Trio für die gebundene Bauweise

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1 Trio für die gebundene Bauweise Bergpark Wilhelmshöhe: Tor zum Weltkulturerbe bekommt neues Pflaster In der Regel sind Pflastersteine nicht die erste Wahl für Flächen mit einem hohen Verkehrsaufkommen. Werden sie aber in der gebundenen Bauweise verlegt, lässt sich ihre besondere Anmutung durchaus für diesen Zweck nutzen. Mit den passenden Baustoffen gebunden, wird aus den kleinteiligen Steinen eine zusammenhängende, lastverteilende Platte, die auch hohe Belastungen aufnehmen kann. Im Jahr 2013 hat die UNESCO den Bergpark Wilhelmshöhe in die Liste der Weltkulturerbe- Stätten aufgenommen. Die barocke Anlage erstreckt sich vom Schloss Wilhelmshöhe vorbei an Parkanlagen und Wasserkaskaden bis zur Herku-

2 - 2 - les-statue auf der Bergspitze. Die meisten Besucher betreten oder verlassen den Bergpark über den Platz vor dem Schlosshotel. Auch viele Reiseveranstalter lassen ihre Kunden hier aus den Bussen aussteigen. Im Zuge der Ernennung zum Weltkulturerbe entschloss sich die Stadt Kassel, den zentralen Platz vor dem Hotel und den angrenzenden Straßenabschnitt der Tulpenallee zu erneuern. Diese Neugestaltung zielte darauf ab, den Zugang zum Weltkulturerbe noch attraktiver zu gestalten. Die Tulpenallee und Teile des Platzes erhielten einen neuen Belag aus Pflastersteinen. Der stark befahrene Straßenbereich stellte dabei die größten Anforderungen an den Bodenbelag. Denn obwohl hier an normalen Werktagen rund 7500 Fahrzeuge unterwegs sind und zudem viele Reisebusse halten, sollte auf der Straße ein historisch anmutender Pflasterbelag aus Basaltsteinen verwendet werden, der den geschichtsträchtigen Charakter des Ortes erhält. Dabei dient das Pflaster nicht nur als Gestaltungselement. Es soll die Autofahrer auch dauerhaft dazu bewegen, die Geschwindigkeit zu reduzieren, während sie an diesem zentralen Anlaufpunkt des Bergparks vorbeifahren. Es erforderte allerdings eine angepasste Strategie, um den Pflasterbelag auf die erwartete Verkehrsbelas-

3 - 3 - tung hin auszulegen: Die Pflastersteine wurden in der gebunden Bauweise verlegt. Die gebundene Bauweise führt zu einer homogenen Lastverteilung und macht es so überhaupt erst möglich, einen Pflasterbelag bei einer höheren Verkehrsbelastung zu verwenden. Ausgeführt wurde die gebundene Bauweise mit einem Straßenbausystem von tubag, einer Marke der quickmix Gruppe. Den Kern dieses Systems bildet ein aufeinander abgestimmtes Produkttrio: Ein Bettungsmörtel (TPM-D rapid), ein Pflaster- Fugenmörtel (PFH rapid) und eine Naturstein- Haftschlämme (TNH rapid), die alle mit dem natürlichen Baustoff Trass veredelt werden und als rapid -Variante über ein beschleunigtes Abbindeverhalten für frühe Verkehrsfreigaben verfügen. Dieses gebundene System überwindet die Grenzen der ungebundenen Bauweise, die bei einer höheren Verkehrsbelastung schnell zu Tage treten. Schwachpunkte der ungebundenen Bauweise bei hoher Verkehrsbelastung Bei der ungebundenen Bauweise erfolgt der Lasteintrag durch die Fahrzeugräder über sehr kleine Auftreffflächen. Er wandert von der Mitte eines Pflastersteins über dessen Rand bis auf die Fuge und dann weiter zum nächsten Stein. Dabei kommt es zu einer wellenartigen Belastung der

4 - 4 - Pflasterfläche. So werden starke mechanische Kräfte erzeugt, welche das Fugenmaterial mit der Zeit zermahlen können. In der Folge dringt das zerkleinerte Fugenmaterial in die Pflasterbettung ein und reduziert dessen Drainfähigkeit. Zudem kann die nicht mehr gefüllte Fuge nun keine Kräfte mehr übertragen. Der Schaden wächst in der Folge zunehmend. Homogene Lastübertragung der gebundenen Bauweise Die gebundene Bauweise bietet die Chance, einen Pflaster- oder Plattenbelag trotz hoher Verkehrsbelastung zu verwenden. Durch einen festen Verbund von Steinen, Fugen- und Bettungsmörtel werden die hohen punktuellen Lasten von Autoreifen homogen und großflächig verteilt. Es entstehen keine Kippbewegungen der Pflastersteine, die die Fugen mechanisch beanspruchen. Darüber hinaus bringt die gebundene Bauweise noch eine ganze Reihe an weiteren Vorteilen mit: In Gefällebereichen wird die Fugenfüllung nicht ausgewaschen und auch die Saugwirkung überrollender Reifen führt nicht zu sich langsam entleerenden Fugen. Steine und Fugen lassen sich bei Bedarf mit Hochdruckreinigern oder mit Spülfahrzeugen reinigen. Da die Fugen nicht zuwachsen können, verringern sich auch Aufwand und Unterhaltskosten für die Pflege.

5 - 5 - Die Pflasterarbeiten Für das neue Pflaster am Bergpark wurden zunächst Musterflächen angelegt, um eine optimale Farbkombination von Basaltpflaster und Fuge zu finden. Zudem wurden schon vor Baubeginn Prüfungen durchgeführt, um den Haftverbund zwischen dem Mörtel und den verwendeten Pflastersteinen zu testen. Die Dimensionierung des frostsicheren Oberbaus spielt eine große Rolle bei der Umsetzung eines funktionalen, gebunden Pflasterbelags. Maßgebend sind hier die RStO, die Richtlinien zur Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen. Ausschlaggebend für die Dimensionierung sind die Verkehrsbeanspruchung sowie klimatische und baugrundrelevante Parameter. Auf dieser Basis lässt sich mit den passenden Baustoffen ein auf das Objekt abgestimmtes, langlebiges Konzept entwickeln. Die gesamten Verlegearbeiten übernahm die Firma Friedrich Klei GmbH aus Baunatal. Insgesamt verlegten die Mitarbeiter im befahrenen Bereich 900 m² Pflaster in der gebunden Bauweise. Ergänzt wurden diese durch ungebundene Flächen auf dem Platz vor dem Schlosshotel, die den Fußgängern vorbehalten bleiben. Der Baugrund unter den gebundenen Flächen wurde zusätzlich durch eine 30 cm hohe Kalkschotter- Schicht verbessert, um die Tragfähigkeit zu erhöhen. Darauf erfolgte dann der Oberbau in der gebundenen Bauweise. Den Grundaufbau bildet eine 51 cm starke Schottertragschicht mit einer 0-45 mm Körnung, gefolgt von einer 10 cm starken, wasserdurchlässigen Drainasphalt-Tragschicht. Da-

6 - 6 - rauf wurde das erste tubag Produkt speziell für die gebundene Bauweise aufgebracht: Mit dem drainfähigen tubag Trass-Pflastermörtel TPM-D rapid wurde eine 4 cm starke Bettungsschicht errichtet. Unentbehrlich ist hierbei die richtige Konsistenz des Bettungsmörtels. Sie ist erreicht, wenn sich aus dem Mörtel mit beiden Händen eine Kugel in Schneeballgröße formen lässt, die an der Oberfläche leicht glänzt und beim Bewegen in der Hand nicht zerfällt. Der Bettungsmörtel benötigt eine Verdichtung von ca. 25 %, erst dann erreicht er eine ausreichende Festigkeit. Hierfür wurde er entsprechend überhöht eingebaut und später durch ein Herunterschlagen der Pflastersteine verdichtet. Vorher wurde auf die Unterseite der 10 cm hohen Pflastersteine allerdings die tubag Trass-Naturstein- Haftschlämme TNH rapid aufgetragen. Erst dann wurden die Steine im Bettungsmörtel verlegt. Um aus den einzelnen Komponenten eine zusammenhängende lastverteilende Platte zu formen, ist neben dem Haftverbund zwischen Fugenmörtel und Stein auch die Haftung des Bettungsmörtels am Stein von entscheidender Bedeutung. Hier bringt die Haftschlämme einen großen Vorteil, denn sie verstärkt die Verbindung zwischen Steinen und Bettungsmörtel und verbessert die Verteilung der Lasten, die durch den Fahrzeugverkehr aber auch durch thermische Spannungen entstehen. Nach dem Erhärten von Bettungsmörtel und Haftschlämme erfolgte im nächsten Schritt das Einbringen des Fugenmörtels. Dabei war es erforderlich, die Pflasterfläche vor dem Verfugen satt vorzunässen, um zu verhindern, dass die Pflastersteine dem Mörtel das für die Hydratation notwendige Wasser entziehen. Verwendet wurde

7 - 7 - hier der tubag Pflaster-Fugenmörtel PFH rapid im Farbton anthrazit. Auf Grund seiner besonderen Zusammensetzung und der Verwendung von original tubag Trass verfügt der Mörtel über ein hervorragendes Fließvermögen und sehr gute Verarbeitungseigenschaften. Zudem ermöglicht er durch eine speziell abgestimmte Rezeptur eine problemlose Reinigung der frisch verfugten Pflasterfläche. Die Zeit, innerhalb derer die Reinigung erfolgen sollte, ist abhängig von den klimatischen Bedingungen. Bei windstillem Wetter und 20 C beträgt sie circa 1,0 Stunden. Da die Temperaturen bei den Arbeiten jedoch wesentlich darunter lagen, gab es beim Bergpark etwas mehr Spielraum. Die Arbeiten starteten erst spät im Jahr und bei herbstlichem Wetter, deswegen wurde das Pflaster teilweise unter einem großen Zeltdach verlegt. Um zu verhindern, dass die Verkehrsfreigabe zu früh erfolgt, wurden aus einer Referenzfläche direkt neben der Straße in regelmäßigen Abständen Bohrkerne entnommen und geprüft. Einen zeitlichen Vorteil brachte hier der Einsatz der tubag rapid-technologie bei den verwendeten Baustoffen. Die Rezeptur der Baustoffe ist auf einen schnellen Abbindeprozess ausgelegt, so dass die wichtige Verkehrsader zwischen Schlosshotel und Schloss Wilhelmshöhe möglichst schnell wieder für die Öffentlichkeit frei gegeben werden konnte. Lasten auf mehrere Schultern verteilt Die gebundene Bauweise erweitert den Spielraum bei der Gestaltung von Wegen und Straßen. Mit ihr können historische Pflaster auch für Bereiche mit einem größeren Verkehrsaufkommen genutzt werden. Entscheidend für eine dauerhaft funktionale Lösung ist die richtige Dimensionie-

8 - 8 - rung des Oberbaus, abgestimmt auf die jeweilige Verkehrsbelastung. Darüber hinaus spielen die verwendeten Baustoffe eine entscheidende Rolle. Die für den Bergpark verwendeten tubag Produkte sind ein aufeinander abgestimmtes System. Fugen- und Bettungsmörtel sowie die Haftschlämme verbinden sich mit den Pflastersteinen zu einer Einheit, die die anfallenden Lasten homogen auf einen großen Bereich ableitet. Die Straße zum Weltkulturerbe Bergpark Wilhelmshöhe ist seit Abschluss der Arbeiten gut gerüstet, sowohl für die täglichen Berufspendler als auch für die vielen Reisenden, die den Park besuchen.

9 - 9 - Bautafel Objekt: Abschnitt der Tulpenallee vor dem Schlosshotel im Bergpark Wilhelmshöhe, Kassel Bauherr: Stadt Kassel und Land Hessen Architekt / Planer: WES LandschaftsArchitektur, Hamburg, Bauleitung: Ingenieurbüro Rinne und Partner, Rosdorf, Ausführendes Unternehmen: Friedrich Klei GmbH, Baunatal Fläche in gebundener Bauweise: circa 900 m² Eingesetzte Baustoffe: tubag Trass-Pflastermörtel TPM-D rapid tubag Trass-Naturstein-Haftschlämme TNH rapid tubag Pflaster-Fugenmörtel PFH anthrazit rapid Baustoffproduzent: quick-mix Gruppe GmbH & Co. KG, Bauzeitraum Pflasterarbeiten: Oktober bis Dezember 2013

10 Bildunterschriften: Zugang zum Weltkulturerbe Bergpark Wilhelmshöhe: Der Platz vor dem Schlosshotel. Das Pflaster soll Autofahrer dazu bewegen, die Geschwindigkeit zu reduzieren. Auch die Busse der Reiseveranstalter nutzen den Bereich als Ein- und Ausstiegszone.

11 Gebundene Bauweise: Pflastersteine und Mörtel bilden eine zusammenhängende lastverteilende Platte. Der Haftverbund zwischen Fugenmörtel, Pflastersteinen und Bettungsmörtel ist von entscheidender Bedeutung.

12 Die tubag Trass-Naturstein-Haftschlämme verstärkt die Verbindung zwischen Steinen und Bettungsmörtel und verbessert die Verteilung der Lasten. Die für den Fahrzeugverkehr gesperrten Bereiche besitzen eine ungebundene Pflasterfläche.

13 Bei herbstlichem Wetter wurde das Pflaster teilweise unter einem großen Zeltdach verlegt. Die Mitarbeiter der Firma Friedrich Klei GmbH aus Baunatal verlegten 900 m² Pflaster in der gebunden Bauweise.

14 Der hochfließfähige tubag Pflaster-Fugenmörtel PFH rapid wird in die Fugen der vorgenässten Pflastersteine eingebracht. Nach dem Erhärten der Fugenoberfläche wird die Pflasterfläche gereinigt. Fotos: quick-mix, Osnabrück