Beton: Gebaut für eine kleine Ewigkeit.
Aber nur bei guter Instandhaltung

Stahlbeton – im Volksmund lange Zeit Synonym für „kann alles und hält ewig“. Um die außergewöhnliche Tragfähigkeit dieses Materials zu erahnen, muss man sich nur einmal unter eine Autobahnbrücke stellen. Tatsächlich jedoch wird spätestens bei einer Fahrt durch die Talbrücken-Baustellen der A45 klar, wie vergänglich Stahlbeton in Wirklichkeit sein kann.

Dennoch: Als tragendes und auch gestaltendes Element ist Stahlbeton aus dem modernen Bauwesen nicht wegzudenken. Gerade in der produzierenden Industrie spielt er neben dem Stahlbau seine Stärken aus: Er ermöglicht ein Maximum an Flexibilität in Bezug auf die jeweiligen Nutzungsanforderungen des Betreibers. Aber wie bei allen Infrastrukturobjekten sind regelmäßige Inspektionen der Substanz ein Muss, um die Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit zu gewährleisten. Im Industriepark Höchst ist das Team um Stahlbetonbau- und Maurermeister Jörg Schlicht für die Instandhaltung von Betonbauwerken zuständig: Die Spezialisten überprüfen die zahlreichen Stahlbetonbauwerke regelmäßig. Basierend auf dem Befund empfehlen und planen sie dann die gebotenen Instandhaltungsmaßnahmen bis hin zum Neubau.

Bauwerke aus Stahlbeton sind stets korrodierenden Einflüssen wie Feuchtigkeit und Kohlendioxid aus der Luft ausgesetzt. Hinzu kommen mechanische und chemische Beanspruchungen. Es wird zwischen Bewehrungs- und Betonkorrosion unterschieden. In der chemischen Industrie fordern darüber hinaus jedoch zusätzliche spezifische Schadensmechanismen ihren Preis. Die Schädigung findet in diesem Umfeld infolgedessen schneller und intensiver statt.

Dies lässt sich gut an den Abwasseranlagen des Industrieparks Höchst mit ihren zahlreichen Klärbecken erkennen. Interessanterweise sind es nicht in erster Linie die Abwässer selbst, die der Bausubstanz der Becken zusetzen. Vielmehr greifen entstehende Dämpfe die Stahlbetonkonstruktion oberhalb des Wasserspiegels der sogenannten Wasserwechselzone über das übliche Maß hinaus an. Dazu trägt nicht nur biogene Schwefelsäure bei, wie sie auch in kommunalen Kläranlagen auftritt. Auch andere planmäßig oder unplanmäßig auftretende aggressive Stoffe befördern den Verschleiß der Bauwerke. Allerdings ist dieses Schadensbild von vergleichsweise junger Natur: Zum einen hat sich die Zusammensetzung der Abwässer in den letzten Jahren deutlich verändert. Zum anderen konnten Dämpfe bis in die 1990er-Jahre frei in die Luft entweichen. Erst danach wurden die Becken mit Rücksicht auf die Anwohner überdeckt. Es sind die Bereiche unterhalb der Abdeckung, in denen sich eine Gaszone bildet und die somit erhöhten Schadstoffkonzentrationen ausgesetzt sind.

Im Industriepark Höchst kommt ein kontinuierliches Monitoring zum Einsatz. Im Rahmen von Wartungsarbeiten oder Stillständen werden einzelne Bauwerke der Abwasserreinigungsanlage durch unsere Fachleute turnusmäßig untersucht. Dafür haben wir einen Infraserv-eigenen Instandhaltungsplan entwickelt. So können wir die Instandhaltungsplanung wirtschaftlich und nach den betrieblichen Bedürfnissen gestalten. Bei der Kontrolle des Anlagenzustands kommen einerseits zerstörungsfreie Untersuchungsmethoden zum Einsatz, etwa mittels dem Schmidt’schen Rückprallhammer. In anderen Fällen lassen sich sogenannte zerstörende Prüfverfahren nicht vermeiden. Hier werden Bohrkerne im Durchmesser zwischen 50 und 100 mm entnommen und im Labor untersucht. Diese reichen in der Regel bis unter die äußerste Bewehrungsanlage, wobei bei den Becken aus Spannbeton sorgfältig darauf zu achten ist, dass keine vorgespannte Bewehrung (Spannglieder) beschädigt wird.

Speziell bei Anlagenteilen unserer Abwasserreinigungsanlage begegnen wir dabei grundlegend anderen Schadensbildern als bei anderen Stahlbetonbauten: Während bei letzteren Carbonatisierungs-Schäden häufig von außen deutlich zu erkennen sind, kommt es bei unseren Anlagen oft zu Chloridschäden. Diese sind teilweise gar nicht mit bloßem Auge zu sehen oder weisen maximal ein Erscheinungsbild wie das von Waschbeton bei mechanischem Abrieb auf. Darunter könnte sich allerdings die völlige Korrosion der Bewehrung verbergen.

Das Spektrum der gebotenen Sanierungsmaßnahmen ist ebenso breit wie das der betroffenen Bauwerke. In Bezug auf den verwendeten Beton bedeutet das: Je nach Schadensbild reichen die Sanierungsmethoden von der Applizierung speziell geeigneter Oberflächenschutzsysteme (OS-Systeme) bis hin zum Ersatz des geschädigten Betons mit speziellen kunststoffvergüteten Instandsetzungsbetonen und Betonersatzsystemen. Ebenso divers sind die Schäden an der verbauten Stahlbewehrung. Auch für letztere gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, geschädigte Bewehrung auszutauschen oder zu ergänzen. Stark geschädigte Bewehrung wird vollständig entfernt und neue Bewehrung wird mittels bauaufsichtlich zugelassenen Verfahren in den Beton geklebt.

Unsere „SKPs“ (Sachkundige Planer) sind eigens zertifiziert, um erforderliche Arbeiten fachgerecht auszuschreiben und bei der Ausführung zu überwachen. Dabei werden stets Fachingenieure und, bei starker Schädigung der betroffenen Bauwerke, auch Tragwerksplaner hinzugezogen. Für die im Industriepark Höchst auftretenden Schadensbilder wird nahezu das komplette Spektrum der Instandsetzungsmöglichkeiten gefordert: Wenn wir wissen, mit welchen Umwelteinflüssen bzw. Expositionsklassen zu rechnen ist, wissen wir auch, nach welchem Instandsetzungsprinzip die Sanierung erfolgen muss.

Aber unsere Expertise erstreckt sich nicht nur auf Abwasseranlagen. Auch für andere Stahlbetonkonstruktionen in der Industrie sind die speziellen Anforderungen innerhalb der Lebensdauer eines Bauwerks zu betrachten. Das Spektrum umfasst Büro- und Verwaltungsgebäude ebenso wie Lagerhallen und Kühltürme. Letztere bringen ihre eigenen Herausforderungen mit sich: Zur Wasserverwirbelung sind in deren Innerem Rotoren verbaut. Diese verursachen dynamische Lasteintragungen und Schwingungen, und das in einer permanent feuchten und windigen Umgebung, vergleichbar mit einem internen subtropischen Monsun. Damit stellen sich natürlich noch einmal ganz andere Aufgaben als im klassischen Hochbau.

Herausforderungen, die jedem Betreiber derartiger Industrieanlagen vertraut sein dürften. Ebenso wie die personellen Engpässe, die damit häufig verbunden sind.