Oberflächenschutz-Systeme in der Diskussion

Dipl.-Ing. Norbert Swoboda, München, TÜV Süd Industrie Service,
Abt. Bautechnik

Derartige Schäden sind mitunter nur von Experten zu erkennen und schränken die Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit der Bauwerke ein. TÜV Süd informiert in diesem Beitrag über neue Erkenntnisse und verbreitete Fehleinschätzungen.

Parkhäuser und Tiefgaragen sind derzeit Gegenstand intensiver Fachdiskussionen. Im Zentrum steht für die Experten der Baubranche der fachgerechte, rechtskonforme und wirtschaftliche Schutz der Betonstahlbewehrung vor Chloridkorrosion. In diesem Zusammenhang spielt auch die Gebrauchstauglichkeit eine wichtige Rolle und damit Fragen zur Entwässerung bzw. Pfützenbildung. Vielfach werden auf befahrenen Flächen sowie als Sockelschutz von Parkbauten starre Kunstharzbeschichtungen verwendet, um der Chloridkorrosion vorzubeugen. Zwar sind diese Systeme relativ hart und robust und bieten hohen Widerstand gegen die mechanischen Belastungen. Sie sind jedoch nicht rissüberbrückend. Durch feine Risse im Beton und somit in der Beschichtung kann allerdings das Chlorid zur Stahlbewehrung vordringen und Korrosionsprozesse initiieren. Risse im Beton lassen sich selbst bei optimaler Verarbeitung nicht vollständig vermeiden, aber durch fachgerechte Planung und Ausführung beherrschen. Sie entstehen zum überwiegenden Teil aus Schwindvorgängen, also durch Volumenverringerung infolge Feuchtigkeitsabgabe. So können nachträglich umfangreiche Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten notwendig werden.

Hintergrund und bisherige Kunstharz-
Beschichtungen

Bis Ende des vergangenen Jahrhunderts wurden die Stahlbetonbauteile von Parkhäusern und Tiefgaragen meist nicht abgedichtet bzw. beschichtet, sodass sie ungeschützt gegen Chloridkorrosion waren. Das änderte sich im Jahr 2001 mit der neu eingeführten DIN 1045 (1), die ein größeres Gewicht auf die Dauerhaftigkeit legte als die vorherigen Betonbaunormen. In der Folge wurden auf direkt befahrenen Stahlbetonkonstruktionen häufig OS 11 Beschichtungen aufgetragen. Diese kunstharzbasierten Oberflächenschutzsysteme (OS) sind relativ weich, elastisch und rissüberbrückend. Sie bieten jedoch nur geringen Widerstand gegen die mechanischen Einwirkungen der Fahrzeuge. Darum reichte die Dauerhaftigkeit der OS 11 Beschichtungen in den viel befahrenen Bereichen oft nicht für die Zeit der Gewährleistung von in der Regel fünf Jahren aus. Aufgrund der hieraus resultierenden Folgekosten war die wirtschaftliche Gesamtsituation einschließlich des Wartungsaufwandes oft nicht befriedigend.

Seit etwa fünf Jahren werden vermehrt OS 8 Beschichtungen verwendet. Diese ebenfalls kunstharzbasierten Oberflächenschutzsysteme sind relativ hart, robust und bieten im Vergleich zur OS 11 deutlich höheren Widerstand gegen die mechanischen Belastungen. Sie sind jedoch nicht rissüberbrückend, sodass bei OS 8 Beschichtungen in Abhängigkeit der Rissbildung im Beton umfangreiche Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten notwendig werden können. OS 8 Systeme werden im Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“ des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins (DBV) geführt (2) und als Varianten 2a und 2b mit „erweiterter Wartung“ beschrieben. Diese Bauweise wird kontrovers diskutiert und erscheint insbesondere juristisch noch nicht ausgereift. Prof. Dr. Gerd Motzke, Vorsitzender Richter am Oberlandesgericht München a. D., hat in seinem 2012 veröffentlichten, viel beachteten Fachbeitrag „Parkhäuser und Tiefgaragen“ (3) herausgearbeitet, dass es im Bauträgerbereich bei den o.g. Varianten zu Nachteilen für die Käufer kommen kann. Deshalb bestünden bei dieser Bauweise Zweifel, ob sie als anerkannte Regel der Technik gelten könne.

Eine Alternative zu den Kunstharzbeschichtungen sind bituminöse Bauweisen. Sie sind hinsichtlich der technischen Vielfalt, der wirtschaftlichen Gesamtbetrachtung und ihrer normativen Einordnung noch weitgehend unbekannt.

Neue Forschungsergebnisse und Bituminöse Bauweisen

Eine aktuelle Masterarbeit (4) an der Fakultät Bauingenieurwesen der Hochschule Konstanz für Technik, Wissenschaft und Gestaltung zeigt, wie Kunstharzbeschichtungen optimal eingesetzt werden können und was bei der Ausführung und Wartung zu beachten ist. Sie zeigt auch, dass bituminöse Bauweisen wirksame und wirtschaftliche Lösungen für den Korrosionsschutz bieten. Das gilt zugleich für Konzepte zur Entwässerung. Sie sind wichtig, damit sich keine relevanten Pfützen bilden. In der Baubranche sind viele Lösungen noch weitgehend unbekannt oder werden kaum angewandt. Die Gründe: Die Wirtschaftlichkeit wird mitunter bezweifelt, der Stand der Technik wird kontrovers diskutiert und vielfach existiert nicht genügend Detailwissen in Entwässerungs- oder Verarbeitungsfragen. Eine zentrale Erkenntnis der Masterarbeit ist, dass abhängig von den Rahmenbedingungen immer im Einzelfall entschieden werden muss, welches das beste System zum Schutz vor eindringenden Chloriden ist. Meist werden dabei lediglich die Herstellungs- bzw. Investitionskosten betrachtet, obwohl die späteren Wartungskosten bezüglich der Gesamtkosten über die Nutzungsdauer von Parkbauten eine große Rolle spielen. Weil auch die Gebrauchstauglichkeit – vor allem die Berücksichtigung von Pfützenbildung – maßgeblich von der Gestaltung der Oberfläche abhängt, müssen alle Aspekte berücksichtigt und die Planungskomponenten aufeinander abgestimmt werden.

Um Dauerhaftigkeit (Chloridschutz) und Gebrauchstauglichkeit (Pfützenbildung) zu gewährleisten, wird für Parkhäuser und Tiefgaragen bspw. häufig generell ein Gefälle gefordert. Doch diese Betrachtungsweise greift zu kurz und zeigt, wie einseitig die Diskussion vielfach geführt wird. Praxisbeispiele zeigen jedoch, dass sich diese Forderung technisch oft nicht begründen lässt, wenn z.B. mit zwei Lagen Bitumenschweißbahn nach DIN 18195 abgedichtet und mit offen verfugtem Pflasterbelag bzw. mit einem grobkörnigen und porenoffenen Asphalt bedeckt wird. Gefälle ist auch in keinem Dokument, das zweifelsfrei den anerkannten Regeln der Technik zuzuordnen ist, als „Muss-Forderung“ enthalten.

Es ist technisch und physikalisch nachvollziehbar zu begründen, dass Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit von mehreren Aspekten abhängen. Dazu zählen neben Gefälle im Wesentlichen: Fluktuation, Betonqualität, Betondeckung, Rissbildung, Entwässerung, Ebenheit der Oberfläche, Rauigkeit der Oberfläche, Beschichtungssystem bzw. Abdichtung, Belüftung und Wartung. Nach Ansicht von TÜV Süd sind bei gutachterlichen Beurteilungen alle Kriterien immer im Kontext und bezogen auf die Situation vor Ort zu bewerten.

Technische und wirtschaftliche Gesamtbetrachtung

Die Investitionskosten für die Fläche liegen für OS 8 Systeme bei 20 bis 30 €/m², für OS 11a Systeme bei 35 bis 45 €/m², für OS 11b Systeme bei 30bis 35 €/m² und für bituminöse Systeme mit zwei Lagen Schweißbahn und einer Schutzschicht aus Asphaltbeton bei 45 bis 55 €/m². Die Wartungskosten liegen bei OS 8 Systemen – aufgrund der zu erwartenden Rissbildungen in den ersten Jahren – bei bis zu 3,30 €/m²*a für einen Neubau und bei bis zu 1,30 €/m²*a nach dem Schließen der Risse bzw. bei Ausführungen im Altbestand. Bei OS 11 Beschichtungen steigen die Kosten für die Wartung je nach Nutzung auf bis zu 6,30 €/m²*a. Bei bituminösen Bauweisen wurden im Rahmen der Masterarbeit Kosten von 0,80 bis 1,30 €/m²*a ermittelt.

Die Kalkulation der Gesamtkosten, bezogen auf die Lebenszeit von 50 Jahren und unter Berücksichtigung der jeweiligen Instandsetzung und der Wartung, ergab spezifische Kosten von etwa 175 €/m² für OS 8 Beschichtungen, von rund 350 €/m² für die OS 11 Beschichtungen und von etwa 140 €/m² für die oben genannte bituminöse Bauweise. Bei grafischer Auswertung der Gesamtkosten von OS 8, OS 11 und bituminösen Systemen über die Nutzungsdauer von 50 Jahren fällt auf, dass die oben genannten wirtschaftlichen Vorteile der OS 8 Beschichtungen und der bituminösen Systeme bereits nach einer Nutzungsdauer von rund zehn Jahren positiv ins Gewicht fallen (siehe Abbildung 1).

Fazit und Ausblick

Bituminöse Bauweisen können trotz höherer Investitionskosten langfristig wirtschaftlich sein. Der Aufwand für Wartung und Instandhaltung ist im Vergleich zu den Kunstharzsystemen (hier v.a. OS11) wesentlich geringer, was sich positiv auf die Lebenszykluskosten auswirkt. Gezeigt hat sich auch, dass bituminöse Bauweisen in den Normen verankert sind und den allgemein anerkannten Regeln der Technik entsprechen. Zusätzlicher Vorteil: Bei bituminösen Systemen mit porösen Oberflächen kann eingebrachtes Wasser stärker gepuffert werden und aus der Fläche verdunsten. Gesonderte Entwässerungssysteme und ein konstruktives Gefälle können so mitunter entfallen. Wird darüber hinaus bedacht, dass die Herstellkosten einer OS 8 Beschichtung im Vergleich zur bituminösen Bauweise um weniger als etwa 700 € netto differieren können (bezogen auf eine Brutto-Fläche pro Stellplatz von ca. 25 m²), dann sind die technischen und juristischen Risiken gegen die Vorteile und Möglichkeiten im Verkauf künftig neu abzuwägen.

Wichtig ist: Alle genannten Lösungen haben je nach Sachlage im Einzelfall Vor- und Nachteile. Ein geeignetes Korrosionsschutz- und Entwässerungskonzept muss für jedes Parkhaus und jede Tiefgarage individuell erarbeitet werden. Kriterien zur Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit sind dafür an den konkreten Rahmenbedingungen zu prüfen. Das sollte sich künftig auch in überarbeiteten Merkblättern  und Richtlinien für Parkhäuser und Tiefgaragen widerspiegeln. Auch bei Bauträgerprojekten ist eine über den Gewährleistungszeitraum hinausreichende Betrachtung der Dauerhaftigkeit und der Gebrauchstauglichkeit sinnvoll. Die Ausführung eines höherwertigen, dauerhaften Bauwerks mit begründeten, begrenzten Mehrkosten könnte als Vorteil für den Käufer bspw. einer Immobilie mit zugehörigem Stellplatz kommuniziert werden.

Quellen und Literatur

(1) DIN 1045; Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton, Teil 1 Bemessung und Konstruktion, Beuth Verlag GmbH, Berlin, Juli 2001

(2) DBV Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“, Ausgabe September 2010

(3) „Parkhäuser und Tiefgaragen – zur rechtlichen Wertigkeit des gleichnamigen Merkblatts des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins e.V., Ausgabe September 2010, Gerd Motzke, Beton- und Stahlbetonbau, 107. Jahrgang, September 2012

(4) Masterarbeit von M. Eng. Matthias Gottschalk, „Praktische Möglichkeiten zum Oberflächenschutz von Parkhäusern und Tiefgaragen vor Chlorideinwirkung, Januar 2014. Die Arbeit wurde betreut von Prof. Dr.-Ing. Sylvia Stürmer, Hochschule Konstanz für Technik, Wissenschaft und Gestaltung, Fakultät Bauingenieurwesen und Dipl.-Ing. Norbert Swoboda, TÜV Süd Industrie Service, Abteilung Bautechnik.⇥■

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