Der Schutz instandgesetzter Betonbauwerke führt zu einer deutlich verlängerten Nutzungsdauer

Wie jedes andere Baumaterial unterliegt auch Beton der Abnutzung oder Beschädigung. Die Ursachen sind sehr unterschiedlich. Manchmal sind Konzeptions- oder Konstruktionsfehler die Ursache. Oft sind es aber auch äußere Faktoren wie Witterungseinflüsse, chemische Angriffe, Sickerwasser oder nutzungsbedingte Schäden durch Belastungen oder Erschütterungen, die die Ursache sind. Die häufigste Ursache für Betonschäden ist die Zersetzung oder Korrosion der Bewehrung durch Karbonatisierung oder Chloride. Das muss aber nicht das Ende der Betonkonstruktion bedeuten! Der FEREB setzt sich in Zusammenarbeit mit seinen Mitgliedern für eine nachhaltige und qualitativ hochwertige Betoninstandsetzung ein und hat einen Stufenplan für eine nachhaltige Betoninstandsetzung entwickelt.

Die nachhaltige Betoninstandsetzung beginnt mit einer Voruntersuchung oder Diagnose, bei der die Ursache und das Ausmaß des Schadens ermittelt werden. Nach der Erstellung des Lastenhefts wird dann die Reparaturmethode mit den geeigneten Produkten festgelegt. Für die Durchführung der Arbeiten ist es am besten, einen erfahrenen Bauunternehmer zu beauftragen, der über die notwendigen Kenntnisse verfügt, um die Arbeiten erfolgreich durchzuführen. Gegebenenfalls kann er Spezialisten hinzuziehen, die den Untergrund mittels Hydrodemolition vorbereiten, einer Technik, bei der der beschädigte Beton unter hohem Wasserdruck weggeschossen wird. Bei der Verwendung von Hydraulikhämmern wird die Bewehrung geschont und die Bildung von Mikrorissen im nicht betroffenen Beton vermieden.

Während und nach der Ausführung der Arbeiten müssen die erforderlichen Inspektionen durch den Bauunternehmer selbst und/oder durch eine unabhängige Kontrollstelle durchgeführt werden. Um die Lebensdauer der Betonstruktur zu gewährleisten, müssen je nach Pathologie die erforderlichen Schutzmaßnahmen ergriffen werden.

Ein Lebenszykluskostenmodell, das auf der Grundlage von Projektinformationen und Produkteigenschaften erstellt wurde, liefert einen Kostenvergleich zwischen Betoninstandsetzung in Kombination mit Schutz und Betoninstandsetzung ohne Schutz. Dieser Bericht besagt, dass jeder in den Schutz investierte Euro 3 bis 5 Euro an wiederkehrenden Reparaturkosten einspart und dass ein angemessener Schutz durchschnittlich drei Reparaturzyklen während der Lebensdauer des Bauwerks vermeidet. 

Daher sollte nach der Betoninstandsetzung ein Schutz aufgebracht werden, um neue Schäden rechtzeitig zu verhindern. Zunächst einmal sollte der Schutz den in EN 206-1 (Betonnorm) beschriebenen Umweltbedingungen entsprechen. In der NBN EN 1504-2 wiederum sind die verschiedenen Arten von Schutzprodukten aufgeführt. Hier wird zwischen karbonatisierungshemmenden Beschichtungen, hydrophoben Beschichtungen, chemischen Schutzbeschichtungen, Brandschutz, abriebfesten Beschichtungen usw. unterschieden. In besonderen Fällen, in denen Schäden durch eine Kombination von Chloriden und Karbonatisierung verursacht wurden, wenden wir die Technik des kathodischen Schutzes an. Der kathodische Schutz verlängert die Lebensdauer von chloridbelastetem Beton.

Wurden bei der Diagnose Betonschäden aufgrund des Vorhandenseins von Chloriden festgestellt, so sollten spezifische Anweisungen für die Reparaturtechnik und zusätzliche Schutztechniken in das Lastenheft aufgenommen werden. Dabei muss die Dichte der vorhandenen Chloride berücksichtigt werden. Als zusätzlicher Schutz wird hier die Technik des kathodischen Schutzes angewandt. Hier stehen zwei Technologien zur Verfügung: Opferanoden oder Fremdstrom.

Eine erste Möglichkeit ist der Einbau von Opferanoden in die Betondeckung. Dabei werden mehrere Opferanoden am Stahl der Bewehrung angebracht. Diese Anoden bestehen aus Zink. Dieses Metall korrodiert schneller als der Stahl und wird daher geopfert. Infolgedessen müssen die Anoden nach einem absehbaren Zeitraum ausgetauscht werden.

Eine andere Technik besteht darin, einen dosierten Strom von außen an den Bewehrungsstab zu leiten. Dieser Strom setzt einen elektrochemischen Prozess in Gang, der die Korrosion des Bewehrungsstabs stoppt. Für einen optimalen Betrieb ist eine regelmäßige Überwachung erforderlich. Dabei wird überprüft, ob sich der Strom noch ausreichend in der Bewehrung ausbreitet. 

Die Wahl zwischen den beiden Systemen wird zum einen durch den Preis und die gewünschte Lebensdauer bestimmt. Beide Methoden sind wirksam, aber Opferanoden sind billiger, während auferlegter Strom länger und effizienter hält. Der kathodische Schutz bleibt in beiden Fällen eine sehr gute Lösung. Er schützt die Betonstruktur langfristig, sogar bis zu mehr als 25 Jahren, und minimiert die Kosten für zwischenzeitliche Reparaturen.

Betonschäden bedeuten in den meisten Fällen keineswegs das Ende des Bauwerks. Dank nachhaltiger Instandsetzung nach der FEREB-Roadmap, Schutz des Bauwerks und regelmäßiger Inspektion und Wartung kann die Nutzungsdauer deutlich verlängert werden. In dieser Hinsicht leistet die nachhaltige Betoninstandsetzung einen Beitrag zum Klima und zur Umwelt.