IM SPANNUNGSFELD ZWISCHEN BAUHERREN, PLANERN, SACHVERSTÄNDIGEN UND JURISTEN. Dr.-Ing. Klaus Schöppel

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1 TIEFGARAGEN IM SPANNUNGSFELD ZWISCHEN BAUHERREN, PLANERN, SACHVERSTÄNDIGEN UND JURISTEN Dr.-Ing. Klaus Schöppel

2 1. Auflage, Eigenverlag München, Dezember 2014

3 VORWORT VORWORT Dieses Heft entstand auf Anregung von Juristen, die sich im Rahmen ihrer Tätigkeit unter anderem mit der Thematik der Tausalzbelastung von Tiefgaragen auseinandersetzen. Die Diskussion mit den Juristen zeigte, dass vor allem aus technischer Sicht ein hoher Erläuterungsbedarf besteht. Seit über 30 Jahren beschäftige ich mich mit der Problematik der Korrosion infolge Tausalzbelastung. In dieser Zeit wurden neue Erkenntnisse sowohl in der Forschung als auch in der Praxis gewonnen, welche in ihrer Konsequenz zu Veränderungen einiger ehemals gültiger Aussagen geführt haben (z.b. der sogenannte korrosionsauslösende Chloridgrenzwert (vgl. Abschnitt 2.2). Es wird auch in Zukunft noch weitere Änderungen hinsichtlich der Thematik geben, da sich die Bedingungen, wie Baustoffe, Einsatzbereiche und Umgebungsbedingungen weiter verändern werden und damit vermutlich auch die Korrosionsgefährdung. Dieser Beitrag stellt den neusten Stand der Erkenntnisse dar, wobei auch auf noch ungeklärte und damit offene Fragen hingewiesen wird. Weiterhin wird noch auf die Problematik der Übertragbarkeit von Forschungsergebnissen auf die Praxis eingegangen (vgl. Abschnitte 2.2 und 2.6.1). Die Darstellung der neuen Ergebnisse aus der Praxis und deren Auswirkungen wird von Manchen als Panikmache empfunden. Diese Ergebnisse können jedoch nicht einfach negiert werden; sie sollten bei der Beurteilung von Schadensmechanismen gedanklich miteinbezogen werden und durch entsprechende Untersuchungen bestätigt oder ausgeschlossen werden. Die Praxis hat uns gelehrt, dass durch den nachlässigen Umgang mit der Thematik Tausalzbelastung und Chloridkorrosion ein sehr hoher Instandsetzungsbedarf und damit auch hohe Kosten verursacht wurden. Die Leidtragenden waren immer die Eigentümer, da die Schäden i.d.r. erst nach 20 bis 40 Jahren offensichtlich wurden, folglich lange nach Ablauf der Gewährleistung und somit kein Anspruch gegenüber den Planern oder Ausführenden bestand. Dies entspricht jedoch nicht der Vorstellung einer nachhaltigen Bauweise unter Berücksichtigung einer Mindestlebensdauer von 50 Jahren. Fehler aus der Vergangenheit sollten nicht wiederholt werden. Im vorliegenden Beitrag stammen die Erkenntnisse der Untersuchungen nicht nur aus meinen eigenen Erfahrungen, sondern auch aus denen der Mitglieder der Münchner Runde. Die Münchner Runde besteht aus Fachleuten, die sich mit der Problematik der Chloridkorrosion insbesondere ihre Auswirkungen in der Praxis und der Beurteilung der Korrosionsgefährdung allgemein auseinandersetzen. Aufgrund der intensiven Beschäftigung mit der Thematik wurden von der Münchner Runde Empfehlungen ausgearbeitet, die als Positionspapier veröffentlicht wurden. Dieser Zusammenschluss von den entsprechenden Sonderfachleuten und die Diskussion der Untersuchungsergebnisse führt zu einem breiten Erfahrungsspektrum und einem hohen Kenntnisstand, den ein Einzelner alleine bzw. auch Institute für sich nicht in Anspruch nehmen können. 3

4 DANKSAGUNG DANKSAGUNG Diese Arbeit wäre nicht entstanden, wenn es zu dieser Thematik nicht zahlreiche Diskussionen, teilweise auch kontrovers, über Jahre hinweg gegeben hätte. Aus jedem dieser Fachgespräche habe ich, zusätzlich zu meinen persönlichen Erfahrungen aus der Forschung und den zahlreichen Untersuchungen von Instandsetzungen von Tiefgaragen sowie Gerichtsgutachten, entsprechende Anregungen und Kenntnisse gewonnen, die es mir ermöglichten, ein umfassendes Bild von der Problematik der Chloridkorrosion zu erlangen. Ich möchte mich daher ganz besonders für die Diskussionsbereitschaft meiner Gesprächspartner bedanken, dies gilt sowohl den Teilnehmern der Münchner Runde, insbesondere Dr.-Ing. D. Nechvatal und Dr.-Ing. G. Stenzel, als auch den interessierten Teilnehmern von Seminaren. Mein Dank gilt zudem den Juristen, welche ihre Bereitschaft zeigten, sich intensiv mit den technischen Argumenten und Sichtweisen in Bezug auf die Problematik auseinanderzusetzen und mir Ihre Denkweise näher brachten. Dr.-Ing. D. Nechvatal und Frau G. Klinger möchte ich für die Übernahme des Lektorats danken. Désirée Grote und Markus Wirl waren für das Layout dieses Heftes verantwortlich. Mein herzlicher Dank gilt Ihnen allen. Dr.-Ing. Klaus Schöppel 4

5 INHALT INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 6 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG Allgemeines zum Thema Chloridkorrosion Dauerhaftigkeit von Stahlbeton bei Belastung mit Tausalz Planung von Tiefgaragen in Betonbauweise Normen Literatur Regelbauweisen und Sonderbauweisen Regelbauweisen Sonderbauweisen Spezielle Bauweisen Kompensationsmodell Spezielle Problempunkte Kompensationsmodell Entwässerung in Tiefgaragen Schutz von aufgehenden Bauteilen Instandhaltung und Wartung von Tiefgaragen FALLBEISPIELE Fall geschossige Tiefgarage; Zwischendecke mit einer starren OS8-Beschichtung; Bodenplatte mit einem zementgebundenen kunststoffmodifizierten Belag 3.2 Fall 2 43 Tiefgarage mit Pflasterbelag ohne Gefälle 3.3 Fall 3 48 Tiefgarage mit einer druckwasserbeanspruchten Bodenplatte (Weiße Wanne) 4. GLOSSAR LITERATUR 56 5

6 1. EINLEITUNG 1. EINLEITUNG Aufgrund der Erfahrung mit dem hohen Instandsetzungsbedarf von Stahlbetonbauwerken hat man in den neuen Normenwerken auch Anforderungen an die Dauerhaftigkeit und die Gebrauchstauglichkeit deskriptiv vorgegeben. Zusätzlich sollte ein Stahlbetonbauwerk eine Mindestlebensdauer von 50 Jahren bei üblicher Instandhaltung aufweisen. Diese Vorgabe bedeutet, dass bereits bei der Planung eines Stahlbetonbauwerkes der für die Konstruktion erforderliche Instandhaltungsaufwand für das jeweilige Bauwerk zu berücksichtigen und vorzugeben ist. Der Planer muss sich dementsprechend bereits von Anfang an mit einem zu erwartenden Schadenspotential und dem dadurch entstehenden Instandhaltungsaufwand auseinandersetzen. Da die meisten Planer nicht im Bereich der Instandsetzung von Stahlbetonbauwerken tätig sind, kennen sie im Allgemeinen weder die Art noch das Ausmaß der zu erwartenden Schäden der jeweiligen Konstruktion. In diesem Beitrag werden Tiefgaragen, die entsprechend dem Dauerhaftigkeitskonzept der neuen DIN 1045, Ausgabe 2001 bzw und DIN EN 1992, Ausgabe 2011 erstellt wurden, behandelt. Es zeigte sich, dass einige deskriptiv angenommene Eigenschaften des Betons in der Praxis nicht bestätigt wurden und Risiken entstanden, welche bisher als solche nicht bekannt waren. Dies betrifft u.a. die Korrosionsgefährdung bei Tausalzbelastung. Die Ergebnisse der Praxisuntersuchungen werfen z. T. Fragen auf, deren Beantwortung noch nicht möglich und deren Klärung in absehbarer Zukunft auch nicht zu erwarten sind. Dies bedeutet, dass bei manchen Bauweisen zum Teil nicht abschätzbare Risiken auftreten. Da sich nur wenige Sonderfachleute intensiv mit der Korrosionsgefährdung infolge Tausalzbelastung auseinandersetzen bzw. derartige Untersuchungen durchführen, ist dieser Sachverhalt dem Großteil der Sachverständigen bzw. der Planer und der sonst am Bau Beteiligten nicht bekannt. Sie sind daher auf die Informationen aus entsprechenden Veröffentlichungen angewiesen. Es wird zunächst die grundlegende Problematik der Tausalzbelastung in Tiefgaragen ge schildert. Bevor aus technischer Sicht die Fragestellungen aus Abschnitt 3 beurteilt werden, wird im Abschnitt 2.1. zunächst allgemein die grundlegende Problematik der Tausalzbelastung in Tiefgaragen geschildert. Abschnitt 2.2 beschreibt die Chloridkorrosion infolge Tausalzbelastung und Abschnitt 2.3 insbesondere die Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit von Stahlbeton. Abschnitt 2.4 geht dann auf die Planung von Tiefgaragen ein. Unter Abschnitt 2.5 werden die verschiedenen Ausführungsvarianten von Parkdecks und der jeweils damit verbundene Instandhaltungsaufwand jeder Variante näher erläutert. Abschließend zum zweiten Teil der Arbeit, wird in Abschnitt 2.6 erörtert, welche besonderen, von der jeweiligen Konstruktionsvariante abhängigen, Problempunkte zu beachten sind. Zum besseren Verständnis wird nachfolgend zwischen Regelbauweisen und Sonderbauweisen unterschieden. Während die Regelbauweisen die allgemein zu erwartenden Eigenschaften aufweisen und die üblichen Voraussetzungen erfüllen, weichen die Sonderbauweisen im Gegensatz hierzu von diesen Anforderungen ab bzw. bleiben hinter denen der Regelbauweisen zurück. Abweichungen von den Regelbauweisen sind natürlich grundsätzlich zulässig. Jedoch sind diese Abweichungen und ihre Auswirkungen in Bezug auf Instandhaltung, Nutzung und eventuellen Einschränkungen auf die Dauerhaftigkeit vertraglich zu vereinbaren bzw. in die Kauf- und Nutzungsverträge aufzunehmen. Nach Darstellung der allgemeinen Zusammenhänge und der neuesten Untersuchungs- 6

7 1. EINLEITUNG ergebnisse bzgl. Tausalzbelastung in Tiefgaragen werden in Abschnitt 3 konkrete Fallbeispiele aufgezeigt, die an aktuelle Fragestellungen aus gerichtlichen Auseinandersetzungen angelehnt sind. Es werden, basierend auf den Erfahrungen, abstrakte Mängelbehauptungen aufgestellt, die aus technischer Sicht geklärt werden müssen. Anhand dieser Beispiele sollte die Vorgehensweise bei der Bewertung einer derartigen Mängelbehauptung exemplarisch dargestellt werden. Diese Darstellung ist jedoch nicht als Musterlösung für derartige Mängelbehauptungen anzusehen, sondern sollte dem Leser die bei der Beurteilung des Sachverhaltes zu berücksichtigenden Kriterien anhand der Beispiele aufzeigen. Die Beurteilung des Sachverhaltes ist immer für das jeweilige Objekt von dem Sachverständigen nach eigener Meinung und in eigener Verantwortung vorzunehmen. Abschnitt 4 enthält ein Glossar zur Erläuterung fachspezifischer Bezeichnungen. Dieser Beitrag wendet sich nicht nur an Sachverständige sondern auch an alle am Bau Beteiligten, wie Bauherrn, Planende, Überwachende und Juristen. 7

8 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG 2. ALLGEMEINES ZUM THEMA Infolge des wachsenden Bedarfs an Stellplätzen und der behördlichen Auflagen für den Stellplatznachweis in den Städten wurden innerhalb der letzten 40 Jahre, insbesondere im innerstädtischen Bereich, Neubauten meist mit Tiefgaragen ausgestattet. Ebenso werden im Bereich von städtischen Altbauwohnblöcken im Rahmen der Sanierung oberirdische Einzelgaragen i.d.r. durch Tiefgaragen ersetzt. Im Allgemeinen sind die Tiefgaragen in Stahlbetonbauweise erstellt. Die in den letzten 30 Jahren aufgetretenen Schäden in Tiefgaragen zeigen jedoch, dass die ausgeführten Stahlbetonkonstruktionen nicht die Dauerhaftigkeit aufweisen, die man bei dieser Bauweise angenommen hatte. Die gravierendsten Schäden wurden durch das Eindringen von Tausalz in die Betonkonstruktion bis zur Bewehrung und die dadurch ausgelöste Korrosion der Bewehrung verursacht. Umfangreiche und kostenintensive Instandsetzungsmaßnahmen waren und sind die Folge. [1] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen 2. überarbeitete Ausgabe, September 2010, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin. [2] Bastert, H. und Meyer, L.: Instandhaltungskonzept für Parkbauten als Ergebnis der Bedarfsplanung. In: Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014) Heft 6, S [3] Hanke, H.: Streustoffeinsatz im Straßenwinterdienst- Empfehlungen zur Streustoffwahl, Dosierung und Streutechnik; Vortrag auf der Tagung Winterdienst Gegenwart und Zukunft der Autonomen Provinz Bozen Südtirol, Bozen Die Untersuchungen an Tiefgaragen zeigen, dass vor allem Fehler in der Planung ursächlich für die Schäden waren. Die meisten dieser Planungsfehler sind rein augenscheinlich d.h. ohne Planungsunterlagen nicht erkennbar. Die Schäden treten erst Jahre später meist deutlich nach Ablauf der Gewährleistungsfrist auf. Daher wurde in den letzten Jahren immer häufiger ein Sachverständiger damit beauftragt, die Tiefgarage vor Ablauf der Gewährleistungsansprüche zu untersuchen, um eventuell vorhandene Mängel noch rechtzeitig aufzudecken. In zahlreichen Tiefgaragen konnten so durch die sachkundigen Untersuchungen Mängel festgestellt, die zu den entsprechenden Gewährleistungsansprüchen der Bauherren führten, welche meist einen enormen Kostenaufwand nach sich zogen. Um derartige Planungsfehler und die daraus resultierenden Gewährleistungsansprüche zu vermeiden, bedarf es sowohl einer sachkundigen Planung, als auch einer sachkundigen Bauüberwachung. Allerdings werden in jüngster Zeit auch Sonderbauweisen propagiert, bei denen die übliche Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit der Tiefgarage nicht durch die Konstruktion alleine, sondern nur durch einen erhöhten Instandhaltungsaufwand sichergestellt werden soll (z. B. die sog. Kompensationsmodelle; vgl bzw Die Verantwortung für diesen Instandhaltungsaufwand soll hierbei auf den i.d.r. fachlich unkundigen Bauherren/ Eigentümer übertragen werden [1 und 2]. Die derzeit anhängigen Gerichtsprozesse belegen, dass diese Sonderbauweisen ein nicht unerhebliches Konfliktpotential bergen. In Deutschlands Tiefgaragen ist bei üblicher Nutzung ganz grundsätzlich von einer Tausalzbelastung auszugehen. Auf den Außerortsstraßen (Autobahnen, Bundesstraßen) und im innerstädtischen Bereich (i.d.r. Hauptstraßen und besondere Gefahrenpunkte) wird in Deutschland generell Salz durch den Winterdienst gestreut. [3] Dies betrifft nicht nur den Süden, sondern auch den Norden Deutschlands, da es in den letzten Jahren auch dort vermehrt Schneefälle und längere Perioden mit niedrigen Temperaturen gegeben hat [3]. Der Schnee und mit ihm das Tausalz sammelt sich vor allem in den Radkästen der Fahrzeuge und wird so in die Tiefgarage eingeschleppt (vgl. Bild 1). Es ist mit einer Menge von rund 20 Litern pro Fahrzeug (Mittelklassewagen) zu rechnen. Das dann in den Tiefgaragen abtropfende tausalzhaltige Wasser belastet alle Betonbauteile, zu denen es 8

9 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG verläuft bzw. auf denen es stehen bleibt. In diesen Bereichen liegt dadurch über eine gewisse Zeit eine ständige Tausalzbelastung vor. Bild 1: Radkasten mit Schnee und Tausalz Bereits ein einmaliger Eintrag von Tausalz reicht aus, um eine Korrosion der Bewehrung auszulösen, sofern die Bewehrung nicht durch eine ausreichend dicke und dichte Betondeckung geschützt ist. Allzu häufig wird diese Gefahr unterschätzt bzw. von Planern und Bauherrn schlicht ignoriert. 2.2 CHLORIDKORROSION Dringt tausalzhaltiges Wasser in den erhärteten Beton ein, so liegt das Chlorid im Porenwasser in gelöster Form vor. Diese Chloride sind in der Lage, die im hochalkalischen Milieu vorhandene Passivschicht des Stahls lokal zu durchbrechen und Korrosion zu erzeugen. Daher tritt Chloridkorrosion am einbetonierten Stahl im Gegensatz zur carbonatisierungsinduzierten Korrosion auch dann auf, wenn der Beton nicht carbonatisiert ist (ph > 12). Das Schadensbild der chloridinduzierten Korrosion äußert sich in der Regel in einer örtlich sehr stark konzentrierten Eisenauflösung. Die Korrosionsprodukte sind schwarz-bläulich gefärbt. Je nach Ausbildung der Korrosionsnarben spricht man von Lochfraßkorrosion oder, wenn mehrere Lochfraßnarben zusammenwachsen, auch von Muldenfraßkorrosion [4]. [4] Nürnberger, U.: Korrosion und Korrosionsschutz im Bauwesen, Band 1 Grundlagen. In: Betonbau, Bauverlag GmbH, Wiesbaden, Berlin, Bild 2 links: Schwarzbläulich gefärbte Korrosionsprodukte infolge chloridinduzierter Korrosion Bild 3 rechts: Chloridkorrosion an der oberen Bewehrungs lage einer Zwischendecke 9

10 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG Bild 4 links: Lochfraßkorrosion mit beginnendem Muldenfraß nach Entfernen der Korrosionsprodukte Bild 5 rechts: Muldenfraßkorrosion [4] Nürnberger, U.: Korrosion und Korrosionsschutz im Bauwesen, Band 1 Grundlagen. In: Betonbau, Bauverlag GmbH, Wiesbaden, Berlin, [5] Stark, J. und Wicht, B.,: Dauerhaftigkeit von Beton Der Baustoff als Werkstoff. F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde der Bauhaus-Universität Weimar. Basel; Boston; Berlin. [6] Raupach, M.: Zur chloridinduzierten Makroelementkorrosion von Stahl in Beton. In: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 433, Beuth-Verlag Berlin [7] Volkwein, A., Dorner, H. und Springenschmid, R.: Untersuchungen zur Chloridkorrosion der Bewehrung von Autobahn brücken aus Stahl- oder Spannbeton. In: Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 460, Bundesminister für Verkehr [8] Keller, Th. und Menn, Ch.: Der Einfluss von Rissen auf die Bewehrungskorrosion. In: Beton- und Stahlbetonbau Heft 1 und 2, Findet der eigentliche Korrosionsprozess unter Sauerstoffmangel statt, wie z. B. unter Abdichtungen und in wassergesättigten Betonen, bilden sich im Gegensatz zur carbonatisierungsinduzierten Korrosion Korrosionsprodukte ohne deutliche Volumenzunahme. Daher wird in diesem Fall die Betondeckung nicht abgesprengt, wodurch diese chloridinduzierte Korrosion auch wesentlich schwerer festzustellen ist. Da die Eisenauflösung örtlich sehr konzentriert und tief sein kann, ist der Tragfähigkeitsverlust der Bewehrung sehr viel größer als bei der flächig angreifenden carbonatisierungsinduzierten Korrosion und dadurch besonders gefahrenträchtig [5]. Ist der Beton gleichzeitig carbonatisiert, wird durch die Chloride zudem die flächige Korrosion beschleunigt. Die Mechanismen der Chloridkorrosion im Stahlbeton sind in zahlreichen Fachbüchern und Publikationen ausführlich beschrieben [z. B. 4 bis 8]. Daher wird hier nur kurz auf die elektrochemischen Vorgänge eingegangen. Für den Korrosionsprozess müssen mehrere Voraussetzungen gleichzeitig vorliegen: es müssen Potentialdifferenzen vorhanden sein, Anode und Kathode müssen metallisch und elektrolytisch miteinander verbunden sein, die anodische Eisenauflösung muss durch Depassivierung möglich sein, an der Kathode muss genügend Sauerstoff zur Bildung der Hydroxidionen vorhanden sein. Bei der Depassivierung des Betonstahles durch Chloride wird die Schutzschicht am Eisen durchdrungen und die Chloride reagieren mit Eisen unter Bildung leicht löslicher Eisenchloride bzw. beweglicher Eisenkomplexe. Die leicht löslichen Eisenchloride spalten das Chlorid wieder ab. Dadurch werden die Chloride nicht verbraucht, sondern stehen für eine weitere Korrosion erneut zur Verfügung [5]. Die Korrosionsgefährdung der Bewehrung wird von vielen Planern immer noch anhand eines sogenannten allgemein gültigen korrosionsauslösenden Chloridwertes beurteilt. In Fachkreisen ist jedoch bekannt, dass es keinen allgemeingültigen korrosions- [9] DIN EN : : Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken Definitionen, Anforderungen, Qualitätsüberwachung und Beurteilung der Konformität Teil 9: Allgemeine Grundsätze für die Anwendung von Produkten und Systemen. Bild 6: Deckenuntersicht: Flächige, chlorid- und carbonatisierungs induzierte Korrosion Bild 7: Elektrochemische Vorgänge chloridinduzierter Korrosion von Stahl in Beton [5] 10

11 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG auslösenden Chloridwert [9] gibt. Die außerordentlich vielfältigen Einflüsse auf die Chloridkorrosion sowie die Unzulänglichkeiten bei der Probennahme und der Probenanalyse (schichtintegraler Wert über ein bestimmtes Betonvolumen) können bei den üblichen Bauwerksuntersuchungen nicht alle erfasst werden. So kann Chloridkorrosion bereits bei sehr niedrigen Chloridwerten ( 0,1 Masse-% auf den Zementgehalt bezogen) auftreten (Bild 8). Es gibt jedoch auch Fälle, bei denen die Chloridkontamination sogar über [12] Breit, W.: Kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalt Neuere Untersuchungsergebnisse (Teil 2). In: Beton 48 (1998), Heft 8, S Entnahmehöhe Entnahmetiefe Chloridgehalt bez. auf OKF [cm] [mm] Zement (C z ) [M-%] Korrosion ja/nein ,1 Bügel ca. 12 cm unter OK Pflaster Längseisen ca. 12 cm unter OK Pflaster Bild 8: Beispiel einer Probenahme 5 cm oberhalb des Plasterbelages, deutliche Korrosionserscheinungen unterhalb der Pflasterkante [10] 1,0 Masse-% Cl Z (bezogen auf Zement) liegt und trotzdem keine Korrosion feststellbar ist. Nach Breit ergeben sich die in Bild 9 dargestellten Korrosionswahrscheinlichkeiten in Abhängigkeit von den Chloridwerten. Danach liegt bei einem Chloridwert von 0,2 M-% eine Korrosionswahrscheinlichkeit von rund 10 % vor. Bei einem Chloridgehalt von 0,4 M-% ergibt sich eine Korrosionswahrscheinlichkeit von rund 35 % [11 und 12]. In den Fällen mit sehr niedrigen Chloridgehalten und deutlichen Korrosionsabtrag der Bewehrung hätte eine Beurteilung nach einem vorgegeben Grenzchloridgehalt zu einer Fehleinschätzung der Situation und im Laufe der Zeit zum Verlust der Tragfähigkeit der Konstruktion geführt. Derartige Praxiserfahrungen zeigen, dass die Probenahme und eine Beurteilung nach bestimmten Grenzwerten große Risiken bergen können, deren Ausmaß man häufig nicht kennt, die Verantwortung hierfür man aber dennoch übernehmen muss. Bild 9: Korrosionswahrscheinlichkeit für die Startbedingungen der Lochfraßkorrosion [11 und 12]. Allerdings wurden auch immer wieder Forschungsergebnisse veröffentlicht, bei denen ein korrosionsauslösender Chloridwert nachgewiesen wurde [13 und 14]. Hierzu ist anzumerken, dass die im Labor hergestellten Proben, die Chloridverteilung und die Einflussgrößen auf die Proben, sowie die Probennahme nicht direkt mit der Praxis vergleichbar sind. Die Praxis zeigt, dass die, aufgrund der Betonstruktur unregelmäßige Chlorid- [10] Schöppel, K.: Aussagekraft von Chloridwerten aus Betonbauwerken hinsichtlich der Korrosionsgefährdung. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 11/2010. [11] Breit, W.: Kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalt für Stahl Sachstand (Teil 1). In: Beton 48 (1998) Heft 7, S [13] Breit, W., Dauberschmidt, C., Gehlen, C., Sodeikat, C., Taffe, A., Wiens, U.: Zum Ansatz eines kritischen Chloridgehaltes bei Stahlbetonbauwerken. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011), Heft 5, S [14] Harnisch, J., Raupach, M.: Untersuchungen zum kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalt unter Berücksichtigung der Kontaktzone zwischen Stahl und Beton. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011), Heft 5, S

12 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [13] Breit, W., Dauberschmidt, C., Gehlen, C., Sodeikat, C., Taffe, A., Wiens, U.: Zum Ansatz eines kritischen Chloridgehaltes bei Stahlbetonbauwerken. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011), Heft 5, S [15] Glass, G. K. und Reddy, B.: The Influence of the Steel Concrete Interface on the Risk of Chloride Induced Corrosion Initiation. Luxembourgh: University of Applied Sciences, In: Corrosion of Steel in Reinforced Concrete Structures, COST 521, Final Workshop, Luxembourgh, February 2001, S [16] Schöppel, K.: Nachweis freier Chlorionen auf Betonoberflächen mit dem UV Verfahren. In: Sonderdruck aus Betonwerk BFT Fertigteil- Technik, Concrete Precasting Plant, Heft 11 November 1988; Bauverlag Wiesbaden-Berlin. [17] Letsch, R. und Springenschmid, R.: Chlorid- und Feuchteumverteilung in abgedichtetem Beton. In: Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 591, 1990, Bundesminister für Verkehr. Bild 10: Zusammenhang zwischen dem Gehalt an Verdichtungsporen in der Kontaktzone Stahl/ Beton und dem kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalt [15]. verteilungen die Unzulänglichkeit der Probennahme (schichtintegrale Werte über ein bestimmtes Probenvolumen), die unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, die Festlegung eines allgemein gültigen korrosionsauslösenden Chloridwertes unmöglich macht. Dieser theoretische Wert kann für jede Probestelle unterschiedlich sein. Dies ist auch den meisten Forschern bewusst, da häufig auf den gravierenden Einfluss der Porenstruktur des Betons im Übergangsbereich zur Bewehrung hingewiesen wird. Nach Breit et al. [13] wird darauf verwiesen, dass sich die kritischen Chloridgehalte mit Zunahme der Porosität in der Stahl-Beton-Zwischenschicht erhöhen. Letztlich ist der kritische Chloridgehalt von 0,5 M-% Cl Z lediglich für den ungestörten und gut verdichteten und zudem bis zur Höhe der Bewehrung nicht carbonatisierten Beton anwendbar [13]. Diese Bedingungen treffen im Allgemeinen lediglich auf Laborproben zu. Die Erfahrung zeigt, dass diese Hinweise von den Lesern in ihrer Bedeutung nicht wahrgenommen werden, sondern viele sich auf den publizierten sog. Grenzwert beziehen. In der Praxis tritt jedoch die Korrosion meist im gestörten Bereich des Betons auf. Alleine am Beispiel des Einflusses der Porenstruktur auf die Korrosion erkennt man die Gefahr einer unzutreffenden Einschätzung der Korrosionsgefährdung. In der Praxis liegt im Gegensatz zu Laborproben kein gleichmäßiges Porengefüge im Stahlbett vor. Berührt der Innenrüttler die Bewehrung, entsteht durch die Vibration der Bewehrung zwischen Bewehrung und bereits verdichtetem Beton eine wasserreiche Zwischenschicht und damit eine porenreiche Schicht im Stahlbett und somit auch ein bevorzugter Sickerweg. Auch durch das Bild 11: Bevorzugter Sickerweg des tausalzhaltigen Frühschwinden des Betons kann Wassers entlang des Stahlbetts. Chloridkontaminierter unterhalb der Bewehrung ein entsprechender Sickerweg entste- Darstellung erfolgte mit dem UV-Verfahren. [16 und Beton entspricht dem blaugefärbten Bereich; die 17] 12

13 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG hen. Um die Korrosionsgefährdung in diesem Fall abschätzen zu können, müsste eine Untersuchung der Porenstruktur in diesem Bereich durchgeführt werden, zum Beispiel durch Quecksilberdruckporosimetrie. In allen Untersuchungsberichten von Bauteiluntersuchungen die mir zur Durchsicht und Beurteilung von Rechtsanwälten, Bauherren oder Sachverständigen vorgelegt wurden, war eine derartige Untersuchung im Grenzbereich Beton Stahl nicht enthalten. Die meisten Untersuchungsberichte enthielten jedoch eine Bewertung der Korrosionsgefahr entsprechend eines sog. Grenzwertes. Handelt es sich bei den untersuchten Bereichen um eine standsicherheitsrelevante Bewehrung kann eine Fehleinschätzung der Korrosionsgefährdung gravierende Schäden bedingen und Risiken/Gefahren bergen. Daher sollten die Tragreserven des Bauteils bei der Beurteilung des korrosionsauslösenden Chloridwertes miteinbezogen werden, da dieser Chloridwert einen hohen Unsicherheitsfakor aufweist. Je niedriger die Tragreserven des Bauteils sind, desto kritischer ist daher das Ansetzen eines korrosionsauslösenden Chloridwertes. Bei hochbelasteten Bauteilen empfehle ich (wenn möglich) den mit Fremdchlorid kontaminierten Beton vollständig zu entfernen. Andernfalls verbleibt ein Korrosionsrisiko dessen Ausmaß nicht abschätzbar ist. Die Praxis zeigt, dass bereits bei sehr niedrigen Chloridwerten der entnommenen Proben, gravierende Korrosion der Bewehrung auftreten kann. Diese Situation kommt im Allgemeinen nicht sehr häufig vor, wobei die Häufigkeit nicht genau beziffert werden kann, da bei den meisten Untersuchungen die Bewehrung in Bereichen mit geringen Chloridwerten nicht freigelegt wird und somit der Rückschluss auf die vorhandene Korrosion nicht erfolgen kann. Bei den neuen Betonen mit hohem Chlorideindringwiderstand kann sich der Einfluss von bevorzugten Sickerwegen und der höheren Porosität im Bereich der Bewehrung noch deutlicher auswirken, da in diesem Fall eine höher konzentrierte Salzlösung auf die Bewehrung einwirkt, als bei Betonen mit geringerem Chlorideindringwiderstand (wie dies bei den alten Betonen üblich war). Publizierte Forschungsergebnisse werden gerne von den Anwendern aufgenommen wenn sie ihre Interessen unterstützen. Da die Umsetzung derartiger Forschungsergebnisse in die Praxis und die Bewährung dieser Annahmen fehlen, sollte man mit diesen Forschungsergebnissen behutsam umgehen und deutlich darauf hinweisen, welche allgemeine Aussagekraft diese tatsächlich besitzen. Man sollte sich der Verantwortung bewusst sein, die derartige Aussagen bewirken. Bei Bauwerken gibt es leider nicht die Möglichkeit einer Rückholaktion sondern in der Regel meist nur ein Schweigen, zumindest fühlt sich meist Niemand mehr dafür verantwortlich. Zur Beurteilung der Korrosionsgefährdung der Bewehrung anhand einer chemischen Chloridanalyse einer Betonprobe sind vor allem der Eigenchloridgehalt des Betons, die Menge an nachträglich eingedrungenem Fremdchlorid, die Feuchtebedingungen im Beton, die Carbonatisierung im Bereich der Bewehrung sowie die Porenstruktur entlang der Bewehrung von Bedeutung. Die Abhängigkeit der Aussagekraft von Chloridwerten von diversen Einflüssen, sowie die Mythen um den sogenannten allgemein gültigen korrosionsauslösenden Chloridgrenzwert, sind in der Literatur bereits ausführlich behandelt worden [10]. Dieser Sachverhalt wurde bereits auch in der DIN EN 1504 Teil [9] dargestellt. Letztendlich sind die in der Praxis festgestellten Chloridwerte infolge der o.g. Unzulänglichkeiten nur ein Hinweis ob Fremdchlorid eingedrungen ist. Die Korrosionsgefährdung der Bewehrung und ihre Auswirkungen auf das Bauteil sind bei jedem Bauteil von einem sachkundigen Planer abzuschätzen. Wird die Korrosionsgefährdung alleine an irgendeinem Grenzwert festgelegt, entspricht dies nicht einer sachkundigen Vorgehensweise. [10] Schöppel, K.: Aussagekraft von Chloridwerten aus Betonbauwerken hinsichtlich der Korrosionsgefährdung. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 11/2010. [9] DIN EN : : Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken Definitionen, Anforderungen, Qualitätsüberwachung und Beurteilung der Konformität Teil 9: Allgemeine Grundsätze für die Anwendung von Produkten und Systemen. 13

14 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG 2.3 DAUERHAFTIGKEIT VON STAHLBETON BEI BELASTUNG MIT TAUSALZ [18] DIN : : Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton; Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Berlin: Beuth Verlag GmbH [19] DIN : : Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton; Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Berlin: Beuth Verlag GmbH Nach den bisherigen Erkenntnissen scheint der ungestörte Beton tausalzhaltiges Wasser kapillar nur bis zu einer gewissen Tiefe aufzunehmen. Diese kapillare Eindringtiefe wird vor allem durch das Kapillarporensystem (abhängig vom w/z-wert des Betons) des oberflächennahen Betons bestimmt. Ab dieser Tiefe erfolgt der weitere Transport der Chloride im ungestörten Betonbereich durch Diffusionsvorgänge. Der Transport der Chloride durch Diffusion verläuft zwar wesentlich langsamer als die kapillare Aufnahme. Berücksichtigt man allerdings die angestrebte Mindestlebensdauer der Tiefgarage von 50 Jahren, so spielt die Diffusion des Chlorids hinsichtlich der Gesamteindringtiefe und damit der Korrosionsgefährdung der Bewehrung ebenfalls eine wesentliche Rolle (vgl. Bild 12). Risse und andere örtliche Gefügestörungen im Beton, die beispielsweise durch Verdichtungsmängel oder eine Schädigung des Betons im jungen Alter bedingt sind, führen zu einer raschen Wasseraufnahme in diesen Betonbereichen und damit bei einer Tausalzbelastung zu einer deutlichen Chloridkontamination. Die Dauerhaftigkeit von Stahlbeton- bzw. Spannbetonbauteilen gegenüber einer chloridinduzierten Korrosion ist nur dann gegeben, wenn die Chloride während der gesamten Nutzungsdauer des Bauteils, weder infolge kapillaren Saugens, noch infolge Diffusion, bis zur Bewehrung vordringen können. Um dies sicherzustellen, sind in der DIN 1045 Konstruktionsregeln für eine ausreichende Dauerhaftigkeit von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken vorgegeben. Hierzu wurden in der DIN 1045 Ausgabe 2001 [18] Expositionsklassen eingeführt, mit denen die Umwelteinflüsse, welche auf die Konstruktion wirken, grob erfasst werden. Durch die Expositionsklassen werden die Betonzusammensetzung (z. B. Zementgehalt und w/z Wert), Bild 12: Verteilung der eingedrungenen Chloride im Beton die Betonfestigkeitsklasse sowie die Betondeckungen [20] Gehlen, Chr.; Mayer, T. F. festgelegt. Bei Tausalzbelastung sind in der DIN 1045, Ausgabe 2001, bzw [19], und von Greve-Dierfeld, S.: Lebensdauerbemessung. Betonkalender von 50 mm vorgegeben. Es handelt sich hierbei um eine grob deskriptive Regelung, die u.a. Mindestbetondeckungen (min c) bei Stahlbeton von 40 mm bzw. bei Spannbeton 2011: Kraftwerke, Faserbeton Kapitel historisch gewachsen ist [20]. XIV. Ernst & Sohn Verlag, Berlin 2011, S [21] Gehlen, Chr.; Schießl, P. und Schießl-Pecka, A.: Hintergrundinformationen zum Positionspapier des DAfStb zur Umsetzung des Konzepts von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren unter Berücksichtigung von DIN EN 206-1, Anhang J, für dauerhaftigkeitsrelevante Problemstellungen. In: Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), Heft 12, S Entsprechend Untersuchungen von Gehlen et al. [21 und 22] und Lay [23] wären für die Expositionsklasse XD3 unter Umständen sogar gegenüber der DIN 1045 erhöhte Anforderungen an die Bindemittelauswahl oder an die Dicke der Betondeckung erforderlich, um eine für diese Umwelteinflüsse ausreichende Dauerhaftigkeit sicherzustellen. Dies ist bei Lebensdauer- oder Zuverlässigkeitsberechnungen zu beachten. Bei Rissen und Gefügestörungen im Beton ist trotz einer ausreichenden Expositionsklasse und Betondeckung dieses Dauerhaftigkeitskonzept nicht mehr ausreichend. In Rissen dringt tausalzhaltiges Wasser sofort bis zur Bewehrung vor. Dadurch können Chloride entlang der Rissflanken nahezu ohne Zeitverzögerung bis zur Bewehrung gelangen und bei ungünstigen Bedingungen bereits nach sehr kurzer Chlorideinwirkungsdauer zur Korrosion der Bewehrung führen. Da die nach der DIN 1045, Ausgabe 2001 bzw

15 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG zu verwendenden Betone einen deutlich höheren Chlorideindringwiderstand aufweisen als die früheren Betone, wird an den Rissflanken weniger Chlorid kapillar vom Beton aufgenommen. Dadurch kann sich allerdings die Chloridbelastung im Riss und damit auch an der Bewehrung gegenüber solchen Betonbauteilen erhöhen, welche mit einem Beton hergestellt wurden, der einen geringeren Chlorideindringwiderstand aufweist. Dies ist bei der Probeentnahme zur Chloriduntersuchung sowie der Interpretation der Untersuchungsergebnisse zu beachten [10]. Um eine ausreichende Dauerhaftigkeit auch bei Betonkonstruktionen zu erreichen, bei denen Gefügestörungen und Risse nicht zu vermeiden sind, sind bei Tausalzbeanspruchung geeignete Schutzmaßnahmen, in Form von Beschichtungen oder Abdichtungen, aufzubringen. Derartige Schutzmaßnahmen sind Bestandteil des Dauerhaftigkeitskonzeptes für Tiefgaragen und ihre Wirksamkeit ist über die gesamte Nutzungsdauer hinweg sicherzustellen. Bild 13: Chloridinduzierte Korrosion im Rissbereich Nach Heft 525 [24] bzw. Heft 600 [25] des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton ist zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von direkt befahrenen Parkdecks [ ] aus den genannten Gründen stets zu beachten, dass Risse und Arbeitsfugen dauerhaft geschlossen bzw. geschützt werden müssen, um Schäden durch eindringendes chloridhaltiges Wasser und damit durch die chloridinduzierte Korrosion der Bewehrung zu vermeiden. [24]. Diese strenge Anforderung kann nur durch die Verwendung von rissüberbrückenden Systemen erfüllt werden. Die Rissüberbrückungsfähigkeit der rissüberbrückenden Schutzmaßnahme muss größer sein, als die zu erwartende dynamische, d. h. die sich wiederholende, Rissbewegung. Um derartige Rissbewegungen bei Parkdecks zu minimieren, ist eine ausreichende rissbreitenbeschränkende Bewehrung einzulegen. Für horizontale, befahrene Flächen (Parkdecks) sind als Schutzmaßnahme rissüberbrückende [10] Schöppel, K.: Aussagekraft von Chloridwerten aus Betonbauwerken hinsichtlich der Korrosionsgefährdung. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 11/2010. [22] Positionspapier des DAfStb zur Umsetzung des Konzepts von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren unter Berücksichtigung von DIN EN 206-1, Anhang J. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 12/2008. [23] Lay, S.: Abschätzung der Wahrscheinlichkeit tausalzinduzierter Bewehrungskorrosion - Baustein eines Systems zum Lebenszyklusmanagement von Stahlbetonbauwerken. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 568: Berlin, Beuth Verlag GmbH, [24] Erläuterungen zu DIN , Heft 525 in der Schriftenreihe des DAfStb, 2.Überarbeitet Auflage 2010, Beuth-Verlag. [25] Erläuterungen zu DIN EN und DIN EN / Na, Heft 600., in der Schriftenreihe des DAfStb, 1. Auflage 2012, Beuth-Verlag. [29] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 5/2012. Bild 14: rissüberbrückende OS 11a Beschichtung: Zweischichtenaufbau mit rissüberbrückender Schwimmschicht und gefüllter Verschleißschicht mit Deckversiegelung. Diese Beschichtung entspricht der Regelbauweise [29]. 15

16 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG Bild 15: rissüberbrückende OS 11b Beschichtung: Einschichtaufbau elastische Oberflächenschutzschicht übernimmt die Funktion der Rissüberbrückung und die einer Verschleißschicht. Eine Deckversiegelung ist erforderlich [29]. [24] Erläuterungen zu DIN , Heft 525 in der Schriftenreihe des DAfStb, 2.Überarbeitet Auflage 2010, Beuth-Verlag. [26] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RiLiSIB), Teil 1 bis 4: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. Berlin: Beuth Verlag, [27] DIN Teil 5 Ausgabe Beuth Verlag GmbH [28] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING) Teil 7. Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr. Dortmund: Verkehrsblatt Verlag [29] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 5/2012. [30] Emig, K-F. und Haak, A.: Bitumenverklebte Abdichtungen. Abdichtungen im Gründungsbereich und auf genutzten Deckenflächen. Ernst & Sohn Verlag, Berlin Kunststoffbeschichtungen oder bituminöse Abdichtungen nach der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RiLiSiB) [26], DIN 18195, Teil 5 [27] bzw. Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING), Teil 7 [28] zu verwenden. In den Bildern 14 bis 16 sind die bei Tiefgaragen üblicherweise verwendeten rissüberbrückenden Schutzmaßnahmen dargestellt. Der Bituminöse Belag (Bild 16) stellt im Allgemeinen die dauerhafteste Schutzmaßnahme mit dem geringsten Instandhaltungsaufwand dar. An Stelle der Abdichtung mit bituminösen Schweißbahn werden in letzter Zeit auch vermehrt Flüssigfolien eingesetzt, die z.t. mit Vlies verstärkt werden. Als Schutz- und Verschleißschicht können statt Guss asphalt auch Verschleißschichten auf Kunstharzbasis auf die Flüssig folien aufgebracht werden. Da für derartige Systeme noch keine Langzeiterfahrungen in großem Umfang vorliegen, sind sie noch als Sonderlösung anzusehen. Zur Absicherung des Bauherrn sollten die Gewährleistungsfristen bei deren Anwendung verlängert werden. Während der bituminösen Abdichtung nach 1 Konstruktionsbeton 2 Epoxidharz-Grundierung 3 Dichtungsschicht der Fläche 4 Gußasphalt-Schutzschicht 5 Gußasphalt-Deckschicht 6 Abstreumaterial Bild 16: Zwei Lagen Gussasphalt auf vollflächig verklebter Schweißbahn, wobei die erste Lage Gussasphalt Teil der Abdichtung ist [30]. DIN bzw. ZTV-ING eine Lebensdauer von 50 Jahren [24] zugeordnet wird, weisen Kunststoffbeschichtungen eine deutlich geringere Nutzungsdauer auf. Je nach Beanspruchung ist bei Kunststoffbeschichtungen davon auszugehen, dass (unter Berücksichtigung einer Mindestnutzungsdauer des Parkbaus von 50 Jahren) diese zumindest in Teilbereichen mehrmals überarbeitet bzw. erneuert werden müssen. Kritisch ist hierbei der Zeitraum zwischen dem Verlust der Schutzwirkung der Beschichtung und der jeweiligen Erneuerung, weil das Bauteil währenddessen keinen ausreichenden Schutz gegenüber einer Tausalzbeanspruchung besitzt. Um dem Dauerhaftigkeitskonzept zu genügen, muss gewährleistet sein, dass bis zur Erneuerung keine oder nur eine kurzzeitige Tausalzbeanspruchung auftritt und diese zu keiner Schädigung des Bauwerks führt [29]. Da Beschichtungen aufgrund ihrer begrenzten Schutzwirkung und Lebensdauer regelmäßig 16

17 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG zu überprüfen bzw. Instand zu halten sind, muss die Kontrollmöglichkeit der Beschichtung im Rahmen der Instandhaltung gewährleistet sein. Eine regelmäßige Instandhaltung ist allerdings grundsätzlich bei jeder Tiefgarage erforderlich, wobei deren Aufwand maßgeblich von der gewählten Konstruktion abhängt (vgl. Abschnitt 2.5). 2.4 PLANUNG VON TIEFGARAGEN IN BETONBAUWEISE Bei der Planung von Tiefgaragen sind die Eingeführten Technischen Baubestimmungen [31] (ETB) einzuhalten. Diese beinhalten die bauaufsichtlich eingeführten Normen, sowie die baurechtlichen Anforderungen, die in den Länderbauordnungen und den zugehörigen, länderspezifischen Garagenverordnungen geregelt sind. Im Wesentlichen ist die Tiefgarage in der Weise zu errichten und Instand zu halten, ( ) dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung insbesondere Leben und Gesundheit, und die natürlichen Lebensgrundlagen nicht gefährdet werden ( ). (vgl. Art. 3 Abs. 1 S. 1 BayBO 2007). Das bedeutet, dass ohne Einschränkung die Anforderungen an die Standsicherheit, den Brandschutz, die Lüftung, die Fluchtwege, sowie auch alle weiteren gesetzlich vorgeschriebenen Erfordernisse, erfüllt werden müssen. Im Gegensatz dazu können auf Wunsch des Bauherrn bei der Dauerhaftigkeit und der Gebrauchstauglichkeit der Tiefgarage durchaus Kompromisse eingegangen werden, wenn z.b. die Dauerhaftigkeit und die Gebrauchstauglichkeit der Tiefgarage durch eine intensivere Instandhaltung, welche dem Bauherrn obliegt, gewährleistet werden kann. Dadurch ergeben sich zahlreiche Variationsmöglichkeiten für die Konstruktion von Tiefgaragen. Da sich die Varianten allerdings auch auf die Abmessungen der Tiefgarage auswirken können, sollte bereits vor der Genehmigungsplanung mit dem Bauherrn die für seine Tiefgarage möglichen Konstruktionsvarianten erörtert werden. [31] Musterliste der Technischen Baubestimmungen (ETB), Fassung Januar Download unter: bayern.de/assets/stmi/buw/bau rechtundtechnik/iib9_ liste_der_ technischen_baubestimmun gen_ pdf [32] Motzke, G.: Vertragliche Vereinbarungen zur Wartung von Parkbauten Juristische Bewertung. Deutscher Betonund Bautechnik- Verein e.v., 2010 (DBV), Heft 20: Parkhäuser und Tiefgaragen Das neue DBV- Merkblatt, Berlin 2010 (93 ff.) Die Vielfalt an Variationsmöglichkeiten birgt ein hohes Risiko für den jeweiligen Planer, denn es ist seine Aufgabe, dem Auftraggeber die Möglichkeiten und ihre entsprechenden Auswirkungen auf die Konstruktion und Instandhaltung so eindeutig zu erläutern, dass der Auftraggeber unter Berücksichtigung der ihm dargestellten technischen und wirtschaftlichen Zusammenhänge eine für ihn sachgerechte Entscheidung treffen kann. Diese Problematik betrifft sowohl den Architekten als auch den Tragwerksplaner, da beide in Ihrer Funktion als Planer für die Aufklärung des Sachverhalts verantwortlich sind. Für die Planer stellt diese Aufklärung eine sehr schwierige und haftungsträchtige Aufgabe dar [32]. Die Praxis zeigt, dass die Planer von Tiefgaragen im Allgemeinen keine vertieften Kenntnisse zur Lösung dieser Aufgabe (Aufklärung über Vor- und Nachteile der Konstruktion unter Berücksichtigung der Einflüsse der neuen Betonsorten auf die Dauerhaftigkeit) besitzen bzw. teils gar nicht besitzen können. Daher kann von diesen Planern nur auf die ihnen zur Verfügung stehenden Normen und Literaturstellen zurückgegriffen werden. Als maßgebende Normen und Literatur sind diesbezüglich zu nennen: NORMEN DIN :2008:08 Die DIN 1045 ist bauaufsichtlich eingeführt und somit für den Planer verbindlich. In der DIN 1045 wird in Tabelle 3 für die Klasse 3 Bewehrungskorrosion ausgelöst durch Chloride, ausgenommen Meerwasser bei einer Beanspruchung wechselnd nass und trocken die Mindestexpositionsklasse XD3 und damit die Festigkeitsklasse C35/45 (bzw. bei Verwendung von Luftporenbeton eine Festigkeitsklasse niedriger) gefordert. 17

18 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [1] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen 2. überarbeitete Ausgabe, September 2010, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin. [25] Erläuterungen zu DIN EN und DIN EN / Na, Heft 600., in der Schriftenreihe des DAfStb, 1. Auflage 2012, Beuth-Verlag 35] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen, 1. Auflage, 2005, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin.. Bei direkt befahrenen Parkdecks ist eine Ausführung mit zusätzlichen Maßnahmen (z. B. rissüberbrückende Beschichtung) erforderlich. Nach Tabelle 4 ist für die Expositionsklasse XD3 eine Mindestbetondeckung (min c) von 40 mm für Betonstahl und von 50 mm für Spannglieder vorgegeben. Zusätzlich zu der Mindestbetondeckung ist bei der Planung ein Vorhaltemaß von 15 mm zu berücksichtigen. Auch bei der Expositionsklasse XD3 können im Einzelfall noch besondere Maßnahmen zum Korrosionsschutz der Bewehrung erforderlich sein. DIN EN Januar 2011 und DIN EN /NA Januar 2011 Die Anforderung der DIN EN und DIN EN /Na an die Betonqualität und Betondeckung entsprechen für eine Belastung mit Tausalz den Anforderungen der DIN :2008: LITERATUR Erläuterungen zur DIN 1045 [24] und DIN EN [25] Die Erläuterungen gelten nicht als Norm im technischen Sinne und sind nicht bauaufsichtlich eingeführt. In den Erläuterungen zur DIN 1045 wird der Normentext der DIN bzw. der DIN EN 1992 erläutert und es werden ergänzende und alternative Anwendungsregeln dargestellt. Merkblätter des Deutschen Beton- und Bautechnik Vereins e.v., Fassung 2005 [35] und Fassung 2010 [1] Die Merkblätter dieses Vereins spiegeln die Meinung verschiedener Fachleute wieder. Sie sind in ihrer Gesamtheit nicht als anerkannte Regeln der Technik zu sehen. In den Merkblättern werden in erster Linie die Anforderungen an die Planung und Ausführung neuer Parkbauten behandelt. Dabei werden unter anderem für befahrene Parkdecks verschiedene Varianten dargestellt. Zur Zeit werden die Ausführungsvarianten (Bild 17) überarbeitet. Die Variante 2b ist in Zukunft vermutlich nicht mehr existent. Bild 17: Ausführungsvarianten für Parkdecks entsprechend dem Merkblatt [1] 18

19 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG Eine Unterscheidung der Varianten in allgemein übliche Bauweisen (Regelbauweisen) und Sonderbauweisen erfolgt in den Merkblättern nicht, obwohl einige der Varianten durchaus von den allgemein üblichen Bauweisen abweichen und somit einer speziellen Aufklärung des Bauherrn bedürfen. Auch werden die verschiedenen Varianten in einer Stellungnahme des DAfStb Regelungen zur Dauerhaftigkeit von befahrenen Parkdecks als technisch gleichwertig [36] bezeichnet, obwohl sich die Varianten hinsichtlich ihrer Bauweise und den damit verbundenen Anforderungen an die Instandhaltung erheblich unterscheiden. Der Begriff technisch gleichwertig wird in der Stellungnahme zudem nicht definiert. Leider wird durch diese Darstellung des DAfStb die Sensibilität des Planers hinsichtlich seiner Aufklärungspflicht nicht gefördert. Da laut Merkblatt zudem alleine der Bauherr für die Instandhaltung der Tiefgarage verantwortlich ist, erscheint der Begriff technisch gleichwertig, besonders aus Sicht des Bauherrn, irreführend. Der Bauherr muss hier z. T. deutlich mehr Verantwortung übernehmen, ohne dass er als Laie das Ausmaß und die möglichen Auswirkungen, nicht zuletzt auch finanziell, erkennen kann. Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise Dr. K. Schöppel, Dr. G. Stenzel [29] In der Veröffentlichung wird zwischen Regel- und Sonderbauweise unterschieden, um dem Tragwerksplaner zu verdeutlichen, bei welcher Bauweise ein besonderer Aufklärungsbedarf besteht. [29] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 5/2012. [36] Stellungnahme des DAfStb zur Dauerhaftigkeit von Parkdecks: Regelungen zur Dauerhaftigkeit von befahrenen Parkdecks, DAfStb [37] Vorwort aus dem Blatt Grundsätze Regelbauweisen Neubau der Münchner Runde zu Tiefgaragen Download unter: bayika.de/de/aktuelles/pdf/ _Tiefgaragenbau werke_grundsatzpapier_ Neubau_ 2013.pdf Münchner Runde Tiefgaragenbauwerke und Parkgaragen Stand 01. März 2013 Grundsätze Regelbauweise NEUBAU [37] Die formulierten Grundsätze sollen allen am Bau von Garagenbauwerken Beteiligten Entscheidungshilfen zu aktuell in der Fachwelt strittigen Problempunkten geben. ( ) Die Grundsätze beziehungsweise die daraus resultierenden Ausführungsdetails, gewährleisten nach Einschätzung der Teilnehmer eine robuste, wartungsarme Konstruktion mit einem vergleichsweise geringen Ausführungsrisiko (Regelausführung). Unter Berücksichtigung der Einzelfallgestaltung können auch andere Ausführungsvarianten und Detaillösungen, die von diesen Grundsätzen abweichen, fachgerecht sein (Sonderausführung). Diese ziehen in der Regel einen höheren Wartungsaufwand, höhere laufende Instandhaltungs- bzw. Instandsetzungskosten und auch ein ( ) höheres Ausführungsrisiko nach sich. Der Planer muss den Bauherrn darüber umfassend aufklären und sich dies, gegebenenfalls juristisch beraten, auch bestätigen lassen. Eine Risikoumverteilung zu Lasten des Bestellers/Nutzers bei solchen Sonderausführungen dürfte wegen der hohen Anforderungen der Rechtsprechung, insbesondere bei Beteiligung von Verbrauchern wie einer Wohnungseigentümergemeinschaft, sehr schwierig sein [37]. 2.5 REGELBAUWEISEN UND SONDERBAUWEISEN Zum besseren Verständnis werden nachfolgend, in Anlehnung an die Veröffentlichung Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise [29] und an das Blatt Grundsätze Regelbauweisen [37] der Münchner Runde, die Bauweisen in Regelbauweisen und Sonderbauweisen unterteilt. Die Regelbauweisen berücksichtigen den üblichen Qualitätsstandard und entsprechen somit auch den Mindestanforderungen der anerkannten Regeln der Technik. Sonderbauweisen hingegen weichen von den üblichen Bauweisen ab. 19

20 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [31] Musterliste der Technischen Baubestimmungen (ETB), Fassung Januar 2014.Download unter: assets/stmi/buw/baurechtundtech nik/iib9_liste_der_technischen_ baubestimmungen_ pdf [38] Motzke, G.: Abnahme von Betonbauteilen aus juristischer Sicht. In: Beton- und Stahlbetonbau Heft 1/2013 (74 ff.). Bild 19: Tiefgarage ohne Grundwassereinfluss Bild 18: Die Parkdeckvarianten des Merkblattes Parkhäuser und Tiefgaragen (vgl. Bild 16) sind in diesem Diagramm der entsprechenden Bauweise zugeordnet Die Sonderbauweisen werden noch einmal in die speziellen Bauweisen und in die Kompensationsmodelle (in Anlehnung an Motzke [38]) unterschieden. Sonderbauweisen erfordern immer eine besondere Sachkunde des Planenden REGELBAUWEISEN Die im Folgenden wiedergegebenen Regelbauweisen haben sich in der Praxis bewährt und entsprechen den anerkannten Regeln der Technik und den Eingeführten Technischen Baubestimmungen (ETB) gemäß Musterliste vom März 2011 [31]. Die Regelbauweisen stellen aus heutiger Sicht eine Mindestlebensdauer von 50 Jahren sicher, wenn im Rahmen der üblichen Instandhaltung regelmäßige Wartungen und 20

21 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG erforderliche Instandsetzungen durchgeführt werden. Gegenüber der Veröffentlichung Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise [29]) wurden in dieser Darstellung, aufgrund neuerer Erkenntnisse, teilweise höhere Anforderungen an die Betongüte und die Schutzmaßnahmen der aufgehenden Bauteile gestellt. Der Verfasser empfiehlt für die Stützen generell und für den Fußbereich von Wandfüßen einen Beton C35/45 XD3 zu verwenden, da damit gegenüber Betonen der Expositionsklasse XD1 ein zusätzlicher Schutz bei den tragenden Bauteilen erzielt wird. [29] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 5/2012. Bei der Konstruktion R1 ist zu berücksichtigen, dass die Schutzmaßnahme unterhalb der Bodenplatte nicht mehr gewartet werden kann. Dies kann aber wegen des ausreichenden Schutzes vor mechanischer Beschädigung nur dann toleriert werden, wenn ein Beton der Expositionsklasse XD3 eingebaut wurde und die Anschlussfuge zwischen Fundament und aufgehendem Bauteil geschützt ist. Andernfalls wäre eine robuste Schutzmaßnahme wie z.b. eine Flüssigabdichtung mit Vlieseinlagen bzw. Schweißbahnen entsprechend DIN an den Stützen- und Wandfüßen aufzubringen. Alternativ kann auch ein Betonsockel an den Stützenfüßen und entlang der Wandfüße betoniert werden (vgl. Bild 20; R2). Bei gepflasterten Tiefgaragen sind die Anforderungen an flächendurchlässige Bodenbeläge der jeweiligen zuständigen Landesämter für Umwelt zu beachten. Eine gepflasterte Tiefgarage ist z. B. in Bayern möglich, wenn das Grundwasser einen entsprechenden Abstand zu dem Belag aufweist (mindestens 1 Meter), die Anzahl der Stellplätze auf Bild 20: gepflasterte Tiefgarage Bild 21: Tiefgarage im Grundwasser 21

22 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [27] DIN Teil 5 Ausgabe Beuth Verlag GmbH [28] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING) Teil 7. Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr. Dortmund: Verkehrsblatt Verlag [29] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 5/2012. [30] Emig, K-F. und Haak, A.: Bitumenverklebte Abdichtungen. Abdichtungen im Gründungsbereich und auf genutzten Deckenflächen. Ernst & Sohn Verlag, Berlin [39] Englmann, E.: Anforderungen an die Bodenbefestigung und Entwässerung von Tiefgaragen durchlässige Flächenbeläge -; Stellungnahme des Bayerischen Landesamtes für Umwelt, Februar Download unter: wasser/merkblattsammlung/ teil4_oberirdische_gewaesser/doc/ nr_4315_anlage2.pdf [40] Wolf, L.: Innenabdichtungen bei Weißen Wannen. Internal Sealings of Water Tight Constructions. In: ibac Kurzbericht 17, 2004, Nr begrenzt ist und nur ein geringer Fahrzeugwechsel pro Stellplatz (durchschnittlich 3 Kfz/Tag) auftritt [39]. Bei befahrenen Bodenplatten, die durch nennenswerten bzw. dauerhaften Wasserdruck von unten belastet sind, wie dies bei R3 der Fall ist, gibt es bei der Konstruktion als wasserundurchlässiges Bauteil derzeit keine befriedigende Lösung hinsichtlich einer wirksamen Schutzmaßnahme gegen die Tausalzbeanspruchung auf der Betonoberseite. Um die Einflüsse von Wasserdurchtritten auf die innerseitig angeordnete Schutzmaßnahme zu vermeiden, müsste derzeit eine zusätzliche Außenabdichtung, wie in R3 dargestellt, ausgeführt werden. Eine derartige Außenabdichtung ist nur unter großem Aufwand und hohen Kosten fachgerecht auszuführen. Undichtigkeiten in der Außenabdichtung sind praktisch nicht mehr zu lokalisieren. Daher entscheiden sich die meisten Bauherren für eine Konstruktion der Tiefgarage als weiße Wanne, mit dem Risiko, dass eine nicht dauerhaft wirksame Schutzmaßnahme gegenüber Tausalzbeanspruchung eingesetzt wird. Von vielen Fachleuten wird bei einer wasserundurchlässigen Konstruktion eine für rückseitige Durchfeuchtung geeignete starre OS8-Beschichtung als Schutzmaßnahme vorgeschlagen. Eine derartige starre Beschichtung stellt jedoch keinen dauerhaften Schutz dar, da die Beschichtung im Bereich der Betonrisse ebenfalls reißt. Dies betrifft sowohl die Trennrisse als auch die oberseitigen Biegerisse. Durch eine rissüberbrückende Beschichtung werden die Biegerisse in der Regel überbrückt. Steht jedoch Wasserdruck im Bereich der Trennrisse an, so kann es zu einem Ablösen der Beschichtung kommen. Das Gleiche gilt auch für eine Schutzmaßnahme entsprechend der DIN [27] bzw. ZTV-ING, Teil 7 [28]. Es gibt Untersuchungen, die die Gefahr des Ablösens verschiedener Abdichtungssysteme bei Wasserdruck an der Rückseite belegen [40]. Der bei den Untersuchungen jeweilig verwendete Wasserdruck ist relativ hoch und tritt in der Praxis bei den meisten Tiefgaragen nicht auf. Es sind daher weitere Forschungen erforderlich, um eventuell, in Abhängigkeit des anstehenden Wasserdruckes geeignete Systeme vorgeben zu können SONDERBAUWEISEN Die Sonderbauweisen weichen von der Regelbauweise ab und erfordern eine besondere Sachkunde des Planenden, weswegen diese nur durch Sonderfachleute geplant werden sollten; nur sie wenn überhaupt können die Vor- und Nachteile der Konstruktionen eindeutig erläutern. Der gewöhnliche Planer sollte aus Haftungsgründen Sonderbauweisen vermeiden, soweit kein Sonderfachmann für die Planung und Aufklärung des Auftraggebers hinzugezogen wird. Sonderbauweisen können natürlich geplant und Bild 22: Diese Ausführung stellt die dauerhafteste Schutzmaßnahme mit dem geringsten Instandhaltungsaufwand dar 22

23 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG gebaut werden und haben z. T. durchaus ihre Berechtigung. Der Bauherr muss jedoch vorab über die Vor- und Nachteile und ihre Auswirkungen, insbesondere über den dann erforderlichen Instandhaltungsaufwand aufgeklärt werden. Diese Erläuterungen müssen zudem vertraglich dokumentiert werden Spezielle Bauweisen Spezielle Bauweisen wie z.b. vorgespannte Parkdecks oder Einfeldträger können auch den anerkannten Regeln der Technik entsprechen. Allerdings ist es möglich, dass sie, beispielsweise aufgrund eines erhöhten Instandhaltungsaufwands oder fehlender Praxisbewährung, in Teilbereichen von den anerkannten Regeln der Technik abweichen. Es wird auf diese Konstruktionen nachfolgend nicht weiter eingegangen, da sie nur in speziellen Fällen zur Anwendung kommen. Bild 23: Die OS 11 Beschichtungen müssen regelmäßig instandgehalten werden, um eine dauerhafte Schutzwirkung zu gewährleisten (vgl. Abschnitt 2.6.4) Kompensationsmodelle Als Kompensationsmodelle werden diejenigen Bauweisen bezeichnet, bei denen eine Konstruktion mit geringerer Wertigkeit einen erhöhten Instandhaltungsbedarf erfordert, um die übliche Dauerhaftigkeit und übliche Gebrauchstauglichkeit einer Regelkonstruktion zu erreichen. Die geringere Wertigkeit der Konstruktion soll also durch eine erhöhte Instandhaltung ausgeglichen werden. Als Konstruktion mit geringerer Wertigkeit wird eine Konstruktion bezeichnet, bei der die Güte der verwendeten Produkte und/oder die Kosten unterhalb der üblich verwendeten Produktqualität liegen und somit die Konstruktion nicht gleichwertig in Bezug auf die Regelbauweise sein kann. Der Begriff gleichwertig bedeutet im Bauwesen (z. B. Angabe von Produkten in Leistungsbeschreibungen) üblicher Weise, dass die zu verwendenden Produkte bzw. die Konstruktion in ihrer Gesamtheit mindestens der Qualität der üblichen Produkte bzw. der üblichen Regelbauweise entsprechen müssen. Dies betrifft die Schutzmaßnahmen, die Betongüte, die Betondeckung und auch die Menge der rissbreitenbeschränkenden Bewehrung. Je niedriger die Güte und die Menge der verwendeten Baustoffe sind, desto geringer sind die Herstellungskosten. Der Wert einer solchen Sonderbauweise ist damit gegenüber dem Wert einer Regelbauweise geringer, daher wird in diesem Beitrag eine derartige Konstruktion als Konstruktion mit geringerer Wertigkeit bezeichnet. Hinzu kommt, dass der Instandhaltungsaufwand deutlich höher ist, als der bei einer Regelbauweise übliche Aufwand. Diese Instandhaltung ist Teil der Konstruktion eines Kompensationsmodells und muss bereits 23

24 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG bei deren Planung berücksichtigt werden. Daher muss bei der Aufklärung des Bauherrn hinsichtlich der verschiedenen Varianten der Tiefgarage das Instandhaltungskonzept als Teil des Gesamtkonzeptes bereits vorliegen. Nach den bisherigen praktischen Erfahrungen kann der Instandhaltungsaufwand für die meisten Kompensationsmodelle nicht genau abgeschätzt werden, da sich die Entwicklung von Schäden nicht vorhersagen lässt. Die Vorgabe einer Inspektion bzw. von zwei Inspektionen pro Jahr als Instandhaltungssaufwand kann als Aufklärung nicht ausreichen. Bei einer Abminderung der Betongüte von XD3 auf XD1 (Kompensationsmodell Variante 2b des Merkblattes vgl. Bild 17) ist z. B. zu beachten, dass sich aufgrund des höheren w/z-wertes (statt 0,45 0,55) das kapillare Saugvermögen des Betons erhöht und der Chlorideindringwiderstand daher geringer ist. Bei einer Beschädigung der Beschichtung führt dieser verringerte Chlorideindringwiderstand zu einer erhöhten Chloridkontamination des ungeschützten, freiliegenden Betons. Damit steigt aber auch der erforderliche Instandhaltungsaufwand, da der chloridkontaminierte Beton gegebenenfalls zu entfernen ist. 2.6 SPEZIELLE PROBLEMPUNKTE Durch die Neufassung der DIN 1045 Ausgabe 2001 bzw haben sich, unter anderem durch die Einführung der Expositionsklassen, grundsätzliche Änderungen im Sinne von höheren Anforderungen an die Dauerhaftigkeit ergeben. Bisher liegen nur wenige Erfahrungen bzw. Erkenntnisse hinsichtlich der Auswirkungen dieser Änderungen in der Praxis vor. Die Eigenschaften der bisherigen Betone unterscheiden sich teilweise so stark von denen der neueren Betone, dass die früheren Erkenntnisse i.d.r. nicht direkt übertragbar sind. Da bisher nur wenige Untersuchungen an neuen Tiefgaragen (entsprechend den Dauerhaftigkeitskonzept der DIN 1045 Ausgabe 2001 bzw. Ausgabe 2008) durchgeführt wurden und somit auch nur wenig zu dieser Thematik veröffentlicht wurde, liegt ein relativ großes Informationsdefizit bei den Planern vor. Dadurch werden zum Teil Empfehlungen für Kompensationsmodelle gegeben, ohne dass hierfür fundierte wissenschaftliche Erkenntnisse vorliegen. Dies betrifft vor allem das Kompensationsmodell der begleitenden Rissbehandlung KOMPENSATIONSMODELL Bild 24: Rissbandagen als Instandsetzungsmaßnahme Starre OS8-Beschichtung mit begleitender Rissbehandlung bzw. lokalem Schutz vor Chlorideindringen in Risse Das Kompensationsmodell begleitende Rissbehandlung birgt nach heutigen Wissensstand Ungereimtheiten in Bezug auf die Dauerhaftigkeit. Daher wird im Folgenden auch näher auf diese Modell eingegangen. Weiterhin ist das optische Erscheinungsbild einer begleitenden Rissbehandlung in vielen Fällen gewöhnungsbedürftig und beeinflusst daher den Wiederverkaufswert negativ (Bild 24). Diese Bauweise wird jedoch häufig empfohlen und auch ausgeführt, ohne dass die Fachleute bzw. die Tragwerksplaner deren Sonderbedingungen, sowie die Konsequenzen hinsichtlich der Instandhaltung, kennen. Der Planer liefert dem Bauherrn folglich eine Bauweise, über deren Korrosionsgefährdung und 24

25 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG Bild 25 links: Riss nach einem Winter Bild 26 rechts: Risse nach drei Wintern, farblich gekennzeichnet der damit verbundenen Einschränkung der Dauerhaftigkeit, er im Vorfeld keine konkreten Aussagen treffen kann. Nach bisherigem Kenntnisstand sollte, aufgrund des nicht abschätzbaren Risikos, dieses Kompensationsmodell derzeit nicht ausgeführt werden, es sei denn, es wird als Forschungsobjekt deklariert. Weiterhin stellt der optische Eindruck einer bandagierten Parkdeckfläche in den meisten Fällen keine befriedigende Lösung dar und führt auch zu einer Wertminderung der Immobilie. Bayern e.v. und der Vereinigung der In den meisten Tiefgaragen zeichnen sich nach Nutzung der Tiefgarage schon während der Prüfsachverständigen in Bayern e.v. ersten Winterperiode Risse in der Beschichtung ab. Die Risse aus dem Beton verlaufen am durch die starre Beschichtung. Aufgrund der geringen Rissbreite und der Verschmutzung der Tiefgarage werden die Risse jedoch häufig nicht sofort erkannt (Bild 25). Im Winter wird die Parkdeckoberfläche durch das eingeschleppte Schmelzwasser mit Tausalz belastet. Durch das kapillare Saugvermögen der Risse wird das tausalzhaltige Wasser damit schon bei der ersten Nutzung im Rissbereich aufgenommen. Untersuchungen der Tiefgaragen zeigen, dass bereits nach einem Winter im Rissbereich Chloridgehalte vorliegen, die eine deutliche Korrosionsgefährdung Bild 27: Beginnende chloridinduzierte Bild 28: chloridinduzierte Korrosion nach der Bewehrung darstellen. Korrosion nach einem Winter [41 und 42] einem Winter [41 und 42] Stellenweise wurde chloridinduzierte Korrosion bzw. beginnende chloridinduzierte Korrosion festgestellt [41 und 42] (Bilder 27 und 28). [42] Schöppel, K.: Technische Bei der begleitenden Rissbehandlung können Risse und Arbeitsfugen nicht dauerhaft geschlossen werden bzw. ausreichend geschützt werden, wodurch eine Schädigung durch eindringendes chloridhaltiges Wasser (Korrosion der Bewehrung) nicht zu vermeiden ist. Dies steht allerdings im Widerspruch zu der strengen Anforderung, verankert in Heft 525 bzw. Heft 600; vgl. Abschnitt 2.3 Um dieser Anforderung nach dem Eindringen von Chloriden wieder gerecht zu werden, muss nach den bisherigen Erkenntnissen der chloridkontaminierte Beton im Rissbereich entfernt werden (Instandsetzungsprinzip R-Cl) [26]. Wird der Rissbereich ohne Entfernen des chloridhaltigen Betons mit einer Bandage versehen, wie dies im Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen [1] vorgeschlagen wird, kann ein Fortschreiten der Korrosion nicht ausgeschlossen werden. Bisher ist nur bekannt, [41] Schöppel, K.: Das neue Merkblatt des DBV Parkhäuser und Tiefgaragen Hilfe oder Falle für den Tragwerksplaner. Vortrag bei der Jahreshauptversammlung der Vereinigung der Prüfingenieure für Baustatik in Akademie Esslingen 24. und 25. Januar 2012, Verkehrsbeuten Schwerpunkt Parkhäuser, 5. Kolloquium Tagungshandbuch (S. 151 ff.). [1] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen 2. überarbeitete Ausgabe, September 2010, Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.v. Berlin. 25

26 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG Bild 29: Deitliche Korrosion im Rissbereich Bild 30: Deutliche Korrosion im Rissbereich Bild 31: Haufwerkporiges Gefüge und Korrosion im Rissbereich dass im Rissbereich bei Chloridbelastung eine hohe Korrosionsintensität vorliegt und dass sich das an der Korrosion beteiligte Chlorid bei dem Korrosionsvorgang nicht verbraucht, sondern immer wieder korrodierend wirken kann (vgl. Abschnitt 2.3). Neueste Untersuchungen in der Praxis zeigen ein Fortschreiten der Korrosion unter bandagierten und ansonsten unbehandelten, chloridkontaminierten Rissen (Rissbreite 0,1 0,15 mm) (Bilder 29 bis 31). [9] DIN EN : : Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken Definitionen, Anforderungen, Qualitätsüberwachung und Beurteilung der Konformität Teil 9: Allgemeine Grundsätze für die Anwendung von Produkten und Systemen. [10] Breit, W.: Kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalt für Stahl Sachstand (Teil 1). In: Beton 48 (1998) Heft 7, S [43] Raupach, M., Kosalla, M., Wolff, L., Meyer, L.: Einfluss von Rissen auf die Korrosionsgefahr der Bewehrung in Parkdecks und deren Instandsetzung Neue Erkenntnisse aus Forschung und Praxis, 6. Kolloquium der Technischen Akademie Esslingen. Hingegen liegen bisher keine Forschungsergebnisse hinsichtlich des Korrosionsverhaltens einer Bewehrung im chloridkontaminierten Rissbereich vor, der nachträglich mit einer Bandage vor weiterem Tausalzeintrag geschützt wird. Zu dieser Thematik ist die Klärung folgender Fragen unabdingbar: Wird die Korrosion der Bewehrung im Riss verlangsamt bzw. kommt diese zum Stillstand und unter welchen Bedingungen? Läuft die Korrosion der Bewehrung ungestört weiter bzw. wird diese eventuell sogar gefördert und welche Bedingungen müssen hierfür vorhanden sein? Wissenschaftliche Forschungen zu dem Korrosionsverhalten der Bewehrung im tausalzhaltigen Rissbereich nach Auftragen einer Bandage haben kürzlich erst begonnen. Es ist davon auszugehen, dass es Jahre dauern wird, um allgemeingültige Aussagen hinsichtlich des Korrosionsverhaltens treffen zu können. Forschungsvorhaben mit einer nur kurzen Chloridbeanspruchung sind insofern nicht aussagekräftig genug, da das Korrosionsverhalten nicht nur für die Zeit der Gewährleistung, sondern auch gesichert für die Mindestlebensdauer der Tiefgaragen zu prognostizieren ist. Bedenkt man, dass trotz intensiver Forschung, bisher kein allgemeingültiger korrosionsauslösender Chloridwert ermittelt werden konnte [9 und 10], erscheint es fraglich, ob die Forschung überhaupt in der Lage sein wird hinsichtlich der Wirkung einer Bandage auf die Korrosionsintensität der Bewehrung allgemein gültige Ergebnisse vorgeben zu können. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass neben dem vorhandenen Chloridwert auch noch die zeitliche Veränderung der Umgebungsbedingungen der korrodierenden Bewehrung nach Aufbringen einer Bandage zielsicher erfasst werden müssen. Von Raupach et al. [43] wurden Versuchsergebnisse an Laborproben veröffentlicht, bei denen chloridkontaminierte Risse mit einem Injektionsharz auf Polyurethanbasis verpresst wurden. Nach dem Verpressen ergab sich eine deutliche Abnahme des Korrosionsstroms. Teilweise wurden die Rissbereiche zusätzlich beschichtet. Bei diesen Proben 26

27 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG waren höhere Korrosionsströme vorhanden als bei den nicht beschichteten. Scheinbar wirkt sich die unterschiedliche Austrocknung im Rissbereich auf das Korrosionsverhalten aus. Ich gehe nicht davon aus, dass anhand dieser Forschungsergebnisse Aussagen für das Korrosionsverhalten getroffen werden können, die auf die Praxis allgemein übertragbar sind. Es scheint jedoch, dass durch ein Verpressen der Risse eine Verminderung bzw. eine Stillstand der Korrosion eher zu erwarten ist, als durch das Abdecken von Rissen mit Bandagen (vgl. Bilder 29 31). Beim Verpressen der Risse ist zu berücksichtigen, dass sich die Risse durch das Schwinden des Betons weiter öffnen und somit Undichtigkeiten im Rissbereich und folglich eine weitere Tausalzbelastung auftreten kann. Die bei Zwischendecken auftretende Makroelementbildung kann bei der vorliegenden Versuchsserie nicht nachempfunden werden. Wird die Rissverpressung als begleitende Rissbehandlung nach derzeitigem Kenntnisstand ausgeführt, so stellt diese Vorgehensweise immer noch ein Versuchs- bzw. Forschungsvorhaben dar. Ein solches Vorgehen muss, mit allen damit verbundenen Risiken, mit dem Bauherrn vereinbart werden. [26] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RiLiSIB), Teil 1 bis 4: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. Berlin: Beuth Verlag, Das Entfernen des chloridkontaminierten Betons im Rissbereich mag aufgrund des hohen Aufwandes und der Kostenintensität dieser Maßnahme übertrieben erscheinen. Es stellt sich daher die Frage nach möglichen Alternativen. Eine Möglichkeit wäre, den Rissbereich mit einem Monitoringsystem zu überwachen und zu prüfen, ob und in welchem Ausmaß an bandagierten chloridkontaminierten Rissbereichen weiterhin Korrosion auftritt. Nach den vom Autor bisherig in der Praxis gewonnenen Erfahrungen hinsichtlich des Instandsetzungsprinzips W-Cl [26] müsste dieses Bild 32: Entfernen des chloridkontaminierten Betons Monitoring allerdings mindestens über 10 Jahre laufen. Hierbei wären die Haftungsfragen sowie die Fragen der Gewähr- im Bereich der Risse leistung vorab zu klären. Insgesamt wird das Parkdeck damit zu einem Versuchs- und [44] Bruns, M. und Raupach, Forschungsobjekt. Zudem beherrschen nur einige wenige spezialisierte Institute bzw. M.: Innovative Systeme für den Ingenieurbüros das Monitoring von Rissen. Wird dabei ein Fortschreiten der Korrosion kathodischen Korrosionsschutz festgestellt, so ist der chloridkontaminierte Beton zu entfernen oder der weitere Korrosionsfortschritt durch einen kathodischen Korrosionsschutz zu unterbinden. Ein derartiges 1. Kolloquium Technische von Stahlbetonbauteilen. Monitoring und dessen Bedeutung müssen dann jedoch bereits im Instandhaltungskonzept berücksichtigt worden sein. Diese Methode des Monitoring entspricht auch nicht Akademie Esslingen, einer allgemein üblichen Instandhaltung. [45] Sodeikat, Chr., Mayer, Bild 33: beginnende Lochfraßkorrosion im Rissbereich Weiterhin könnte man statt eines Monitorings im tausalzbeanspruchten Rissbereich die Methode des kathodischen Korrosionsschutzes anwenden [44 46]. Hierbei erfolgt der Korrosionsschutz durch eine fremdstrominduzierte Polarisierung mit einer inerten Anode. Der Stromübergang des Anodensystems muss aber während der gesamten Nutzungsdauer der Tiefgarage gewährleistet sein. Dies erfordert einen zusätzlichen Wartungsaufwand T.F., Schöning, M.: Kathodischer Korrosionsschutz an Bauwerksfugen. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011) Heft 5, S [46] Gieler-Breßmer, S.: Vorbeugender kathodischer Korrosionsschutz bei WU-Bodenplatten in Tiefgaragen, 5. Kolloquium Technische Akademie Esslingen,

28 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG 35] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen, 1. Auflage, 2005, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin. [47] Schöppel, K.: Schäden in Tiefgaragen und deren Instandsetzung. Vortrag bei der Regionaltagung des Deutscher Beton-Vereins e.v. Februar 2002 in München. In: Beton- und Stahlbetonbau, Jg.: 98, Nr. 1, [48] Sill, O.: Parkbauten Handbuch für Planung, Bau und Betrieb von Parkhäusern und Tiefgaragen; Bauverlag GmbH Wiesbaden, [50] Baumann, H.; Klose, N.; Luley, H.: Parkhäuser- richtig Instand gesetzt. In: Sonderdruck Ausgabe 40 (1990) H. 2, 3, 4, u. 5, Beton-Verlag GmbH, Düsseldorf. [53] Parkflächen-Richtlinien RAR (Blatt 1); Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs EAR 91 Ausg [51] Sill, O.: Parkbauten Handbuch für Planung, Bau und Betrieb von Parkhäusern und Tiefgaragen, Bauverlag GmbH Wiesbaden, Bild 34: Pfützenbildung in einer Tiefgarage für die Überprüfung des Systems. Die Kosten für den kathodischen Korrosionsschutz sind wiederum von der Anzahl der chloridkontaminierten Risse abhängig und somit nicht eindeutig abschätzbar. Das Verfahren des kathodischen Korrosionsschutzes muss vorab vertraglich vereinbart werden, da sich dieses Verfahren auf das Bauwerk wie eine Art Dienstbarkeit auswirkt. Alternativ könnte man die einzelfallspezifische Auswirkung der Korrosion im Rissbereich auf die Tragfähigkeit des Parkdecks rechnerisch durch einen Tragwerksplaner feststellen lassen. Wird durch die Korrosion der Bewehrung im Rissbereich die Tragfähigkeit der Konstruktion nicht gefährdet und reicht der Sprengdruck der Korrosionsprodukte auch nicht aus, um Betonabplatzungen zu erzeugen, so müsste aus standsicherheitsrelevanter Sicht der chloridbelastete Beton nicht entfernt werden. Diese Vorgehensweise erscheint nach derzeitigem Kenntnisstand zielführender, als ein Monitoring im Rissbereich. Um den statischen Nachweis führen zu können, muss allerdings die Tragwerksplanung des Bauherrn vorliegen und es bedarf eines Tragwerkplaners, der die entsprechende Sachkenntnis für diese spezielle Nachrechnung besitzt. Auch eine derartige Vorgehensweise muss jedoch vorab im Instandhaltungskonzept dargestellt worden sein. Unabhängig von den Maßnahmen ergibt sich die Frage, ob eine Tiefgarage mit derartigem Schadenspotential der vereinbarten Beschaffenheit entspricht. Die Praxis zeigt, dass die Anzahl der Risse bzw. der Zeitpunkt ihres Auftretens, sowie ihre Auswirkungen auf die Tragfähigkeit des Gebäudes nicht im Voraus abgeschätzt werden können. Daher ist es nicht möglich, das Ausmaß der durchzuführenden Maßnahmen realistisch vorherzusagen. Das bedeutet, dass derzeit eine ausreichende Aufklärung des Auftraggebers bzw. eine eindeutige Beschreibung der Beschaffenheit einer Tiefgarage für dieses Kompensationsmodell i.d.r. nicht möglich ist, um eine klare Entscheidungsgrundlage für den Bauherrn zu schaffen. Solange der Auftraggeber nicht ausdrücklich ein Versuchs- bzw. Forschungsobjekt als Tiefgarage wünscht, sollte man derzeit das Kompensationsmodell begleitende Rissbehandlung weder planen, noch ausführen ENTWÄSSERUNG IN TIEFGARAGEN Es ist bei Tiefgaragen üblich, dass das von den Fahrzeugen eingeschleppte Wasser bzw. Schmelzwasser ordnungsgemäß entsorgt wird. Die Regelbauweise einer Tiefgarage beinhaltet daher ein funktionierendes Entwässerungssystem. Ein derartiges Entwässerungssystem wird im Allgemeinen durch ein ausreichendes Gefälle auf den Parkdecks sichergestellt. Das anfallende Wasser wird in die entsprechende Entwässerungseinrichtung (Wassersammelrinnen, Gullys, Pumpensümpfe usw.) geleitet. Es ist hierbei ein Gefälle von 2,5 % planerisch vorzugeben, um eine Pfützenbildung unter Berücksichtigung der Ebenheitstoleranz zu vermeiden. Selbstverständlich sind auch die Durchbiegungen von Zwischendecken zu beachten. Die Pfützenfreiheit ist wesentliches Merkmal für die Nutzungsfreundlichkeit eines Parkhauses [35]. Dies gilt selbstverständlich auch für Tiefgaragen. Kommt es zu einer Eisbildung, so besteht, unabhängig von der Pfützentiefe, Unfallgefahr (vgl. Bild 35). Die Tiefgarage ist bei der Bildung von Pfützen nicht mehr ohne Missstände nutzbar, was somit einer üblichen Nutzung einer Tiefgarage 28

29 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [49] Bayer, E und Lohmeyer, G.: Parkhäuser richtig gebaut; Hinweise zur Vermeidung von Fehlern. In: Sonderdruck Ausgabe 40 (1990) H. 2, 3, 4, u. 5, Beton-Verlag GmbH, Düsseldorf. Bild 35: Eisbildung im Bereich einer Pfütze Bild 36: Pfützenbildung Chloridkontamination des Stützenfußes trotz Hohlkehle und Anstrich entgegensteht. Bilden sich Pfützen im Bereich der aufgehenden Bauteile, liegt über eine gewisse Zeit eine ständige Tausalzbelastung dieser Bauteile vor. Wie die Erfahrung zeigt, wirkt sich dies äußerst negativ auf die Dauerhaftigkeit von Tiefgaragen aus [47]. Schutzmaßnahmen an den Stützen- und Wandfüßen sind nur dann als ausreichend anzusehen, wenn sie entsprechend dauerhaft und robust sind. Vor allem die Schwachstellen an den kritischen Übergängen müssen zielsicher überbrückt werden (vgl. Abschnitt 2.6.3). Die Notwendigkeit einer geeigneten Entwässerung ist seit langer Zeit bekannt. In der Literatur gab es seit 1961 [48] immer wieder Hinweise auf die Planung einer geeigneten Entwässerung [48 bis 62]. Auch in Regelwerken und Normen wird auf die Notwendigkeit einer einwandfreien Entwässerung hingewiesen [27, 53 bis 57 und 61]. In der folgenden Tabelle sind Normen und Veröffentlichungen der letzten zehn Jahre aufgelistet, in denen die Anforderungen an ein entsprechendes Gefälle definiert sind. Tabelle 1: Normen und Veröffentlichungen mit ihrer Anforderung an ein Gefälle [52] Parkhäuser- aber richtig; Ein Leitfaden für Bauherren, Architekten und Ingenieure: Beton-Verlag 1993 Düsseldorf; Bundesverband der Deutschen Zementindustrie. [54] ÖVBB-Richtlinie Befahrbare Verkehrsflächen in Garagen und Parkdecks, Oktober 2010, Wien: Österreichische Vereinigung für Beton- und Bautechnik. [27] DIN Teil 5 Ausgabe Beuth Verlag GmbH [55] VDI-Richtlinie 6200 Standsicherheit von Bauwerken Regelmäßiger Überprüfung. Febr VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik Fachbereich Bautechnik Verein Deutscher Ingenieure, Berlin: Beuth Verlag GmbH. Literaturauswertung: Erfordernis von Gefällen EAR 2005 [56] > 2,5 % (wie Straßenbau) Parkhäuser aber richtig 1993 [52] > 2 %, besser 3 % Mitteilung Nr. C25/1996 [57] (Koord.-A. der Prüfingenieure) > 1 % Konstruktionsregeln für Tiefgaragen 2003 [62]* > 1,5 % bis 2,5 % Betonkalender Parkhäuser 2004 [58]* > 2 % DBV-Merkblatt Parkhäuser 2005 [35]* > 2,5 % Parkhäuser aber richtig 2006 [59]* Richtlinie VDI 6200: [55] Abdichtungen DIN : [27] > 2,5 % BWA-Richtlinie für Bauvorhaben: 2010 [60]* DAfStb, Erläuterungen zur DIN , 1 Auflage 2003 [61]* DBV-Merkblatt Parkhäuser September 2010 [1] * ausreichendes Gefälle wirksame Entwässerung wirksame Entwässerung bei Beschichtunge nals Schutzmaßnahme gefordert > 2,5 % gefällelos möglich, wenn die Konsequenzen in Kauf- und Nutzungsverträgen einfließen [56] Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs (EAR), Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, [57]Mitteilung Nr. C25/1996, Zur Berechnung, Bemessung und Konstruktion von Tiefgaragen, Koordinierungsausschuss der Prüfämter und Prüfingenieure für Baustatik in Bayern. [62] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Tiefgaragen in Stahlbetonbauweise. In.: Betonund Stahlbetonbau 98 (2003) Heft 3, S ÖVBB-Richtlinie Garagen Oktober 2010 [54] > 2 %, besser 2,5 % * siehe Literatur ab Seite 56 29

30 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [63] Fingerloos, F., Meyer, L., Wiens, U.: Zur Notwendigkeit von Gefällen bei Parkdecks. In: Beton- und Stahlbetonbau 105 (2010), Heft 11, S. 695 ff. Zeitweise wurde argumentiert, dass das in Tiefgaragen eingeschleppte Wasser verdunsten würde und daher keine Entwässerung erforderlich wäre. Dies führte dazu, dass in den 90-iger Jahren vermehrt gefällelose Tiefgaragen ausgeführt wurden. Die Bauweise hat sich jedoch nicht bewährt, denn es traten bedingt durch das tausalzhaltige Wasser eine Vielzahl von gravierenden Schäden in den Tiefgaragen auf. Es ist daher äußerst verwunderlich, dass immer wieder die Planung einer Tiefgarage ohne funktionierendes Entwässerungssystem in Erwägung gezogen wird. Zumal Tiefgaragen ohne funktionierendes Entwässerungssystem noch nie den anerkannten Regeln der Technik entsprachen. Die Notwendigkeit einer Entwässerung in Tiefgaragen ist dennoch auch heute noch ein viel diskutiertes Thema [63]. Diese Diskussion muss jedoch vor der Planung und dem Bau der Tiefgarage und nicht danach spätesten vor Gericht geführt werden. Eine Tiefgarage ohne funktionierendes Entwässerungssystem stellt eine Sonderbauweise dar. Falls es Wunsch des Bauherrn ist, eine Tiefgarage ohne Entwässerungssystem zu bauen, so kann eine derartige Konstruktion als Sonderbauweise selbstverständlich geplant und gebaut werden, da in diesem Fall die Standsicherheit der Tiefgarage nicht gefährdet ist, sondern lediglich die Gebrauchstauglichkeit (bei nicht ordnungsgemäßer Instandhaltung eventuell auch die Dauerhaftigkeit) eingeschränkt sein kann. Der Planer muss jedoch vorab den Bauherrn auf die Vor- und Nachteile dieser Ausführungsart hinweisen. In diesem Fall ist dann aber eine individualvertragliche Vereinbarung hinsichtlich der geschuldeten Eigenschaft zwischen den Parteien zu treffen. Daher sollte der Hinweis darauf, dass diese Sonderbauweise bei üblicher Nutzung einer Tiefgarage von den anerkannten Regeln der Technik abweicht, nicht fehlen SCHUTZ VON AUFGEHENDEN BAUTEILEN Bild 37: Betonsockel um Stützenfuß und Keil um Stützenfuß zur Regulierung des Wasserverlaufes [29] Aufgehende Bauteile wie Stützen und Wände müssen eine, für die Belastung ausreichende, Dauerhaftigkeit aufweisen. Durch Verwendung eines fachgerecht verarbeiteten Betons der Expositionsklasse XD3 und einer Betondeckung > 4 cm ist entsprechend dem Dauerhaftigkeitskonzept der DIN 1045 ein ausreichender Schutz vorhanden, soweit keine Risse oder Gefügestörungen vorhanden sind. Die Praxis zeigt jedoch, dass bei Stützen und Wänden in der Anschlussfuge Gefügestörungen meist nicht zu vermeiden sind. Bei Wänden treten in der Regel zudem noch vertikale Risse infolge Zwangsspannung auf. Das bedeutet, dass für die Anschlussfuge bei einer Tausalzbelastung zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sind, auch wenn ein Beton der Expositionsklasse XD3 verwendet wurde. Die Belastung von Stützen- und Wandfüßen wird in der Praxis häufig unterschätzt. Verläuft tausalzhaltiges Wasser zu den Wandund Stützenfüßen, so sind nach Tabelle 3 der DIN 1045 die Umgebungsbedingungen der Klasse 3 wechselnd nass und trocken erfüllt, woraus sich die Expositionsklasse XD3 ableitet. Vielfach wird von Tragwerksplanern die Expositionsklasse XD1 gewählt, da in den Beispielen der DIN 1045 für die Zuordnung von Expositionsklassen Bauteile im Sprühnebelbereich von Verkehrsflächen angeführt sind. Eine Belastung durch Sprühnebel ist in Tiefgaragen im Allgemeinen bedeutungslos, während an den Stützen- und Wandfüßen anstehendes, 30

31 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG tausalzhaltiges Wasser eine sehr hohe Beanspruchung darstellt. Neuere Praxisuntersuchungen zeigen, dass die Expositionsklasse XD1 keinen ausreichenden Schutz hinsichtlich dieser Tausalzbelastung bietet. Der Beton weist einen zu geringen Chlorideindringwiderstand auf, sodass mit einer Korrosionsgefährdung der Bewehrung im Zeitraum der Mindestlebensdauer von 50 Jahren zu rechnen ist. Den effektivsten und einfachsten Schutz für die aufgehenden Bauteile stellt ein funktionierendes Entwässerungssystem dar, welches tausalzhaltiges Wasser von den Wand- und Stützenfüßen fernhält. Das entspricht dem Grundprinzip Wasser weg von der tragenden Konstruktion. Ist ein Wasserverlauf zu den aufgehenden Bauteilen nicht zu vermeiden, so ist die Betonierfuge zu schützen. Hierzu wird üblicherweise eine Hohlkehle im Wand- bzw. Fußsockel angebracht. Die rissüberbrückende Beschichtung wird ca. 5 cm über die Hohlkehle an dem Wand- oder Fußbereich hochgezogen. Wichtig ist hierbei, dass die Fuge der Hohlkehle zu dem aufgehenden Bauteil überdeckt ist. Weist der Beton des aufgehenden Bauteils eine ausreichende Expositionsklasse XD3 auf, ist keine zusätzliche Schutzmaßnahme erforderlich, wenn die Fuge zur Hohlkehle dauerhaft abgedichtet ist und keine Risse zu erwarten sind. Weist der Beton allerdings eine geringe Expositionsklasse auf, ist eine zusätzliche Beschichtung auf einer Höhe von rd. 30 bis 50 cm aufzubringen. Legende 1 Stütze/wWand (min XC3) 2 Parkdeck 3 Arbeitsfuge 4 Dreiecks- oder Hohlkehle 5 Horizontale Beschichtung bis OK Kehle OS 11 (oder OS 8) 6 Vertikale Beschichtung OS 4 7 OS bzw. Beschichtung zum Schutz der Arbeitsfuge 8 OS bzw. Beschichtung flächig Bild 38: Anschlussbereich an der Arbeitsfuge zwischen Parkdeck und Stütze/Wand [1] [1] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen 2. überarbeitete Ausgabe, September 2010, Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.v. Berlin. Die in dem Merkblatt dargestellten Lösungen (vgl. z.b. Bild 38) sind hinsichtlich des Übergangsbereiches direkt an der Hohlkehle als nicht auf Dauer beständig anzusehen. Eine Chloridkontamination des Betons ist nicht zu vermeiden und führt, soweit der Beton keine ausreichende Expositionsklasse aufweist, zu einem hohen Instandhaltungsaufwand. Die Expositionsklasse XC3 mit einem w/z-wert von 0.65 ist hierfür völlig ungeeignet. Von einer OS4-Beschichtung mit einer Mindestdicke von 0,08 mm ist keine große Schutzwirkung zu erwarten, zumal eine mechanische Belastung der Beschichtung nicht sicher auszuschließen ist INSTANDHALTUNG UND WARTUNG VON TIEFGARAGEN Um die Mindestlebensdauer von 50 Jahren zielsicher zu gewährleisten, müssen Tiefgaragen instandgehalten bzw. gewartet werden. Im üblichen Sprachgebrauch wird im Bauwesen meist von der Wartung, dem Wartungsplan bzw. dem Wartungsaufwand gesprochen, obwohl der Begriff Instandhaltung bei Tiefgaragen zutreffender wäre. Nach DIN Bild 39: Gefällelose Tiefgarage: Pfützenbildung im Bereich der aufgehenden Wand/Stütze, Beschichtung oberhalb der Hohlkehle erzielt keine ausreichende Schutzwirkung 31

32 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [64] DIN 31051: Norm zu Grundlagen der Instandhaltung. Beuth Verlag GmbH Ausgabe [64] umfasst die Instandhaltung die Kombination aller technischen und administrativen Maßnahmen sowie Maßnahmen des Managements während des Lebenszyklus einer Einheit zur Erhaltung des funktionsfähigen Zustands oder der Rückführung in diesen, so dass sie die geforderte Funktion erfüllen kann. Die Instandhaltung ist der Obergriff für sämtliche geplanten und ungeplanten Maßnahmen, die zum Erhalt der Funktionstauglichkeit und eventuell der Verbesserung der Funktionstauglichkeit innerhalb der Lebensdauer der Tiefgarage erforderlich sind. Die Maßnahmen werden in vier Grundmaßnahmen untergliedert: Wartung, Inspektion, Instandsetzung, Verbesserung. Teilweise überschneiden sich diese Grundmaßnahmen. Nachfolgend sind die Maßnahmen der Instandhaltung für Tiefgaragen in einem Diagramm dargestellt, wobei die Grundmaßnahme Verbesserung nicht berücksichtigt wird, da sie bei Tiefgaragen i.d.r. nur bei umfangreichen Instandsetzungsmaßnahmen oder im Rahmen neuer behördlicher Vorgaben umgesetzt wird. Die Wartung umfasst die geplanten Tätigkeiten innerhalb der Tiefgarage. Das bedeutet, dass eine jährliche oder halbjährliche Reinigung der Tiefgarage einer geplanten Tätigkeit entspricht, die in einem Wartungsplan dargestellt werden kann. Auch die Inspektion der Tiefgarage ist im Normalfall ein Teil der Wartung, deren Häufigkeit im Wartungsplan festgelegt werden kann. Üblicherweise werden während der Wartung auch planmäßig Verschleißteile ausgetauscht. In Tiefgaragen stellen z. B. Beschichtungen Verschleißteile dar. Da der Verschleiß der Beschichtung von den Fahrbewegungen (Anzahl und Fahrweise) abhängt, wird von den Produktherstellern bei derartigen Beschichtungen, vermutlich auch aus Haftungsgründen, keine planmäßige Instandsetzungen wie z. B. die Erneuerung der Deckversiegelung alle 1 5 Jahre oder die Erneuerung der gesamten Beschichtung alle 10 Jahre angegeben. Bild 40: Instandhaltungsaufgaben Es wird in diesem Fall keine präventive Wartung betrieben. Die erforderlichen Maßnahmen werden erst veranlasst, nachdem die Mängel während der Inspektion der Tiefgarage festgestellt wurden. Auf Grund der bisherigen Erfahrungen und Kenntnisse kann für einige Mängel eine gewisse planmäßige Vorgehensweise vorgegeben werden. Damit kann man bei dem Verschleiß einer Beschichtung bzw. den damit verbundenen Maßnahmen zur Wiederherstellung des Soll-Zustandes, sowie auch den Maßnahmen zur Erhaltung der Funktionstauglichkeit einer Beschichtung, durchaus von einer Wartung sprechen. Bei Rissen, die durch die Beschichtung schlagen und tausalzbelastet sind, ist das Ausmaß der erforderlichen Maßnahmen dagegen von weiteren Untersuchungen abhängig. Diese Maßnahmen stellen dann jedoch eine Instandsetzung dar. Für jede Tiefgarage ist ein individuelles Instandhaltungskonzept auszuarbeiten. Der Instandhaltungsaufwand ist hierbei von der gewählten Bauweise (Regelbauweise oder Sonderbauweise Kompensationsbauweise), sowie der Nutzungsart und -frequenz abhängig. Bei der Regelbauweise geht man von einer Wartung aus, da die erforderlichen Maßnahmen zur Instandhaltung planmäßig vorgegeben werden können. Dies betrifft vor allem den Verschleiß von Beschichtungen. Durch die Instandhaltung der Beschich- 32

33 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG tung wird der ursprünglich vertraglich vereinbarte Zustand und damit die erforderliche Schutzwirkung wieder hergestellt. Der Zeitpunkt und der Umfang der Maßnahmen können erst nach der Inspektion angegeben werden. Eine derartige Wartung kann durch eine sachkundige Person durchgeführt werden. In der Praxis werden derartige Wartungsarbeiten einschließlich der Inspektion meist von Beschichtungsfirmen ausgeführt. Eine mangelhafte Wartung führt i.d.r. zu einer Instandsetzung. Ist im Bereich der abgefahrenen Deckversiegelung die Ver- der Versiegelung dringend erforderlich Bild 41: Abgefahrene Deckversiegelung Erneuerung schleißschicht schon geschädigt, so ist die Beschichtung in diesen Bereichen vollständig zu erneuern. Ein fachgerechtes Überarbeiten der Beschichtung entsprechend der Regelwerke [26] ist in diesem Fall nicht mehr möglich, da es für eine derartige Ausführung kein allgemein bauaufsichtliches Prüfzeugnis gibt. Bei Sonderbauweisen können die erforderlichen Instandhaltungsmaßnahmen z.t. nicht planmäßig vorgegeben werden. Dies trifft vor allem auf die Kompensationsmodelle und im speziellen Fall für die begleitende Rissbehandlung zu. Bei Kompensationsmodellen ist eine einfache Wartung nicht mehr ausreichend, da nicht nur abgenutzte bzw. verschlissene Baustoffe ersetzt werden, sondern vorab zudem spezielle Untersuchungen durchzuführen sind. Diese Untersuchungen sind durch einen sachkundigen Planer vorzugeben und die Ergebnisse hinsichtlich ihrer Auswirkung auf die Standsicherheit, Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit auch von diesem zu beurteilen. Anhand der Untersuchungsergebnisse muss der sachkundige Planer die erforderlichen Instandsetzungsmaßnahmen unter Berücksichtigung der Mindestlebensdauer der Tiefgarage planen. Das bedeutet, dass z. B. bei dem Kompensationsmodell Variante 2b entsprechend dem Merkblatt [1] bei einer Beschädigung der Beschichtung und einer unplanmäßigen Tausalzbelastung der Betonoberfläche zwischen den Inspektionsintervallen die Korrosionsgefährdung Bild 42: Risse in der Beschichtung; Entnahmestelle eines Bohrkerns, an dem die Chloridkontamination bestimmt wurde [26] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RiLiSIB), Teil 1 bis 4: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. Berlin: Beuth Verlag, [1] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen 2. überarbeitete Ausgabe, September 2010, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin. Bild 43: Abgefahrene Deckversiegelung und Verschleißschicht, Schädigung der Schwimmschicht 33

34 2. CHLORIDKORROSION INFOLGE TAUSALZBELASTUNG [20] Gehlen, Chr.; Mayer, T. F. und von Greve-Dierfeld, S.: Lebensdauerbemessung. Betonkalender 2011: Kraftwerke, Faserbeton Kapitel XIV. Ernst & Sohn Verlag, Berlin 2011, S [23] Lay, S.: Abschätzung der Wahrscheinlichkeit tausalzinduzierter Bewehrungskorrosion - Baustein eines Systems zum Lebenszyklusmanagement von Stahlbetonbauwerken. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 568: Berlin, Beuth Verlag GmbH, (z. B. durch das eingedrungene Chlorid) anhand einer Lebensdauer- bzw. Zuverlässigkeitsberechnung abzuschätzen ist [20 und 23]. Derartige Berechnungen entsprechen nicht den anerkannten Regeln der Technik, da sie bisher nur durch einen sehr begrenzten Personenkreis durchgeführt werden können. Alternativ muss der chloridkontaminierte Beton entfernt werden. Bei dem Kompensationsmodell begleitende Rissbehandlung ist nach bisherigen Kenntnisstand vorab der chloridkontaminierte Beton im Rissbereich zu entfernen. Die Alternativen (Monitoring usw.) sind in Abschnitt erläutert müssen jedoch sicherlich als Versuchs- bzw. Forschungsvorhaben betrachtet werden. Der Aufwand und die Kosten für die Instandsetzung bei Kompensationsmodellen können relativ beträchtliche Summen erreichen, wobei auch mit einer, zum Teil erheblichen, Nutzungseinschränkung durch eine Sperrung der Tiefgarage während der Instandsetzungsarbeiten zu rechnen ist. Eine realistische Abschätzung des zu erwartenden Instandhaltungsaufwandes bei Kompensationsmodellen ist aus diesem Grunde derzeit nicht möglich. Der Bauherr muss jedoch eindeutig auf das mit einem Kompensationsmodell verbundene, nicht abschätzbare Risiko hinsichtlich der unplanmäßigen Instandhaltungsmaßnahmen hingewiesen werden. Es ist jedoch fraglich, ob ein derartiger Hinweis eine ausreichende Aufklärung des Bauherrn darstellt. 34

35 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS Nachfolgend werden Fallbeispiele beschrieben, die immer wiederkehrende Fragestellungen aus der Praxis und aus gerichtlichen Auseinandersetzungen aufgreifen. Es soll gezeigt werden, wie diese aus technischer Sicht beurteilt werden können. Die folgenden Darstellungen dürfen nicht als Musterlösungen, sondern vielmehr als Leitfaden verstanden werden, denn jeder Sachverhalt birgt andere Details und ist daher stets individuell zu beurteilen. 3.1 FALL 1 Ein Projektentwickler errichtete eine Wohnanlage mit einer zweigeschossigen Tiefgarage mit Bodenplatte und Zwischendecke. Die Wohnanlage wurde 2008 geplant und 2011 fertiggestellt. Die fertige und vermietete Wohnanlage wurde Ende 2011 an einen Investor verkauft. Bei dem Verkauf der Wohnanlage wurde weder auf eine besondere Wartung hingewiesen noch ein Wartungsplan übergeben. Den übergebenen Unterlagen ist zu entnehmen, dass für die Zwischendecken und die Bodenplatte der Tiefgarage entsprechend DIN 1045 Ausgabe 2001 ein Beton C35/45 der Expositionsklasse XD3 vorgegeben und ausgeführt worden war. Die Gebäudelasten werden über die Bodenplatte abgetragen. Als Schutzmaßnahme wurde auf den Parkdeckflächen der Zwischendecke eine starre OS8-Beschichtung und auf die Bodenplatte ein zementgebundener kunststoffmodifizierter Mörtel als Belag aufgebracht. Nach einem Winter bildeten sich Risse in der Bodenplatte und der Zwischendecke, deren Ausmaß und Anzahl sich im folgenden Winter noch verstärkten. Die Risse entstanden im Stahlbeton der Bodenplatte und der Zwischendecke und setzten sich in die Beschichtung bzw. den Belag fort. In die Risse drang über zwei Winterperioden durch die ein- und ausfahrenden Fahrzeuge tausalzbelastetes Wasser ein. An den Rissstellen zeigten sich stellenweise Ausblühungen. Der Investor ließ stichprobenartig Untersuchungen durchführen, die eine deutliche Chloridkontamination im Rissbereich ergaben und forderte eine Mängelbeseitigung. Der Projektentwickler lehnte eine Mängelbeseitigung vollständig mit der Begründung ab, die entstandenen Risse hätten im Rahmen einer Wartung durch den Investor behandelt werden müssen. Er bezieht sich auf die Möglichkeit einer Ausführungsart Variante OS8-Beschichtung mit begleitender Rissbehandlung gemäß DBV-Merkblatt, Tabelle 7. Diese sieht vor, dass Parkdeckflächen nur mit einer OS8-Beschichtung auszuführen und entstehende Risse im Rahmen einer Wartung zu behandeln sind. Zudem verweist der Projektentwickler auf die allgemeine bauaufsichtliche Zulassung für den Belag auf der Bodenplatte, die bestätigt, dass der Belag eine besondere Maßnahme im Sinne der Fußnote b der DIN Tabelle 3 entspricht. Zur Beilegung des Konflikts bietet der Projektentwickler schließlich dem Investor als Mängelbeseitigung an, lokal begrenzt auf die festgestellten Risse eine rissüberbrückende Bandage aufzubringen. Er bezieht sich wiederum auf das DBV-Merkblatt, dem zu Folge sich diese Methode bewährt hätte und folglich ausreichend sei. Der Investor lehnt dies mit der Begründung ab, dass bei diesen Maßnahmen die Tausalzbelastung der Stahlbetonbauteile nicht behoben würde und im Übrigen auch vollflächig für alle Betonböden der Tiefgarage eine rissüberbrückende OS11-Beschichtung aufgebracht werden müsse. 35

36 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS Aus dem Sachverhalt ergeben sich folgende Fragen, die aus technischer Sicht beispielhaft geklärt werden: 1. Entspricht die vorliegende Konstruktion der Bodenplatte und der Zwischendecke einer allgemein üblichen Konstruktion in einer Tiefgarage? 2. Welche Unterschiede bestehen bei einer OS8-Beschichtung im Vergleich zu einer OS11-Beschichtung? Wie unterscheidet sich der Wartungsaufwand einer OS8-Beschichtung von dem einer OS11-Beschichtung? 3. Welche Schutzmaßnahmen sind nach den anerkannten Regeln der Technik bei Bodenplatten und Zwischendecken aufzubringen? 4. Stellt das Aufbringen einer Bandage auf chloridkontaminierte Rissbereiche (ohne Entfernen des chloridkontaminierten Betons) eine ausreichende Mängelbeseitigung bzw. ausreichende Instandhaltung dar? 5. Falls das Aufbringen von Bandagen nicht ausreichend sein sollte, welche Maßnahmen wären dann erforderlich, um dauerhafte Parkdecks zu gewährleisten? 36

37 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 1. Entspricht die vorliegende Konstruktion der Bodenplatte und der Zwischendecke einer allgemein üblichen Konstruktion in einer Tiefgarage? Feststellung: Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den Parkdecks (Bodenplatte und Zwischendecke) um tragende Bauteile. Die vorhandene Bewehrung der Parkdecks ist für die Tragfähigkeit des Gebäudes erforderlich. Bei tragenden Bodenplatten und Zwischendecken ist bei Zugbeanspruchung immer mit Rissen in der Betonoberfläche zu rechnen. Entsprechend dem Wirkprinzip der Stahlbetonbauweise wird die Aufnahme der entstehenden Zugkraft der Bewehrung zugewiesen, da der Beton nur eine geringe Zugfestigkeit besitzt. Erst wenn der Beton im Zugbereich reißt, wird die Zugkraft allein von der Bewehrung aufgenommen. Risse sind daher bei der Stahlbetonbauweise systemimmanent. Ein Eindringen von tausalzhaltigem Wasser kann zu einer Korrosion der Bewehrung führen. Daher müssen entsprechend Heft 525 bzw. Heft 600 des DAfStb, Risse und Arbeitsfugen dauerhaft geschlossen bzw. geschützt werden, vor allem dann, wenn die Tragfähigkeit des Bauteils durch die Korrosion der Bewehrung im Laufe der Zeit (Mindestlebensdauer 50 Jahre) eingeschränkt wird. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, ist auf die Betonoberfläche von Parkdecks (tragende Bodenplatte und Zwischendecken) eine rissüberbrückende Schutzmaßnahme aufzubringen. Eine starre Beschichtung mit begleitender Rissbehandlung, wie im vorliegenden Fall verwendet, stellt eine Sonderbauweise bzw. ein sogenanntes Kompensationsmodell (vgl. Abschnitt ) dar. Eine derartige Sonderbauweise ist mit dem Auftraggeber vertraglich zu vereinbaren. Eine solche Vereinbarung liegt im vorliegenden Fall jedoch nicht vor. Dem Auftraggeber wurde auch kein Wartungsplan (Instandhaltungsplan) übergeben, daher hatte er auch keine Informationen zu solchen Wartungsaufgaben und der damit verbundenen technischen Verantwortung. Der starre zementgebundene Belag darf gemäß seiner Zulassung nicht ohne zusätzliche Rissbehandlung auf Bauteile, bei denen Risse zu erwarten sind, aufgebracht werden. Risse aus dem Untergrund setzen sich in dem Belag fort. Der Belag verliert in diesen Bereichen seine Schutzwirkung. Eine begleitende Rissbehandlung ist entsprechend der allgemein bauaufsichtlichen Zulassung nicht vorgesehen, daher ist der Belag der Bauteile, bei denen mit einer Rissbildung nach Auftrag des Belages zu rechnen ist, nicht als Schutzmaßnahme geeignet. Beurteilung: Die vorliegende Konstruktion der Bodenplatte und Zwischendecken entspricht nicht einer allgemein üblichen Konstruktion, sondern stellt eine Sonderbauweise mit einem enormen Instandhaltungsaufwand dar. Eine derartige Bauweise hätte einer vertraglichen Vereinbarung bedurft. 37

38 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 2. Welche Unterschiede bestehen bei einer OS8-Beschichtung im Vergleich zu einer OS11-Beschichtung? Wie unterscheidet sich der Wartungsaufwand einer OS8-Beschichtung von dem einer OS11-Beschichtung? Feststellung: Sowohl bei der OS8-Beschichtung als auch bei der OS11-Beschichtung handelt es sich um Kunststoffbeschichtungen, die in der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung des DAfStb geregelt sind. Die OS8-Beschichtung ist eine starre Schutzmaßnahme auf Epoxidharzbasis. Die Mindestschichtdicke einer solchen Beschichtung für befahrene Parkdecks beträgt 2,5 mm. Bei den OS11-Bescichtungen gibt es zwei Varianten, eine OS11a- und eine OS11b- Beschichtung. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihres Schichtenaufbaus (vgl. Abschnitt 2.3, Bilder 14 und 15). Die hauptwirksame Schicht (rissüberbrückende Schicht) besteht i.d.r. aus Polyurethan. Die Mindestschichtdicke der hauptwirksamen Schicht beträgt im Allgemeinen 4,0 mm für die OS11a- bzw. 4,5 mm für die OS11b-Beschichtung. Beide OS11-Beschichtungen erfüllen die Rissüberbrückungsklasse II T+V nach der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung des DAfStb. Das bedeutet, dass dynamische Rissbewegungen aus Temperatur- und Lastbeanspruchungen bis 0,2 mm durch die Beschichtung überbrückt werden. Treten Risse bei tausalzbeanspruchten Tiefgaragen und in Parkdecks auf bzw. ist mit einer Rissbildung bei der gewählten Konstruktion zu rechnen, so stellt die starre OS8- Beschichtung keine geeignete Schutzmaßnahme dar, da diese Beschichtung über den Rissen im Betonuntergrund reißt. Damit ist die erforderliche Schutzwirkung im Bereich der Risse nicht mehr gegeben. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass Risse meistens im Winter auftreten, wodurch ein Eindringen von tausalzhaltigem Wasser in die Risse nicht zu vermeiden ist. Hierdurch ergibt sich eine Korrosionsgefährdung der Bewehrung (vgl. Abschnitte 2.3 und sowie Bilder 27 bis 31). Die verschiedenen Beschichtungssysteme können sich hinsichtlich des Wartungsaufwandes (Instandhaltungsaufwandes) deutlich unterschieden. Bei den rissüberbrückenden OS11-Systemen ist in den ersten Jahren im Allgemeinen lediglich eine übliche Instandhaltung erforderlich. Das bedeutet, dass die Tiefgarage nach Reinigung durch eine sachkundige Person begangen wird. Je nach Frequentierung der Tiefgarage und Fahrverhalten der Tiefgaragennutzer aber auch je nach Produkthersteller der Beschichtung ist mit einem Abfahren der Deckversiegelung nach ca. ½ bis 5 Jahren zu rechnen (vgl. Bild 41). In diesem Fall ist die Deckversiegelung der Beschichtung umgehend zu erneuern (Wartung). Falls die hauptwirksame Schicht (Verschleißschicht) z.b. infolge einer unzureichenden Wartung bereits geschädigt ist, muss die gesamte OS11-Beschichtung in diesem Bereich entfernt und neu aufgebaut werden (vgl. Bild 43). Diese Maßnahmen stellen bereits eine Instandsetzung dar und sind von einem sachkundigen Planer vorzugeben (vgl. Abschnitt 2.6.4). Besonderes Augenmerk ist auf den Anschluss an die bestehende noch intakte Beschichtung zu legen. Bei einer starren OS8-Beschichtung ist mit einem deutlich erhöhten Instandhaltungsaufwand zu rechnen, wenn Risse aus der Stahlbetonkonstruktion durch die Beschichtung verlaufen und eine Tausalzbelastung vorliegt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass nach derzeitigem Kenntnisstand zur Vermeidung einer Korrosionsgefährdung der Bewehrung der chloridkontaminierte Beton im Rissbereich mit Höchstdruckwasserstrahl zu entfernen, mit einem geeigneten Betonersatzsystem zu reprofilieren und anschließend eine rissüberbrückende Bandage aufzubringen ist. Da Risse in der Bodenplatte über mehrere Jahre bzw. Winter entstehen, müsste demnach eine derartige Instandsetzungsmaßnahme jedes Jahr durchgeführt werden. Zudem ist die Anzahl der entstehenden Risse nicht vorhersehbar, sodass auch der jährliche Aufwand hinsichtlich der erforderlichen Instandhaltung nicht realistisch 38

39 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS abgeschätzt werden kann. Alternativmaßnahmen wie Monitoring oder kathodischer Korrosionsschutz können nur durch spezielle Institute bzw. Fachfirmen ausgeführt werden und müssen vorab vertraglich vereinbart werden (vgl. Abschnitt 2.6.1). Falls keine Risse in dem Parkdeck auftreten, hat die OS8-Beschichtung Vorteile gegenüber einer rissüberbrückenden OS11-Beschichtung. Die starre OS8-Beschichtung weist im Allgemeinen einen höheren Verschleißwiderstand auf als die weichere, rissüberbrückende OS11-Beschichtung. Da der Aufbau einer OS8-Beschichtung im gesamten System einheitlich nur auf Epoxidharz basiert, ist die Beschichtung zudem weniger anfällig gegen Feuchteeinwirkung von der Rückseite als die OS11-Beschchungen auf der Kombination von Lagen aus Epoxidharz und Polyurethan. Die OS8-Beschichtung ist zudem kostengünstiger als die OS11-Beschichtung. Beurteilung: Bei Parkdecks, bei denen Risse zu erwarten sind, stellt die starre OS8-Beschichtung keine geeignete Schutzmaßnahme dar. Es ist daher eine OS11-Beschichtung zu verwenden. Bei Parkdecks ohne Rissbildung bzw. bei nicht tragenden Bodenplatten besitzt die OS8- Beschichtung jedoch einige Vorteile gegenüber der rissüberbrückenden Beschichtung. 39

40 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 3. Welche Schutzmaßnahmen sind nach den anerkannten Regeln der Technik bei Bodenplatten und Zwischendecken aufzubringen? Feststellung: Da es sich bei den Zwischendecken und Bodenplatten um tragende Bauteile handelt und somit deren Bewehrung zum Abtrag der Lasten erforderlich ist, muss diese Bewehrung vor eindringendem tausalzhaltigen Wasser dauerhaft geschützt werden. Da Risse nicht zu vermeiden sind, müssen die Schutzmaßnahmen diese Risse im Beton zielsicher überbrücken (vgl. Abschnitte 2.3). Es muss ein rissüberbrückendes System verwendet werden, wobei die Rissüberbrückungsfähigkeit der Schutzmaßnahme auf die rissbreitenbeschränkende Wirkung der Bewehrung abgestimmt sein muss. Als geeignete Schutzmaßnahme können hierbei z.b. eine Abdichtung nach ZTV-Ing bzw. DIN (z.b. vollflächig verklebte Schweißbahnen in Kombination mit Gussasphalt) oder entsprechend der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung eine OS11- oder OS10-Beschichtung verwendet werden. Eine starre Beschichtung, wie die hier gewählte OS8-Beschichtung, oder aber auch ein starrer Belag, wie z.b. ein zementgebundener kunststoffmodifizierter Belag, sind bei Konstruktionen mit Rissbildung im Beton ungeeignet, da die Risse durch die Beschichtung bzw. den Belag gehen und chloridhaltiges Wasser in die Risse eindringt. Somit liegt keine ausreichende Schutzwirkung im Bereich der Risse vor. Beurteilung: Bei tragenden Bodenplatten und Zwischendecken einer tausalzbeanspruchten Tiefgarage ist eine rissüberbrückende Schutzmaßnahme aufzubringen, die die zu erwartenden Risse zielsicher überbrückt und somit ein Eindringen von tausalzhaltigem Wasser verhindert. Eine derartige Planung und Ausführung entspricht der Regelbauweise einer üblich genutzten Tiefgarage und somit auch den anerkannten Regeln der Technik. Als Schutzmaßnahme können OS11- oder OS10-Beschichtungen entsprechend der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung sowie Schutzmaßnahmen nach ZTV-Ing bzw. DIN (vollflächig verklebte Schweißbahnen mit Gussasphalt oder Flüssigabdichtungen mit Vliesarmierung) verwendet werden. Bei von außen druckwasserbeanspruchten Bodenplatten sind weitere Details (vgl. Abschnitt bzw. Fall 3) zu beachten. 40

41 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 4. Stellt das Aufbringen einer Bandage auf chloridkontaminierte Rissbereiche (ohne Entfernen des chloridkontaminierten Betons) eine ausreichende Mängelbeseitigung bzw. ausreichende Instandhaltung dar? Feststellung: Im vorliegenden Fall ist bereits tausalzhaltiges Wasser in die Risse der tragenden Bodenplatte und der Zwischendecke eingedrungen. Bei Untersuchungen an Tiefgaragen wurden bereits nach nur einem Winter derart hohe Chloridgehalte nachgewiesen, dass eine deutliche Korrosionsgefährdung vorlag. Stellenweise wurde sogar bereits beginnende chloridinduzierte Korrosion festgestellt. Im Rissbereich ist daher mit einer hohen Korrosionsaktivität der Chloride zu rechnen (vgl. Abschnitt und Bilder 27 bis 31). Durch das Aufbringen einer Bandage (OS11-Beschichtung) kann nur die weitere Zufuhr von tausalzhaltigem Wasser verhindert werden. Neueste Praxiserfahrungen zeigen, dass die Korrosion unter der Bandage nicht zum Stillstand kommt, sondern weiter fortschreitet (vgl. Abschnitte 2.6.1, Bilder 29 bis 31). Der allgemeine Hinweis im DBV-Merkblatt, dass sich das Bandagieren der chloridkontaminierten Risse bewährt hätte, muss daher kritisch gesehen werden. Es liegen keine Informationen vor, auf welchem Sachverhalt dieser Hinweis beruht. Forschungen zu dem Korrosionsverhalten der Bewehrung im chloridkontaminierten Rissbereich sowohl im Labor als auch in der Praxis haben gerade erst begonnen. Außer der o.g. Feststellung, dass ein Fortschreiten der Korrosion unterhalb der Bandage auftritt, fehlen gesicherte Erkenntnisse. Nach derzeitigem Kenntnisstand kann eine Korrosion nicht ausgeschlossen werden und in dem vorliegenden Fall ist daher der chloridkontaminierte Beton zu entfernen. Nach der Entfernung ist dann zunächst mit einem geeigneten Betonersatzsystem zu reprofilieren. Beurteilung: Nach derzeitigem Kenntnisstand ist es nicht ausreichend, nur eine OS11-Beschichtung oberflächig im Rissbereich aufzubringen, wenn eine Korrosionsgefährdung der Bewehrung bzw. eine beginnende chloridinduzierte Korrosion der Bewehrung im Rissbereich vorliegt. Es sind umfangreiche Instandsetzungsarbeiten erforderlich. 41

42 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 5. Falls das Aufbringen von Bandagen nicht ausreichend sein sollte, welche Maßnahmen wären dann erforderlich, um dauerhafte Parkdecks zu gewährleisten? Feststellung: Im vorliegenden Fall müsste die starre Beschichtung vollflächig abgetragen, der chloridkontaminierte Beton im Rissbereich entfernt und die Rissbereiche reprofiliert werden (vgl. Grundsatzlösung R-Cl der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung des DAfStb). Anschließend ist eine rissüberbrückende Beschichtung, deren Rissüberbrückungsfähigkeit auf die rissbreitenbeschränkende Wirkung der Bewehrung abgestimmt sein muss, aufzubringen. Dies bedeutet hohe Kosten und einen gewissen Nutzungsausfall der Tiefgarage. Es macht keinen Sinn, die Rissbereiche ohne vollflächigen Abtrag der starren Beschichtung instandzusetzen, da mit weiteren Rissen zu rechnen ist. Dies würde zu einer jährlichen Instandsetzung führen. Andernfalls müsste man mit der Instandsetzung bis zu dem Abschluss der Rissbildung warten, wobei durch die fortschreitende Korrosion der Bewehrung im Extremfall die Tragfähigkeit der Tiefgarage eingeschränkt werden kann. Statt der herkömmlichen Instandsetzung könnte die Bewehrung durch kathodischen Korrosionsschutz geschützt werden. Sowohl die herkömmliche Instandsetzung bzw. die weiteren Möglichkeiten (vgl. Abschnitt ) stellen keine übliche Bauweise einer Tiefgarage (Regelbauweise) dar, sondern sind Sonderbauweisen, die mit dem Investor vertraglich vereinbart werden müssen. Maßnahmen wie Monitoring oder kathodischer Korrosionsschutz usw. (vgl. Abschnitt 2.6.1) stellen aus technischer Sicht keine übliche Mängelbeseitigung dar, da die schadensaulösenden Faktoren (chloridkontaminierter Beton im Bereich der Bewehrung) nicht eliminiert werden. Bei dem Monitoring wird nur das Korrosionsverhalten der Bewehrung beobachtet. Bei dem kathodischen Korrosionsschutz soll die weitere Korrosion der Bewehrung durch einen geplanten ständigen Stromfluss zu einer Opferanode unterbunden werden, eine bereits vorhandene Korrosion der Bewehrung verbleibt bei diesem Verfahren unverändert. Beurteilung: Im vorliegenden Fall sind die chloridkontaminierten Risse entsprechend dem Instandsetzungsprinzip R-Cl der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung des DAfStb instandzusetzen und die gesamte Fläche mit einem rissüberbrückenden Schutzsystem zu beschichten. 42

43 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 3.2 FALL 2 Ein Bauträger erstellt eine Wohnanlage mit einer eingeschossigen Tiefgarage, deren Bodenbelag gepflastert wurde. Der Bodenbelag weist kein Gefälle auf, die Entwässerung sollte über die Fugen des Pflasterbelages erfolgen. Die Stützen und Wände wurden mit einem Beton C30/37 der Expositionsklasse XD1 geplant und ausgeführt. Eine zusätzliche Schutzmaßnahme war nicht vorhanden. Nach einem Winter traten an einigen Stützenfüssen sowie stellenweise an den Wandfüssen Farbabblätterungen auf. Nach vier Wintern haben sich diese Farbabblätterungen an den Stützenfüssen vermehrt und in der Tiefgarage kam es immer häufiger zur Bildung von Wasserpfützen. Die Eigentümer beauftragten einen Sachverständigen, die Tiefgarage, noch vor Ablauf der Gewährleistung, hinsichtlich eventuell vorhandener oder zwischenzeitlich aufgetretener Mängel zu untersuchen. Der Sachverständige kam zu folgenden Ergebnissen: An den Wand- und Stützenfüssen schwankte die Betondeckung zwischen 40 und 45 mm. In den Stützen und Wandfüssen wurden deutlich erhöhte Chloridgehalte in Tiefen von mm festgestellt (bis max. 2,0 M-% Cl Z bezogen auf Zement). Die Werte waren in Höhe des Pflasterbelages am höchsten. Es zeigte sich jedoch auch, dass knapp oberhalb des Fundaments bzw. in der Arbeitsfuge zum Fundament Fremdchlorid in die Stützen eingedrungen war. Die Eigentümer der Wohnungen bzw. der Tiefgarage zeigen diese Mängel an den Stützen und Wandfüssen sowie die fehlende Entwässerung der Tiefgarage an. Der in Anspruch genommene Bauträger verweigert eine Mängelbeseitigung. Er behauptet, dass nach den anerkannten Regeln der Technik bei Tiefgaragen weder eine Gefälleausbildung noch sonst besondere Abdichtungs- oder sonstige Schutzmaßnahmen für Stützen gefordert sind und führt die Mängel auf eine unzureichende Wartung zurück. Aus dem Sachverhalt ergeben sich folgende Fragen, die aus technischer Sicht beispielhaft geklärt werden: 1. Ist bei einer üblichen Tiefgarage ein funktionierendes Entwässerungssystem erforderlich, (um anfallendes Wasser geregelt abzuführen)? 2. Unter welchen Bedingungen kann in Tiefgaragen ein Pflasterbelag als Bodenbelag eingebaut werden? 3. Kann auf Schutzmaßnahmen an aufgehenden Stützen verzichtet werden? Wenn ja, unter welchen Bedingungen? 4. Welche Instandsetzungsmaßnahmen sind erforderlich, um eine Tiefgarage mit üblicher Dauerhaftigkeit zu erhalten? 43

44 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 1. Ist bei einer üblichen Tiefgarage ein funktionierendes Entwässerungssystem erforderlich, (um anfallendes Wasser geregelt abzuführen)? Feststellung: Zur Sicherung der Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit einer üblich genutzten Tiefgarage ist ein funktionierendes Entwässerungssystem erforderlich (vgl. Abschnitt 2.6.2). Das anfallende Wasser ist so abzuführen, dass kein Wasser zu den aufgehenden Bauteilen verläuft und in der Fläche keine Pfützen entstehen. Dies entspricht der Regelbauweise von Tiefgaragen, wenn ein Einschleppen von tausalzhaltigem Wasser nicht ausgeschlossen werden kann. Neben der Einschränkung der Nutzbarkeit der Tiefgarage aufgrund von Pfützen ist auch mit einer verkürzten Dauerhaftigkeit der Tiefgarage zu rechnen. Die Praxis zeigt, dass eine unzureichende Entwässerung eines der größten Schadenspotentiale bei Tiefgaragen darstellt, da tausalzhaltiges Wasser zu den aufgehenden Bauteilen verläuft und dort in die Stützen- und Wandfüße eindringt und zu einer Korrosion der Bewehrung führt. Die hierdurch bedingten Schäden werden jedoch meist erst nach 20 bis 30 Jahren sichtbar. Vor allem bei Stützen führen diese Schäden häufig zu einer Einschränkung der Tragfähigkeit der Tiefgarage. Wird durch ein entsprechendes Entwässerungskonzept eine Tausalzbelastung der aufgehenden Bauteile grundsätzlich verringert oder sogar ganz vermieden, so stellt dies im Allgemeinen für den Bauherrn/Eigentümer die effektivste und kostengünstigste Schutzmaßnahme dar. Die Tiefgarage ohne funktionierendes Entwässerungssystem stellt eine Sonderbauweise dar, die zu einer Schädigung der tragenden Betonkonstruktion und damit zu einer Einschränkung der Dauerhaftigkeit bzw. Standsicherheit führen kann, wenn kein ausreichender Schutz der aufgehenden Bauteile vorhanden ist. Sollte auf Wunsch des Auftraggebers jedoch auf eine Entwässerung verzichtet werden, so ist dies vertraglich zu vereinbaren. Dem Auftraggeber sind die Nachteile einer gefällelosen Tiefgarage eindeutig zu erläutern. Beurteilung: Ein funktionierendes Entwässerungssystem stellt eine übliche Eigenschaft einer Tiefgarage zur Gewährleistung einer üblichen Nutzbarkeit (Gebrauchstauglichkeit) und einer ausreichenden Dauerhaftigkeit bei geringem Wartungsaufwand dar und ist somit aus technischer Sicht auch als anerkannte Regel der Technik anzusehen. 44

45 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 2. Unter welchen Bedingungen kann in Tiefgaragen ein Pflasterbelag als Bodenbelag eingebaut werden? Feststellung: Beim Einbau eines Pflasterbelages sind vorab die behördlichen Bestimmungen zu klären, da nach dem Wasserhaushaltsgesetz eine Verunreinigung des Grundwassers vermieden werden muss. In den Bundesländern gibt es hierzu unterschiedliche Auflagen. Diese Auflagen sind bei der Planung und dem Einbau des Pflasterbelages zu berücksichtigen. Solange durch den Aufbau des Pflasters bzw. wasserdurchlässige Pflastersteine eine dauerhafte Entwässerung gewährleiste ist, bedarf es hier keiner zusätzlichen Entwässerung. Die Praxis zeigt, dass die Entwässerung eines üblicherweise in Tiefgaragen verwendeten Pflasterbelages, über die Fugen nur eine gewisse begrenzte Zeit funktioniert, da vor allem im Stellplatzbereich die Fugen durch das eingeschleppte, verschmutzte Schmelzwasser verschlämmen. Da kein Gefälle vorhanden ist, verläuft dann das Wasser entlang der Fugen zu den aufgehenden Bauteilen und bei starkem Wasseranfall bilden sich auch Pfützen in der Fläche (vgl. Bild 39, rechtes Bild). Um dauerhaft eine einwandfreie Entwässerung des Pflasterbelages gewährleisten zu können, müsste ein Gefälle von mindestens 2,5 % weg von den aufgehenden Bauteilen ausgeführt werden. Das Wasser ist zu entsprechenden Entwässerungsvorrichtungen, wie z.b. Rinnen aus Muldensteinen, abzuleiten. Es ist zu bedenken, dass im Laufe der Zeit Verdrückungen der Pflastersteine durch die Fahrbelastung, insbesondere im Kurvenbereich, auftreten können. Der Pflasterbelag ist in einem solchen Fall nachzuarbeiten. Beurteilung: Falls die behördlichen Auflagen eingehalten wurden und der Pflasterbelag ein funktionierendes Entwässerungssystem (dauerhafte Entwässerung über Fugen und/oder wasserdurchlässige Pflastersteine oder alternativ Gefälle des Pflasterbelags > 2,5 %) aufweist, stellt ein Pflasterbelag eine kostengünstige Alternative für eine nicht tragende Bodenplatte dar. 45

46 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 3. Kann auf Schutzmaßnahmen an aufgehenden Stützen verzichtet werden? Wenn ja, unter welchen Bedingungen? Feststellung: Im vorliegenden Fall ist kein funktionierendes Entwässerungssystem in dem Pflasterbelag vorhanden. Die Fugen im Pflasterbelag sind schon soweit zugesetzt, dass tausalzhaltiges Wasser zu den Stützenfüßen und stellenweise zu den Wandfüßen verläuft. Die Farbabblätterungen sind ein optischer Hinweis hierfür. Oberhalb des Pflasterbelages ergeben sich wechselnd nasse und trockene Bedingungen. Daher ist bei Chloridbelastung entsprechend DIN 1045 Tabelle 3 aufgrund dieser Umwelteinflüsse eine Betongüte C35/45 der Expositionsklasse XD3 erforderlich, wenn keine anderen Schutzmaßnahmen ergriffen werden. Unterhalb des Pflasterbelages ist der Splitt überwiegend nass und selten trocken, woraus sich die Expositionsklasse XD2 ergibt. Die ausgeschriebene Betongüte C30/37 der Expositionsklasse XD1 ist daher für die im Fall vorliegende Belastung der Tiefgarage nicht ausreichend. Dieser Beton C30/37 XD1 wäre nur bei einer ausschließlichen Sprühnebelbelastung der Stützen und Wände zulässig. Ein Beton C30/37 XD1 weist einen zu geringen Chlorideindringwiderstand auf. Untersuchungen in der Praxis belegen, dass tausalzhaltiges Wasser in einen Beton mit der Expositionsklasse XD1 schneller und tiefer eindringt als bei einem Beton der Expositionsklasse XD3. Die vom Sachverständigen festgestellten Chloridwerte bestätigen dies. Es ist daher damit zu rechnen, dass Tausalz bzw. die Chloride innerhalb der angestrebten Mindestlebensdauer von 50 Jahren bis zur Bewehrung vordringen und dort Korrosion auslösen werden. Bei Stützen kann dies im Laufe der Jahre zum Verlust der Tragfähigkeit führen. Daher wäre zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der Tiefgarage eine zusätzliche Schutzmaßnahme an den Stützen- und Wandfüßen erforderlich gewesen (vgl. Abschnitt 2.6.3). Als zusätzliche Schutzmaßnahme ist auf Grund der Tausalzbelastung eine dauerhafte Beschichtung, welche auch vertikal applizierbar ist (z.b. Flüssigabdichtung), zu wählen. Eine OS4-Beschichtung mit einer Mindestschichtdicke von 0,08 mm stellt keine ausreichend dauerhafte Schutzmaßnahme für die vorhandene Belastung dar. Zudem ist zu berücksichtigen, dass die Arbeitsfuge zwischen der Bodenplatte und dem Stützenfuß einen bevorzugten Sickerweg für anstehendes tausalzhaltiges Wasser darstellt. Diese Fuge ist immer besonders zu schützen, wenn eine Tausalzbelastung vorhanden ist. Hierzu ist eine Hohlkehle an den Stützen anzubringen und anschließend die rissüberbrückende Beschichtung bis mindestens 5 cm über der Hohlkehle an den Stützen hochzuführen. (vgl. Abschnitt 2.6.3). Beurteilung: Im vorliegenden Fall ist eine geeignete dauerhafte Schutzmaßnahme an den Stützen aufzubringen und auf die Fundamente zu ziehen. Auf eine Schutzmaßnahme könnte verzichtet werden, wenn durch ein funktionierendes Entwässerungssystem ausgeschlossen werden kann, dass die Wand- und Stützenfüße tausalzbelastet werden. 46

47 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 4. Welche Instandsetzungsmaßnahmen sind erforderlich, um eine Tiefgarage mit üblicher Dauerhaftigkeit zu erhalten? Feststellung: Falls möglich, ist ein Gefälle im Pflasterbelag zur Herstellung eines funktionierenden Entwässerungssystems auszuführen. Hierzu ist der Altbelag mit der Splittschicht auszubauen. Die Tragschicht ist im Gefälle herzustellen und darauf wiederum der Pflasterbelag einschließlich des Splittbettes einzubauen. An den Wand- und Stützenfüßen ist der chloridkontaminierte Beton vollständig zu entfernen. Bei den Stützen ist der chloridkontaminierte Beton in der Weise zu definieren, dass jeglicher Beton mit einem Chloridgehalt größer dem Eigenchloridgehalt als korrosionsgefährdend eingestuft wird. Dies ist zum einen darauf zurückzuführen, dass die exakte Chloridbestimmung am Stahl nicht möglich ist und zum anderen kein korrosionsauslösender Grenzwert festgelegt werden kann. Weiterhin weisen die Stützen keine hohen Tragreserven auf. Unter Berücksichtigung einer Mindestlebensdauer von 50 Jahren sollte das Risiko einer Chloridkorrosion minimiert werden (vgl. Abschnitt 2.2). Für die Reprofilierung des abgetragenen Betons ist ein Beton C35/45 Expositionsklasse XD3 zu verwenden. Falls nachträglich kein funktionierendes Entwässerungssystem mehr hergestellt werden kann, sind alle Wand- und Stützenfüße mit einer geeigneten Schutzmaßnahme zu versehen. Für den Fall, dass eine Schutzmaßnahme aufgebracht werden muss, ist auf jeden Fall das Fremdchlorid vollständig zu entfernen, da unter der Beschichtung verbleibendes Fremdchlorid im Beton am Stahl eine Makroelement bildung und damit eine verstärkte Korrosion bedingen kann. Nach den Erfahrungen aus der Praxis tritt diese Makroelementbildung erst nach Jahren auf, kann sodann allerdings zu einer beschleunigten Korrosion führen. Da es sich bei den Stützen um tragende Bauteile handelt, sollte dieses Risiko vermieden werden. Bei Wandabschnitten kann aus technischer Sicht zum Teil Fremdchlorid verbleiben, wenn nachgewiesen wird, dass die Korrosion der Bewehrung nicht zu einer Einschränkung der Tragfähigkeit führt. Eventuell auftretende Betonabplatzungen sind instandzusetzen. Es sei jedoch angemerkt, dass sich die rechtliche Beurteilung dieser Sachlage hinsichtlich der geschuldeten und der erhaltenen Leistung hiervon erheblich unterscheiden kann. Beurteilung: Um eine ausreichende dauerhafte Tiefgarage herzustellen, ist ein funktionierendes Entwässerungssystem herzustellen und eine Betoninstandsetzung der chloridkontaminierten Bauteile entsprechend dem Instandsetzungsprinzip R-Cl der Richtlinie für Schutz und Instandsetzung des DAfStb auszuführen. 47

48 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 3.3 FALL 3 Die Tiefgarage einer Wohnanlage steht bis zu einer Tiefe von 1 m üokf ständig im Grundwasser. Die Konstruktion der Tiefgarage war als sog. Weiße Wanne, Nutzungsklasse B, entsprechend der Richtlinie für wasserundurchlässige Bauwerke des DAfStb geplant und ausgeführt worden. Aufgrund des Wasserdruckes ist mit Biegerissen auch an der Oberseite der Bodenplatte und aufgrund der Größe der Bodenplatte zudem mit Trennrissen zu rechnen. In den Plänen ist vermerkt, dass eine geeignete Schutzmaßnahme auf die Bodenplatte aufzubringen ist. Der Bauträger beauftragt eine Beschichtungsfirma, eine geeignete Schutzmaßnahme anzubieten und aufzubringen. Das Beschichtungsunternehmen bittet um eine genaue Planungsvorgabe hinsichtlich der Schutzmaßnahme von Seiten des Bauträgers. Der Bauträger wendet sich an seine Planer. Sowohl der Tragwerksplaner als auch der Architekt lehnen die Planung der Schutzmaßnahme ab, da sich keiner für diese Planung zuständig fühle und das hierfür notwendige Fachwissen nicht vorhanden sei. Der Bauträger beauftragt einen Sachverständigen mit der Klärung, wer für die Planung zuständig sei. Da sich durch die nicht vollständige Planung eine Verzögerung des Fertigstellungstermins ergibt und dadurch zusätzliche Kosten entstehen, verklagt der Bauträger seine Planer (Tragwerksplaner und Architekt) wegen unvollständiger Planung. Aus dem Sachverhalt ergeben sich folgende Fragen, die aus technischer Sicht beispielhaft geklärt werden: 1. Wer ist für die Planung der Schutzmaßnahmen aus technischer Sicht verantwortlich? 2. Welche Schutzmaßnahme ist bei einer druckwasserbeanspruchten Weißen Wanne üblich bzw. geeignet? 3. Welche Schutzmaßnahmen bzw. Ausführung der Weißen Wanne entspricht der Norm bzw. nach derzeitigem Kenntnisstand dem Stand der Technik? 48

49 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 1. Wer ist für die Planung der Schutzmaßnahmen aus technischer Sicht verantwortlich? Feststellung: Bereits bei dem Entwurfskonzept ist zu überlegen, ob die Abdichtung des Gebäudes gegen drückendes Wasser entsprechend der DIN erfolgen soll oder eine Weiße Wanne als Konstruktion angestrebt wird. Dieser Sachverhalt wird von dem Entwurfsplaner in diesem Stadium in der Regel nur in groben Zügen angedacht. In den meisten Fällen wird aus Kostengründen die Konstruktion einer Weißen Wanne vorgesehen. Die Frage, welche Schutzmaßnahme für die Bodenplatte einer Tiefgarage erforderlich ist, wird in diesem Stadium üblicherweise nicht thematisiert. Nach Bastert und Meyer [2] sollte bereits bei der Bedarfsplanung die verschiedenen Möglichkeiten zur Erstellung von Tiefgaragen von dem Bauherrn abgeklärt werden. Da die Wahl der Konstruktionsvariante einer besonderen Fachkenntnis bedarf, kann eine solche Vorgabe von dem Bauherrn bei der Bedarfsplanung jedoch nicht erwartet werden. In der Praxis taucht die Thematik der Schutzmaßnahme erst wieder bei der statischen Planung der Bodenplatte auf. In der DIN Tabelle 3 ist in der Fußnote b angeführt, dass befahrene Parkdecks nur mit zusätzlichen Maßnahmen (z.b. rissüberbrückender Beschichtung siehe auch DAfStb Heft 525) ausgeführt werden dürfen. Dies stellt einen klaren Hinweis an den Tragwerksplaner dar, dass die Schutzmaßnahme in seinen Verantwortungsbereich fällt. Vom Tragwerksplaner wird erwartet, dass er neben den rechnerischen Nachweisen für die Standsicherheit auch die Dauerhaftigkeit der Tiefgarage, u.a. durch die Vorgabe der Expositionsklassen und der erforderlichen Betondeckungen, sicherstellt. Diese Vorgaben sind jedoch z.t. wiederum von der Auswahl der Schutzmaßnahmen abhängig. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass in der Leistungsphase 2 Vorplanung (Projekt- u. Planungsvorbereitung) im Leistungsbild der HOAI 51 Tragwerksplanung auch die Angabe der für das Tragverhalten wesentlichen konstruktiven Festlegungen für zum Beispiel Baustoffe, Bauarten enthalten ist. Bei der Ausführungsplanung kann die Frage nach der vorgesehenen Schutzmaßnahme bereits Umplanungen erfordern, wenn z.b. die Dicke und die Lasten der Schutzmaßnahme die Höhe bzw. die Tragfähigkeit der Konstruktion beeinflussen. Da es mehrere Konzepte für Schutzmaßnahmen gibt, müssten dem Bauherrn diese Varianten entscheidungsreif vorgelegt werden. Die Erläuterung der verschiedenen Varianten erfordert jedoch im Allgemeinen einen Sonderfachmann, der spezielle Kenntnisse hinsichtlich der Schutzmaßnahmen und ihrer Auswirkungen besitzt. Dies stellt nach der HOAI eine besondere Leistung dar und ist daher auch gesondert zu vergüten. In der Praxis wird die Tragweite der Auswahl einer dieser Varianten meist nicht erkannt. Dies führt dann häufig zu Anmeldung von Bedenken durch den Beschichter und/oder es wird eine Schutzmaßnahme aufgebracht wird, die mehr oder weniger mangelbehaftet ist. Im vorliegenden Fall wirkt sich bereits die Entscheidung für die Konstruktion einer Weißen Wanne auf die möglichen Schutzmaßnahmen und den damit verbundenen Instandhaltungsaufwand aus. Diese Problematik hat sich durch die neuen Normen verschärft, da einerseits eine Mindestlebensdauer von 50 Jahren anzustreben ist und sich andererseits die Korrosionsgefährdung, der Betone mit hohem Chlorideindringwiderstand, im Rissbereich offensichtlich erhöht hat. Beurteilung: Für die Vorgabe der erforderlichen Schutzmaßnahmen bei befahrenen Parkdecks (Bodenplatte) ist im Wesentlichen der Tragwerksplaner als Fachplaner verantwortlich. Da der Tragwerksplaner im Allgemeinen keine vertieften Kenntnisse hinsichtlich der möglichen Schutzmaßnahmen besitzt, sollte er einen Sonderfachmann hinzuziehen. 49

50 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 2. Welche Schutzmaßnahme ist bei einer druckwasserbeanspruchten Weißen Wanne üblich bzw. geeignet? Feststellung: Bei Tiefgaragen, die zeitweise oder dauerhaft im Grundwasser stehen und als sog. Weiße Wanne geplant und gebaut wurden, übernimmt der Stahlbeton sowohl tragende als auch abdichtende Funktion. Bei derartigen Bodenplatten ist üblicherweise mit Rissen zu rechnen, wenn es sich nicht um spezielle Bauweisen wie vorgespannte Konstruktionen oder rissvermeidende Konstruktionen handelt. Es treten infolge der entstehenden Zwangs- und Lastspannungen Trennrisse und Biegerisse in der Bodenplatte auf. Diese Risse sind nicht zu vermeiden, da sie systemimmanent sind. Durch eine entsprechende rissbreitenbeschränkende Bewehrung sollten die Rissbreiten der Trennrisse soweit minimiert werden, dass ein Zusintern der Risse (sog. Selbstheilung der Risse) im Lauf der Zeit auftreten kann. Durch Verpressen der Risse kann die Dichtigkeit der Trennrisse beschleunigt werden. Oberflächenschutzsysteme und befahrbare Abdichtungen nach ZTV-ING bzw. DIN sind nicht als Innenabdichtung mit rückseitiger Wasserbeanspruchung konzipiert. Das bedeutet, dass bei Wasserdurchtritt durch die Bodenplatte bei entsprechend hohem Wasserdruck vermutlich keine Beschichtung geeignet ist, diesen Wasserdurchtritt dauerhaft zu unterbinden. Bei der starren OS8-Beschichtung geht der Riss durch die Beschichtung und das Wasser kann in das Bauwerk eintreten. Bei Verwendung einer rissüberbrückenden OS11-Beschichtung ist bei starkem rückseitigem Wasserdruck mit einem Ablösen der selbigen im Rissbereich zu rechnen (vgl. Abschnitt 2.5.1). Es liegen bisher keine eindeutigen Forschungsergebnisse vor, ab welchem Wasserdruck sich eine rissüberbrückende Beschichtung ablöst. Im Gegensatz zu einer OS8-Beschichtung kann die rissüberbrückende Beschichtung jedoch ein Eindringen von tausalzhaltigem Wasser von oben in den Rissbereich verhindern, solange die Beschichtung sich nur vom Untergrund ablöst, aber nicht beschädigt ist und den Riss weiterhin überbrückt. Es besteht jedoch die Gefahr, dass basisches Wasser aus dem Riss bis zur der rissüberbrückenden Polyurethanschicht eindringt und bei längerer Beanspruchung diese Schicht chemisch angreift. Derzeit werden OS10-Systeme auf der Basis von PUR mit Verschleißschichten im Bereich von druckwasserbeanspruchten Bodenplatten eingesetzt. Die Kosten für diese Beschichtungen sind höher als bei einer üblichen OS11-Beschichtung. Es fehlt die Langzeiterfahrung. Untersuchungen am Institut für Bauforschung Aachen zeigen, dass OS11a-Systeme zumindest eine gewisse Zeit (70 Tage) einem rückseitigen Wasserdruck von 5 bar bei einer Rissbreite von 0,3 mm ohne Ablösungen widerstehen, wobei eine Belastung der Beschichtung durch Fahrverkehr an der Oberseite nicht simuliert wurde [40]. Es gibt inzwischen ein allgemein bauaufsichtliches Prüfzeugnis (abp) für eine Rissbandage unter Berücksichtigung eines rückseitigen Wasserdruckes von 1,5 bar. Dies entspricht einer Wassersäule von 15 m bzw. einer Spannung von 0,15 N/mm². Die Dauerhaftigkeit der OS11-Beschichtung bzw. der rissüberbrückenden Bandage bei längerer rückseitiger Wassereinwirkung kann vermutlich erst nach langjähriger Praxiserfahrung prognostiziert werden. Anhand dieser Untersuchungen ist zu vermuten, dass rissüberbrückende System in der Lage sind, rückseitigen Wasserdruck zumindest für eine gewisse Zeit zu widerstehen und damit die Schutzwirkung im Rissbereich gegenüber eindringendem chloridhaltigen Wasser über den Winter erhalten bleibt, besonders dann wenn man berücksichtigt, dass in der Praxis bei den meisten Tiefgaragen ein deutlich niedriger Wasserdruck als die 5 bar aus der Versuchsanordnung ansteht. 50

51 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS Beurteilung: Es gibt bisher jedoch kein innenliegendes Beschichtungssystem, welches bei dauerhaft, hohen Wasserdrücken im Rissbereich einer Bodenplatte einen Wasserdurchtritt von außen zielsicher verhindern kann. Üblicherweise sind wasserführende Risse fachgerecht und mit geeignetem Material zu verpressen. Um eine ausreichende Schutzwirkung gegen die Tausalzbelastung von Innen zu erreichen, kann nach derzeitigem Kenntnisstand bei Grundwasserbeanspruchten Parkdecks, bei denen mit Rissen zu rechnen ist, nur eine rissüberbrückende Schutzmaßnahme (z. B. nach Versiegelung des Betonuntergundes eine OS10- oder OS11-Beschichtung) verwendet werden. 51

52 3. FALLBEISPIELE AUS DER PRAXIS 3. Welche Schutzmaßnahmen bzw. Ausführung der Weißen Wanne entspricht der Norm bzw. nach derzeitigem Kenntnisstand dem Stand der Technik? Feststellung: Eine normgerechte Ausführung wäre eine Außenabdichtung nach DIN sowie eine Bodenplatte der Betongüte C35/45 mit der Expositionsklasse XD3 und einer Beschichtung innen. Bei der Verwendung einer Innenabdichtung mit Gussasphaltbelag statt den herkömmlichen Beschichtungen könnte die Betongüte auf einen C30/37 und die Expositionsklasse auf XC3 reduziert werden. Da von außen kein Wasser mehr durch die Bodenplatte an die Rückseite der Schutzmaßnahme gelangen kann, kann auch die Beschichtung durch die rückseitige Feuchteeinwirkung weder abgedrückt noch chemisch angegriffen werden. Eine Außenabdichtung wird in Praxis nur noch selten ausgeführt. Es ist fraglich, inwieweit eine derartige Außenabdichtung handwerklich mangelfrei ausgeführt werden kann. Neuerdings werden auch druckwasserdichte aussenliegende Abdichtungssysteme mit Frischbetonverbundwirkung eingesetzt. Es liegen jedoch bisher nicht genügend Erfahrungen in der Praxis vor, um eindeutige Aussagen treffen zu können, ob sich derartige Systeme bewähren werden und wenn ja, unter welchen Bedingungen. OS8-Beschichtungen sind bei rückseitiger Feuchteeinwirkung als Epoxidharzbeschichtungen bei richtiger Formulierung weniger feuchteempfindlich als rissüberbrückende Systeme. Wird jedoch bei der Applikation die nach Produktenblatt zulässige Feuchtigkeit des Betonuntergrundes überschritten, besteht auch bei der Verwendung einer OS8- Beschichtung das Risiko von Ablösungen (Blasenbildung). Um bei Verwendung eines rissüberbrückenden Systems das Risiko der Blasenbildung zu verringern sind die Vorgaben des Produktdatenblattes hinsichtlich der zulässigen Untergrundfeuchtigkeit unbedingt zu beachten. Die Parkdeckflächen sind nach der Betonuntergrundbehandlung und ausreichender Trocknung mit Epoxidharz zu grundieren und anschließend zu versiegeln. Die Versiegelung darf keine Fehlstellen aufweisen. Daher sollte die Dichtigkeit der Versiegelung überprüft werden (z.b. mit einem Funkenprüfgerät). Zusätzlich ist eine OS11-Beschichtung mit einer verseifungsbeständigen hauptwirksamen Schicht zu verwenden. Bei wasserführenden Rissen verbleibt derzeit jedoch noch ein gewisses unvermeidbares Restrisiko. Statt einer OS-11 Beschichtung könnten auch z. B. vliesarmierte OS-10 Beschichtungen auf PUR-Basis mit einer Verschleißschicht eingesetzt werden. Für die Beschichtungen ist ein entsprechender Wartungsplan auszuarbeiten, der auch die Besonderheiten und Risiken, die durch die Konstruktion der Weißen Wanne bedingt sind, berücksichtigt. Die in der Praxis aufgetretenen Blasenbildungen in den Beschichtungen sind meines Erachtens größtenteils auf Verarbeitungsfehler zurückzuführen. Infolge des Termindrucks werden Beschichtungen als eines der letzten Gewerke auch häufig unter Bedingungen eingebaut, die von den Vorgaben der betreffenden Verarbeitungsanweisung abweichen. Beurteilung: Eine OS10-Beschichtung ist gegenüber rückseitiger Feuchteeinwirkung empfindlicher als eine OS8-Beschichtung. Unter den o.g. Bedingungen kann eine OS11-Beschichtung bzw. OS8-Beschichtung auch auf Bodenplatten, die als Weiße Wanne konstruiert wurden, aufgebracht werden. Die Wartung entsprechend des Wartungsvertrages ist unbedingt durchzuführen. 52

53 4. GLOSSAR 4. GLOSSAR Alkalität (hochalkalisches Milieu) Stark basische Wirkung des Porenwassers im Zementstein, die sich durch Lösung von Calciumhydroxid und Alkalien einstellt. (siehe auch ph-wert. Allgemeines bauaufsichtliches Prüfzeugnis Diese werden für solche Bauprodukte und Bauarten in den Landesbauordnungen erteilt, für die es keine allgemein anerkannten Regeln der Technik, insbesondere DIN-Normen gibt, oder sie weichen wesentlich von diesen ab. Anerkannte Regel der Technik Als anerkannte Regeln der Technik gelten diejenigen technischen Regeln und Regelwerke, welche nach Erfahrung der Mehrheit der wissenschaftlich anerkannten Fachleute, theoretisch richtig sind und sich auch nach praktischer Erfahrung bewährt haben, um Gefahren und Risiken bei der Herstellung von Bauwerken zu minimieren und die Funktionsfähigkeit bzw. Dauerhaftigkeit der Gewerke sicherzustellen. Anode Positiv geladene Elektrode. Der anodische Teil einer Metallkorrosion gibt Metallionen an den Elektrolyten ab und ist mit einem Substanzverlust des Metalls verbunden. Betondeckung Äußere Betonschicht zwischen Bauteiloberfläche und äußerer Bewehrungslage. Dient zum Schutz der Bewehrung vor schädigenden Umgebungseinflüssen und zum sicheren Übertragen von Verbundkräften. Betonersatzsystem Zement- oder kunststoffgebundener Beton oder Mörtel mit zugehöriger Haftbrücke sowie ggf. Korrosionsschutz und Ausgleichs- bzw. Kratzspachtel. Betonuntergrund (Betonunterlage) Oberfläche und oberflächennahe Schicht eines Betonbauteils unter dem jeweils herzustellenden Betonersatz- oder Oberflächenschutzsystem. Carbonatisierung Chemische Reaktion zwischen Calciumhydroxid im Porenwasser des Zementsteins und Kohlendioxid der Luft, bei der die Alkalität des Betonuntergrundes stark abnimmt. Carbonatisierungsinduzierte Korrosion Korrosion infolge Carbonatisierung (ph-wert-absenkung < 9). Die flächigen Korrosionsprodukte sind hellbraun. Chloride Dies sind chemische Verbindungen des Elementes Chlor. Im Porenwasser gelöst verursachen sie im allgemeinen Korrosion der Bewehrung. Chlorid gelangt in Form von von Fahrzeugen eingeschlepptem Tausalz in die Tiefgaragen. Chloriddiffusionswiderstand Drückt aus, inwieweit der Beton die Diffusion von dem Chlorid behindert. Je höher der Chloriddiffusionswiderstand des Betons ist, desto länger dauert es, bis Chloride im ungestörten Betonbereich bis zur Bewehrung vordringen können. (vgl. auch Diffusion) Chloridinduzierte Korrosion Lokale Zerstörung der Schutzschicht unabhängig vom ph-wert des Betons. Depassivierung Verlust des Korrosionsschutzes von Stahleinlagen in Betonbauteilen, bedingt durch Carbonatisierung der Betondeckung oder Beaufschlagung der Stahloberfläche mit Chloriden. Diffusion Wanderung von Molekülen und Ionen aufgrund von örtlichen Druck- oder Konzentrationsunterschieden. Im Gegensatz zur kapillaren Wasser- bzw. Chloridaufnahme, welche innerhalb kürzester Zeit auftritt, verläuft die Diffusion über Jahrzehnte. Dynamische Rissüberbrückungsfähigkeit Eine Schutzmaßnahme muss eine ausreichende Dehnfähigkeit aufweisen, um Risse im Betonuntergrund und deren Rissbewegung zielsicher überbrücken zu können. Durch kurzfristige Belastungen, sowie auch jahreszeitlich bedingte Belastungen werden die Rissbreiten kleiner bzw. größer, diese Rissbewegungen müssen bei der Prüfung der dynamischen Rissüberbrückung von der Schutzmaßnahme bei - 20 C zielsicher überbrückt werden. Eingeführte Technische Baubestimmungen Technische Regeln, welche z. B. vom Bayerischen Staatsministerium des Innern, für Bau und Verkehr aufgestellt und gem. Art. 3 Abs. 2 BayBO eingeführt und damit von den am Bau Beteiligten zu beachten sind. Expositionsklasse Gibt Aufschluss über die Widerstandsfähigkeit des jeweiligen Betons bzw. Stahlbetons. Je nach wirkenden 53

54 4. GLOSSAR Umweltbedingungen werden neben die Bezeichnung X (für Exposition), die entsprechende Kennung für die Art des schädigenden Einflusses ( z. B. 0 für Zero Risk, C für Carbonation, D für Deicing Salt, S für Seawater, F für Frost, A für Chemical Attack und M für Mechanical Abrasion) gestellt und noch eine Ziffer zugefügt, welche den Grad bzw. die Intensität des Einflusses (z.b. 0, 1, 2, 3 oder 4) ausdrückt. Hauptsächlich wirksame Oberflächenschutzschicht (hwo) Für die Funktion des Oberflächen schutzsystems maßgebende Schicht. Instandhaltungsplan Basiert auf dem Wartungsplan und enthält Vorgaben für eventuell erforderliche Untersuchungen. Anhand derer Ergebnisse sind dann die erforderlichen Instandsetzungsarbeiten festzulegen. Instandsetzungsplan Der Instandsetzungsplan ist sinngemäß ein Ausführungsplan, wie er für Neubauten üblich ist. Diese Richtlinie definiert ihn spezieller: Er ist auf Basis des, vom sachverständigen Planer erarbeiteten, Instandsetzungskonzeptes aufzustellen. Dieses wiederum ergibt sich als Planungsleistung aus den Ermittlungen des Ist- und Sollzustandes des Bauwerkes. Der Instandsetzungsplan wird üblicherweise durch ein Leistungsverzeichnis ergänzt. Instandsetzungsprinzipien der Richtlinie Sind unterschiedliche Grundsatzlösungen der Instandsetzung von Betonbauteilen um einen ausreichenden Korrosionsschutz bzw. den angestrebten Sollzustands des Bauwerks zu erreichen. Instandsetzungsprinzip R-Cl Der chloridkontaminierte Beton ist zu entfernen und mit einem geeigneten Betonersatzsystem zu reprofilieren. Instandsetzungsprinzip W-Cl Durch das Aufbringen einer Schutzmaßnahme sollte eine weitere Chloridkontamination und Feuchtebelastung des Betons verhindert werden. Es gibt jedoch keinen Nachweis, dass durch diese Maßnahme die Korrosion zum Stillstand kommt. Neuere Ergebnisse aus der Praxis zeigen, dass die Korrosion der Bewehrung Jahre später vermehrt auftritt. An Probeflächen ist daher der Erfolg des Prinzips nachzuweisen, jedoch müsste nach den praktischen Erfahrungen die Probefläche mindestens 10 Jahre lang untersucht werden. Kapillarporen Porensystem das Flüssigkeiten aufgrund von stoffspezifischen Oberflächenkräften auch gegen die Wirkung der Schwerkraft transportiert. Kathode Negativ geladene Elektrode; der kathodische Teilprozess einer Metallkorrosion gibt Elektronen an den Elektrolyten ab; es tritt kein Substanzverlust auf. Korrosion Chemische Reaktion eines Werkstoffes mit seiner Umgebung, die eine messbare Veränderung des Stoffes bewirkt und zu einem Schaden führen kann. Korrosionsauslösender Chloridwert Derjenige Chloridwert, durch den unter bestimmten Bedingungen, die Korrosion der Bewehrung initiiert wird. Da die Korrosion durch eine Vielzahl von Parametern beeinflusst wird und diese bei jedem Bauwerk unterschiedlich vorhanden sind, gibt es auch keinen allgemeingültigen, korrosionsauslösenden Chloridwert. Hierbei ist auch zu berücksichtigen, dass durch die Untersuchungsmethode nur ein schichtintegraler Hilfswert in Abhängigkeit des Zementgehaltes ermittelt wird und nicht die Chloridmenge direkt an der Bewehrung. Lochfraß Korrosionsform bei Metallen, bei der die Passivschicht örtlich begrenzt durchbrochen wird, was zu tiefen Korrosionskratern führt, während außerhalb davon praktisch kein Flächenabtrag vorliegt. Minderwertigkeit Bezieht sich hier auf das Preis- und damit Qualitätsniveau des verwendeten Materials (niedriger Preis entspricht niedriger Qualität). Muldenfraß Diese örtlich begrenzte Korrosion findet auf einer ansonsten praktisch kaum angegriffenen Oberfläche statt. Es sind hier die Mulden größer als ihre Tiefe. In Grenzfällen kann der Flächenabtrag außerhalb der Mulden sehr klein sein. Lochfraß kann vom Muldenfraß nicht in allen Fällen unterschieden werden, wenngleich der Mechanismus der beiden Korrosionsarten prinzipiell Unterschiede aufweist. Münchner Runde Diskussions-Fachkreis von Sachverständigen, Planern und Projektleitern sowie Bauträgern, welche sich mit der Thematik Tiefgaragen auseinandersetzen, unter der Leitung 54

55 4. GLOSSAR von Herrn Dieter Räsch. (Teilnehmer vgl. Seite 5, bauwerke_-_grundsatzpapier_neubau_2013.pdf) Parkdeck Bodenplatte und Zwischendecken die von Fahrzeugen befahren werden und auf denen Fahrzeuge parken. Passivschicht Schutzschicht auf Metallen die diese vor Korrosion schützen. Bei Beton liegt eine solche bereits aufgrund des hohen ph- Wertes > 9 am Stahl vor. ph-wert Maß für die Konzentration der Wasserstoffionen in einem Elektrolyten. Stoffe mit ph-werten < 7 sind Säuren, Stoffe mit ph-werten > 7 sind Basen. Porenwasser Das nicht gebundene, in flüssiger Form vorliegende Wasser in den Poren des Betons Repassivierung Wiederherstellung des Korrosionsschutzes von Stahleinlagen in Betonbauteilen durch alkalische, im Regelfall zementgebundene Mörtel oder Betone. Reprofilierung Wiederherstellung der ursprünglichen geometrischen Form eines Bauteils. Riss, Rissarten Trennung im Betongefüge, auch im Bereich von Scheinfugen und Arbeitsfugen. Es wird zwischen oberflächennahen Rissen und Trennrissen unterschieden: Oberflächennahe Risse erfassen nur geringe Querschnittsteile und sind häufig netzartig ausgebildet Trennrisse erfassen wesentliche Teile des Querschnitts (z. B. Zugzone, Steg) oder den Gesamtquerschnitt. Mindestschichtdicke (d min) Sie ergibt sich aus den Anforderungen an die Funktionstüchtigkeit für ein bestimmtes Produkt. Sie wird in der Grundprüfung ermittelt. Maßgebend ist die Schichtdichte u. a. für die geforderten CO 2 -Diffusionseigenschaften und ggf. für die Rissüberbrückungseigenschaften. Vorhaltemaß Bezeichnet die über die Mindestbetondeckung hinausgehende Betondeckung. Je nach Expositionsklasse erhöht sich durch das Vorhaltemaß dann regelmäßig die Überdeckung der Bewehrungseisen mit Beton. Wartungsplan Enthält die Untersuchungsintervalle für die Tiefgarage und die vorhersehbaren Wartungsarbeiten. Wasserzementwert Das Verhältnis w/z (in Masseteilen), in dem Wasser und Zement z im Frischbeton enthalten sind. Hohe Wasserzementwerte kennzeichnen wasserreiche bzw. bindemittelarme Mischungen und lassen mindere Betoneigenschaften erwarten. Im Hinblick auf den Korrosionsschutz der Bewehrung begrenzt die Normenreihe DIN 1045 den Wasserzementwert bei Stahlbeton mit Zementen der Festigkeitsklasse 32,5 und höher auf maximal 0,75 für Außenbauteile auf 0,60. Zementleim Mischung aus Wasser und Zement (einschließlich Zusatzmitteln und Zusatzstoffen). Zementstein Das nach Abschluss der hydraulischen Erhärtung vorliegende Endprodukt aus Zement und Wasser. Der Zementstein füllt die Hohlräume im Korngerüst der Zuschläge und verkittet diese miteinander zu Mörtel oder Beton. Für die Festigkeit und Dauerhaftigkeit des Betons ist die Dichtheit des Zementsteins von ausschlaggebender Bedeutung. Sie wird durch niedrige Wasserzementwerte begünstigt. Saugfähigkeit Aufnahme drucklos benetzender Flüssigkeiten durch Kapillarporen. Schichtdicke Dicke einer Beschichtungslage im frischen Zustand (Nass-Schichtdicke) bzw. nach Trocknung oder Härtung (Trockenschichtdicke). 55

56 5. LITERATUR 5. LITERATUR [1] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen 2. überarbeitete Ausgabe, September 2010, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin. [2] Bastert, H. und Meyer, L.: Instandhaltungskonzept für Parkbauten als Ergebnis der Bedarfsplanung. In: Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014) Heft 6, S [3] Hanke, H.: Streustoffeinsatz im Straßenwinterdienst- Empfehlungen zur Streustoffwahl, Dosierung und Streutechnik; Vortrag auf der Tagung Winterdienst - Gegenwart und Zukunft der Autonomen Provinz Bozen Südtirol, Bozen [4] Nürnberger, U.: Korrosion und Korrosionsschutz im Bauwesen, Band 1 Grundlagen. In: Betonbau, Bauverlag GmbH, Wiesbaden, Berlin, [5] Stark, J. und Wicht, B.,: Dauerhaftigkeit von Beton Der Baustoff als Werkstoff. F.A. Finger-Institut für Baustoffkunde der Bauhaus-Universität Weimar. Basel; Boston; Berlin. Birkhäuser, [6] Raupach, M.: Zur chloridinduzierten Makroelementkorrosion von Stahl in Beton. In: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 433, Beuth-Verlag Berlin [7] Volkwein, A., Dorner, H. und Springenschmid, R.: Untersuchungen zur Chloridkorrosion der Bewehrung v on Autobahnbrücken aus Stahl- oder Spannbeton. In: Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 460, Bundesminister für Verkehr [8] Keller, Th. und Menn, Ch.: Der Einfluss von Rissen auf die Bewehrungskorrosion. In: Beton- und Stahlbetonbau Heft 1 und 2, [8] DIN EN : : Produkte und Systeme für den Schutz und die Instandsetzung von Betontragwerken Definitionen, Anforderungen, Qualitätsüberwachung und Beurteilung der Konformität Teil 9: Allgemeine Grundsätze für die Anwendung von Produkten und Systemen. [10] Breit, W.: Kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalt für Stahl Sachstand (Teil 1). In: Beton 48 (1998) Heft 7, S [11] Breit, W.: Kritischer korrosionsauslösender Chloridgehalt Neuere Untersuchungs-ergebnisse (Teil 2). In: Beton 48 (1998), Heft 8, S [12] Schöppel, K.: Aussagekraft von Chloridwerten aus Betonbauwerken hinsichtlich der Korrosionsgefährdung. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 11/ [13] Breit, W., Dauberschmidt, C., Gehlen, C., Sodeikat, C., Taffe, A., Wiens, U.: Zum Ansatz eines kritischen Chloridgehaltes bei Stahlbetonbauwerken. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011), Heft 5, S [14] Harnisch, J., Raupach, M.: Untersuchungen zum kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalt unter Berücksichtigung der Kontaktzone zwischen Stahl und Beton. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011), Heft 5, S [15] Glass, G. K. und Reddy, B.: The Influence of the Steel Concrete Interface on the Risk of Chloride Induced Corrosion Initiation. Luxembourgh: University of Applied Sciences, In: Corrosion of Steel in Reinforced Concrete Structures, COST 521, Final Workshop, Luxembourgh, February 2001, S [16] Schöppel, K.: Nachweis freier Chlorionen auf Betonoberflächen mit dem UV Verfahren. In: Sonderdruck aus Betonwerk BFT Fertigteil- Technik, Concrete Precasting Plant, Heft 11 November 1988; Bauverlag Wiesbaden-Berlin. [17] Letsch, R. und Springenschmid, R.: Chlorid- und Feuchteumverteilung in abgedichtetem Beton. In: Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 591, 1990, Bundesminister für Verkehr. [18] DIN : : Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton; Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Berlin: Beuth Verlag GmbH [19] DIN : : Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton; Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Berlin: Beuth Verlag GmbH [20] Gehlen, Chr.; Mayer, T. F. und von Greve-Dierfeld, S.: Lebensdauerbemessung. Betonkalender 2011: Kraftwerke, Faserbeton Kapitel XIV. Ernst & Sohn Verlag, Berlin 2011, S [21] Gehlen, Chr.; Schießl, P. und Schießl - Pecka, A.: Hintergrundinformationen zum Positionspapier des DAfStb zur Umsetzung des Konzepts von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren unter Berücksichtigung von DIN EN 206-1, Anhang J, für dauerhaftigkeitsrelevante Problemstellungen. In: Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), Heft 12, S [22] Positionspapier des DAfStb zur Umsetzung des Konzepts von leistungsbezogenen Entwurfsverfahren unter Berücksichtigung von DIN EN 206-1, Anhang J. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 12/2008. [23] Lay, S.: Abschätzung der Wahrscheinlichkeit tausalzinduzierter Bewehrungskorrosion - Baustein eines Systems zum Lebenszyklusmanagement von Stahlbetonbauwerken. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 568: Berlin, Beuth Verlag GmbH, [24] Erläuterungen zu DIN , Heft 525 in der Schriftenreihe des DAfStb, 2.Überarbeitet Auflage 2010, Beuth-Verlag. [25] Erläuterungen zu DIN EN und DIN EN / Na, Heft 600., in der Schriftenreihe des DAfStb, 1. Auflage 2012, Beuth-Verlag. [26] Richtlinie für Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (RiLiSIB), Teil 1 bis 4: Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. Berlin: Beuth Verlag, [27] DIN Teil 5 Ausgabe Beuth Verlag GmbH [28] Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING) Teil 7. Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen, Abteilung Straßenbau, Straßenverkehr. Dortmund: Verkehrsblatt Verlag [29] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Parkbauten in Betonbauweise. In: Beton- und Stahlbetonbau, Heft 5/

57 5. LITERATUR [30] Emig, K-F. und Haak, A.: Bitumenverklebte Abdichtungen. Abdichtungen im Gründungsbereich und auf genutzten Deckenflächen. Ernst & Sohn Verlag, Berlin [31] Musterliste der Technischen Baubestimmungen (ETB), Fassung Januar 2014.Download unter: iib9_liste_der_technischen_baubestimmungen_ pdf [32] Motzke, G.: Vertragliche Vereinbarungen zur Wartung von Parkbauten Juristische Bewertung. Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v., 2010 (DBV), Heft 20: Parkhäuser und Tiefgaragen - Das neue DBV- Merkblatt, Berlin 2010 (93 ff.). [33] DIN EN Januar Beuth Verlag GmbH [34] DIN EN /NA April Beuth Verlag GmbH [35] DBV-Merkblatt Parkhäuser und Tiefgaragen, 1. Auflage, 2005, Deutscher Beton- und Bautechnik- Verein e.v. Berlin. [36] Stellungnahme des DAfStb zur Dauerhaftigkeit von Parkdecks: Regelungen zur Dauerhaftigkeit von befahrenen Parkdecks, DAfStb [37] Vorwort aus dem Blatt Grundsätze Regelbauweisen Neubau der Münchner Runde zu Tiefgaragen Download unter: [38] Motzke, G.: Abnahme von Betonbauteilen aus juristischer Sicht. In: Beton- und Stahlbetonbau Heft 1/2013 (74 ff.). [39] Englmann, E.: Anforderungen an die Bodenbefestigung und Entwässerung von Tiefgaragen durchlässige Flächenbeläge -; Stellungnahme des Bayerischen Landesamtes für Umwelt, Februar Download unter: wasser/merkblattsammlung/teil4_oberirdische_gewaesser/ doc/nr_4315_anlage2.pdf [40] Wolf, L.: Innenabdichtungen bei Weißen Wannen. Internal Sealings of Water Tight Constructions. In: ibac Kurzbericht 17, 2004, Nr [41] Schöppel, K.: Das neue Merkblatt des DBV Parkhäuser und Tiefgaragen Hilfe oder Falle für den Tragwerksplaner. Vortrag bei der Jahreshauptversammlung der Vereinigung der Prüfingenieure für Baustatik in Bayern e.v. und der Vereinigung der Prüfsachverständigen in Bayern e.v. am [42] Schöppel, K.: Technische Akademie Esslingen 24. Und 25. Januar 2012, Verkehrsbeuten Schwerpunkt Parkhäuser, 5. Kolloquium Tagungshandbuch (S. 151 ff.). [43] Raupach, M., Kosalla, M., Wolff, L., Meyer, L.: Einfluss von Rissen auf die Korrosionsgefahr der Bewehrung in Parkdecks und deren Instandsetzung Neue Erkenntnisse aus Forschung und Praxis, 6. Kolloquium der Technischen Akademie Esslingen [44] Bruns, M. und Raupach, M.: Innovative Systeme für den kathodischen Korrosionsschutz von Stahlbetonbauteilen 1. Kolloquium Technische Akademie Esslingen, [45] Sodeikat, Chr., Mayer, T.F., Schöning, M.: Kathodischer Korrosionsschutz an Bauwerksfugen. In: Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011) Heft 5, S [46] Gieler-Breßmer, S.: Vorbeugender Kathodischer Korrosionsschutz bei WU-Bodenplatten in Tiefgaragen, 5. Kolloquium Technische Akademie Esslingen, [47] Schöppel, K.: Schäden in Tiefgaragen und deren Instandsetzung. Vortrag bei der Regionaltagung des Deutscher Beton-Vereins e.v. Februar 2002 in München. In: Beton- und Stahlbetonbau, Jg.: 98, Nr. 1, [48] Sill, O.: Parkbauten Handbuch für Planung, Bau und Betrieb von Parkhäusern und Tiefgaragen; Bauverlag GmbH Wiesbaden, [49] Bayer, E und Lohmeyer, G.: Parkhäuser richtig gebaut; Hinweise zur Vermeidung von Fehlern. In: Sonderdruck Ausgabe 40 (1990) H. 2, 3, 4, u. 5, Beton-Verlag GmbH, Düsseldorf. [50] Baumann, H.; Klose, N.; Luley, H.: Parkhäuser- richtig Instand gesetzt. In: Sonderdruck Ausgabe 40 (1990) H. 2, 3, 4, u. 5, Beton-Verlag GmbH, Düsseldorf. [51] Sill, O.: Parkbauten Handbuch für Planung, Bau und Betrieb von Parkhäusern und Tiefgaragen, Bauverlag GmbH Wiesbaden, [52] Parkhäuser- aber richtig; Ein Leitfaden für Bauherren, Architekten und Ingenieure: Beton-Verlag 1993 Düsseldorf; Bundesverband der Deutschen Zementindustrie. [53] Parkflächen-Richtlinien RAR (Blatt 1); Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs EAR 91 Ausg [54] ÖVBB-Richtlinie Befahrbare Verkehrsflächen in Garagen und Parkdecks, Oktober 2010, Wien: Österreichische Vereinigung für Beton- und Bautechnik. [55] VDI-Richtlinie 6200 Standsicherheit von Bauwerken Regelmäßiger Überprüfung. Febr VDI-Gesellschaft Bauen und Gebäudetechnik Fachbereich Bautechnik Verein Deutscher Ingenieure, Berlin: Beuth Verlag GmbH. [56] Empfehlungen für Anlagen des ruhenden Verkehrs (EAR), Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, [57] Mitteilung Nr. C25/1996, Zur Berechnung, Bemessung und Konstruktion von Tiefgaragen, Koordinierungsausschuss der Prüfämter und Prüfingenieure für Baustatik in Bayern. [58] Beton Kalender 2004: Brücken, Parkhäuser, Bd Jg.; Ernst und Sohn Verlag. [59] Parkhäuser- aber richtig, Leitfaden für Bauherren, Architekten und Ingenieure. Verlag Bau und Technik, Düsseldorf [60] BWA-Richtlinie für Bauwerksabdichtungen, Band 3: Abdichtungen von Parkdecks, Hofkellerdecken oder ähnlichen Konstruktionen. Bundesfachabteilung Bauwerksabdichtung, Hauptverband der Deutschen Bauindustrie e.v., [61] Erläuterungen zu DIN , 1. Auflage 2003, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Heft 525: Berlin, Beuth Verlag GmbH, [62] Schöppel, K. und Stenzel, G.: Konstruktionsregeln für Tiefgaragen in Stahlbetonbauweise. In.: Beton- und Stahlbetonbau 98 (2003) Heft 3, S [63] Fingerloos, F., Meyer, L., Wiens, U.: Zur Notwendigkeit von Gefällen bei Parkdecks. In: Beton- und Stahlbetonbau 105 (2010), Heft 11, S. 695 ff. [64] DIN 31051: Norm zu Grundlagen der Instandhaltung. Beuth Verlag GmbH Ausgabe

58 KURZBIOGRAFIE DES AUTORS KURZBIOGRAPHIE DES AUTORS Dr.- Ing. Klaus Schöppel studierte an der TU München Bauingenieurwesen. Nach seinem Studium war er dort als Akademischer Rat am Lehrstuhl für Baustoffkunde und Werkstoffprüfung bis 1992 beschäftigt promovierte er an der TU München. Praxiskenntnisse hat er durch seine Tätigkeit ( ) bei einer mittelständischen Baufirma erworben. Seit 1994 ist Dr. Klaus Schöppel selbstständig und seit 1997 als Sachverständiger von der IHK München und Oberbayern öffentlich bestellt und vereidigt für Betontechnologie, Betonschäden, Instandsetzung von Betonbauteilen. Seine Tätigkeit umfasst die betontechnologische Beratung für die Bereiche Tunnel- und Brückenbau sowie Tiefbau (z. B. weiße Wannen, Tiefgaragen) und Hochbau (z. B. Boden platten, Parkhäuser, Schwimmbäder). Hauptsächlich befasst er sich mit der Instandsetzung von Betonbauteilen, insbesondere von chloridund frostbeanspruchten Tiefgaragen und Parkhäusern sowie undichten Bauteilen (Weiße Wannen). Aufgrund von weit über 650 Gerichts- und Privatgutachten sowie der Ausschreibung und Überwachung zahlreicher Betoninstandsetzungsmaßnahmen hat sich Dr. Klaus Schöppel nicht nur aus theoretischer Sicht, sondern vor allem durch die zahlreichen eigenen Untersuchungsergebnisse ein hohes Erfahrungs spektrum auf dem Gebiet der Chloridkontamination erworben. Dr. Klaus Schöppel verfasste diverse Veröffentlichungen und hält viele Vorträge über Betontechnologie und Instand setzung, Schwerpunkt Tiefgaragen und Parkhäuser sowie über die allgemeine Instandsetzung von Betonbauteilen. Er ist ausserdem Mitglied in der Münchner Runde (Leitung: Dipl. Ing. Dieter Räsch). 58