Zwischen Ebbe und Flut

Wasserbauwerke aus Beton müssen extremen Belastungen standhalten: Wasserdruck, mechanische Beanspruchungen durch Schiffe sowie Frost und Tausalz wirken dauerhaft auf die Konstruktion ein. Wesentliche Gründe für die entstandenen Schäden sind jedoch der höhere Wasserdruck infolge des sich seit Jahrzehnten verändernden Tidehubs. Die Kaimauern weisen Risse auf, und ihr Mauerwerk ist in Teilen großflächig stark beschädigt. Der Landesbetrieb Immobilienmanagement und Grundvermögen der Freien und Hansestadt Hamburg hat als Bauherr die ReGe Hamburg mit dem umfassenden Projektmanagement für die Sanierung der Kaimauern in der Speicherstadt beauftragt. Die anspruchsvollen Wasserbauarbeiten übernahm das traditionsreiche Hamburger Unternehmen Fr. Holst (GmbH & Co. KG), ein ausgewiesener Experte im konstruktiven Ingenieurwasserbau.

Neue Spundwand sichert Uferlinie dauerhaft

Die ursprüngliche Uferwand aus dem späten 19. Jahrhundert sowie eine Überbauung aus den 1960er-Jahren wiesen im Rahmen einer Bauwerksprüfung erhebliche Defizite auf. Um die Sicherheit der Uferlinie und der darüberliegenden Gebäude zu gewährleisten, wurde eine neue, vorgesetzte Spundwand errichtet. Diese zeitgemäße Konstruktion übernimmt nun die Ufersicherung, während die beiden alten Wände außer Funktion gesetzt wurden.

Insgesamt ragen die Spundbohlen etwa sechs Meter aus dem Boden heraus und bilden die Tragkonstruktion der neuen Kaimauer. Zur Aufnahme der erhöhten Lasten durch den über die Jahre gestiegenen Tidehub wurden die Spundwandprofile statisch verstärkt. Zusätzlich stabilisieren 126 Mikropfähle als Schräganker die Konstruktion, indem sie die Kräfte sicher in den Baugrund ableiten. Eine Gurtung- und Stahlkonstruktion verbindet Spundwand und Anker statisch miteinander.

Spezialbeton muss hohe Anforderungen erfüllen

Nach dem Einbringen der Spundwand begannen die Arbeiten an der Betonkonstruktion und Mauerwerksfassade. Um diese sicher und effizient durchführen zu können, wurde entlang der neu eingebrachten Spundwand ein Gerüst errichtet. Als äußere Schalung dienten Stahlbetonfertigteile. Für die Kaimauer wurden rund 750 Kubikmeter Spezialbeton von Heidelberg Materials verarbeitet. Die maßgeschneiderte Mischung entspricht den „Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen für Wasserbauwerke“ (ZTV-W LB 215) und ist für extreme Beanspruchungen durch Wasser, Frost und salzhaltige Einwirkungen ausgelegt. Zum Einsatz kam ein C35/45-Luftporenbeton der Expositionsklassen XC4. Die gezielt eingebrachten, mikroskopisch kleinen Luftporen bieten dem Wasser bei Frost Raum zur Ausdehnung und unterbrechen die Kapillarstrukturen des Betons, um Frostschäden zu vermeiden. Um die Wärmeentwicklung zu reduzieren und Spannungen im massiven Bauteil zu minimieren, wurde ein CO₂-reduzierter evoBuild CEM III/A 42,5 N mit hohem Hüttensandanteil eingesetzt. Die Betonage erfolgte schrittweise in mehreren Etappen, um sowohl den Frischbetondruck als auch die Wärmeentwicklung kontrolliert zu halten.

Qualitätsprüfung – Hohe Anforderungen an den Spezialbeton

Nach der Entwicklung der Rezeptur und vor dem Start der Baumaßnahme musste der Luftporenbeton verschiedene Prüfungen durchlaufen, unter anderem auch eine Frostprüfung, die von einem Drittlabor durchgeführt wurde. Dabei werden Probekörper zunächst sechs Tage in Wasser gelagert, dann in eine Salzlösung gelegt und schließlich in einer Klimakammer im Wechsel bei -20 Grad Celsius und +20 Grad Celsius eingefroren und aufgetaut. Dabei werden die abwitternde Betonmenge, also wie viel Material durch Frost abgetragen wird, und das Innengefüge des Betons, gemessen am E-Modul (Elastizitätsmodul), überprüft. Der Beton wird nur als frostbeständig eingestuft, wenn die Schädigung des Innengefüges unter 25 Prozent liegt und die abgewitterte Menge im erlaubten Bereich bleibt. Eine regelmäßige Überwachung stellt zudem die Qualität des Frischbetons sicher. Vor jeder Betonage wurde das Ausbreitmaß überprüft und die Luftporen im Beton kontrolliert. Nur wenn der Beton den vorab definierten Spezifikationen entsprach, wurde er weiterverarbeitet.

App OnSite erleichtert indirekt die Arbeit auf engstem Raum

Die Absperrung des Bereichs vor der Kaimauer ermöglichte es, dort Betonpumpen und Betoniereinrichtungen von Heidelberg Materials aufzustellen, so dass auf das ursprünglich geplante Betonieren von der Wasserseite verzichtet werden konnte. Zusätzlich erleichterte die App OnSite von Heidelberg Materials die Logistik und Koordination auf der Baustelle erheblich: Der Beton wurde per App bestellt, und der gesamte Lieferprozess konnte in Echtzeit verfolgt werden – von der Beladung der Betonmischer über deren Standort bis zur Ankunft auf der Baustelle.

Heidelberg Materials
www.heidelbergmaterials.de