im Bereich einer beschädigten Bauteilfuge eine Reparatur mit einem nicht verankerten Betonersatzsystem durchzuführen.

Die Unteransicht der entnommenen Platte zeigt die Spuren der Unterläufigkeiten im Bereichen des fehlenden Verbundes. Die Anforderungen an Bauteilschichtdicken, deren Eigenschaften und Notwendigkeiten des mechanischen Verbundes mit den Untergrund und anzuschließenden Bauteilen gehört in der Instandsetzungsplanung berücksichtigt.
 

Risse sind lediglich Symptome

Risse sind lediglich das Symptom/die Symptome eines Schadenbildes. Ohne die Ursache eines Risses zu kennen, kann nicht erfolgreich saniert werden. Es wird viel über Rissbreiten und deren Messung auf der (Bauteil-)Oberfläche geschrieben. Keineswegs aber sind Rissbreiten (auf Bauteiloberflächen)  allein geeignet  einen Mangel (Fehler) zu beurteilen, eine Schadenursache zu bewerten, ein Sanierungskonzept zu entwickeln oder die Eignung eines Untergrundes für folgende Bauteilschichten (Abdichtungen) zu beurteilen.

Risse sind durch ergänzende zerstörende Bauteilöffnungen zu untersuchen.

Im Übrigen sind die in den Abdichtungsnormen definierten Rissklassen NICHT geeignet, den  Untergrund für ein Abdichtungsystems anhand von oberflächennahen sichtbaren Rissbreiten oder rechnerischen Rissbreiten aus der Statik  festzulegen. 

Die in den Normen DIN 18531 - DIN 18535 in Abhängigkeit von der Rissklassse angegebenen Anwendungsbereiche unterschiedlicher Abdichtungsmaterialien basieren auf  Angaben nur der Materialhersteller.

Die Abdichtungsnormen selber machen jedoch keine Angaben zu der Art der Risse und wie diese in den Untergründen zuverlässig vorhergesagt bzw. vorhandenen Risse im Bestand beurteilt werden können. Ohne tiefgreifende Kenntnisse von Baustoffen, deren Eigenschaften, deren Verformungsverhalten  und die Wirkung von Tragsystemen kann keine Beurteilung von Untergründen, Rissen und die Anwendung rissgefährdeter  Abdichtungsmaterialen oder Beschichtungen erfolgen.

 

Die auf Oberflächen von Bauteilen vorhandenen Rissbreiten sind bis auf wenige Ausnahmen nicht geeignet, die Rissbreite eines Risses innerhalb eines Bauteils, seiner Ursache und seinen Auswirkungen zu beurteilen.

 

 

Flüssig zu verarbeitende Abdichtungen im Verbund mit Fliesen und Platten können auf Untergründen mit Rissbreiten  bis zu einer Rissbreite von 0,2 mm verbaut werden. Die Eignung der Abdichtung für die Rissbreitenklasse ist durch ein Prüfzeugnis nachzuweisen.  
Erst nach der Entnahme des Bohrkerns konnte die Ursache dieses Risses festgestellt werden. Die Oberfläche des Risses zeigt beidseitig Schalungsabdrücke. Auch ist die Oberfläche gekennzeichnet von Einwirkungen durch Feuchte (wasserführender Riss).

Betonkonstruktionen stellen immer eine gerissene Bauweise dar. Die Rissbildung lässt sich zwar begrenzen, jedoch lässt sie sich wegen der Vielzahl von Einflussfaktoren nicht verhindern. Die Prognose von der Anzahl, der Verteilung und der Größe der Risse unterliegt einer probabilistischen Funktion. Es stellt sich hier die Frage nach der Anwendbarkeit von den in den Abdichtungsnormen eingeführten Rissklassen. Risse können auch bei sachgerechter statischen Berechnung und sorgfältiger Ausführung nicht verhindert werden. Hinsichtlich der Aussagewahrscheinlichkeit der Berechnungen zum frühen und späten Zwang unterliegt die Rissbildung einer statistischen Normalverteilung mit Schiefstellung hin zu einer größeren Rissbreite. Aus diesen Grund entfällt die Anwendungsmöglichkeit der in den Abdichtungsnormen angegebenen Rissklassen. Dieser im Bild dargestellte Riss ist in einer WU-Betonkonstruktion mit einer rechnerischen Rissbreite für eine Rissbreiten(begrenzung) (wk) von 0,10 mm entstanden. Das Bild illustriert zugleich die Grenzen der Anwendung moderner Abdichtungsmaterialien.  Trotz der in diesem Fall  berechneten Rissbreite von 0,1 mm weist der Riss auf der Oberfläche eine Rissbreite von ca. 0,2 mm auf. Es sind Bereiche innerhalb des oberflächennahen Verlaufes mit augenscheinlich größerer Rissbreite vorhanden. Bereits in der DIN EN 1992 wird auf die    Aussagewahrscheinlichkeiten der berechneten Rissbreiten (wk) hingewiesen. Die im Bild dargestellten Risse (-breitenänderungen) aus innerem Zwang sind erst im zweiten bzw. dritten Jahr nach Herstellung des Bauteils aufgetreten. Zu diesem Zeitpunkt aber sind bei abgedichteten Bauteilen die Abdichtungen in aller Regel  schon appliziert. Viele Abdichtungsmaterialien aus Flüssigkunststoff (FLK) (Stichwort Verbundabdichtungen) können Rissbreitenänderungen  > 0,2 mm nicht schadlos aufnehmen.  Solche Schäden an Abdichtungen bleiben, weil sie verdeckt sind, über einen langen Zeitraum  unbemerkt. 

Regelmäßige Wartung und Inspektion nicht nur bei Ingenieurbauwerken

Das nachfolgende Beispiel soll illustrieren, dass auch bei  Hochbauten (dazu gehören auch Garagen) eine regelmäßige Wartung und Inspektion (DIN 1076 - Ingenieurbauwerke, VDI 6200 - Hochbauwerke) unumgänglich ist. Ein zugehöriges Bauwerksbuch ist obligatorisch.  

Bei den im Bild gezeigten Bauwerk handelt es sich um ein ca. 15 Jahre altes  öffentliches Spass-Bad. Bei diesen Bauwerk ist es im Bereich einer Stütze zu einen die Standsicherheit des Bauwerks erheblich beeinflussenden Schaden gekommen. Im Bereich des Stützenkopfes ist  die Krafteinleitung zu groß geworden, so dass die Bügelbewehrung die Spaltzugkräfte nicht mehr aufnehmen konnte und es zu einem Versagen im Bereich des Stützenkopfes  gekommen ist.  Als Ursache kann hier eine nicht (mehr) funktionierende Abdichtung der Becken, Beckenumläufe oder Entwässerungsrinnen oder aber auch eine statische Fehlbemessung der Stütze und/oder eine fehlerhafte Ausführung sein. Für die genaue Bestimmung der Schadenursache(n) sind weitere umfangreiche Untersuchungen erforderlich. Insbesondere nicht erkannte Leckagen in der Abdichtung stellen für Stahlbetonkonstruktionen eine große Gefährdung dar. Schäden an Stützen sind deshalb so gefährlich, weil sich ein Versagen der Stütze in aller Regel nicht ankündigt und daher eine Überlastung häufig bis zum Einsturz des Bauwerks unerkannt bleibt. 

Wäre dieser Schaden unerkannt geblieben, wäre eine Katastrophe nicht mehr auszuschließen gewesen. Im Untergeschoss befinden sich neben den Anlagen der Wassertechnik auch die Umkleidekabinen für über 400 Personen. Zudem über diese Stütze auch Lasten aus dem Dach abgetragen werden.  Dieses aktuelle Beispiel zeigt, dass auch noch 15 Jahre nach dem Einsturz der Eislauf- und Schwimmhalle von Bad Reichenhall Schäden an Tragwerken nicht-öffentlicher und öffentlicher Bauwerke nicht ausgeschlossen werden können. Umso wichtiger ist die regelmäßige Wartung solcher Bauwerke. 

Das Becken mit den im Hintergrund rechts und links von den Lüftungsanlagen vorhandenen beiden Stützen. 

Im Kopfbereich der Stütze klafft ein mehrere Zentimeter breiter Riss.
Die Nahaufnahme illustriert das Schadenbild...
Auch ohne Rostfahnen können Korrosionsschäden an der Bewehrung nicht ausgeschlossen werden.