In diesem Blogbeitrag wird erklärt, was eine Bauwerksanalyse ist und warum sie für die Instandhaltung und Instandsetzung von Gebäuden und anderen Bauwerken unerlässlich ist. Es werden die verschiedenen Schritte der Bauwerksanalyse erläutert und aufgezeigt, wie diese zur Bestimmung des Zustands und der Belastbarkeit eines Bauwerks beitragen. Zudem wird erläutert, welche Vorteile eine frühzeitige Durchführung einer Bauwerksanalyse hat und welche Konsequenzen eine Vernachlässigung haben kann.
Eine Bauwerksanalyse für Betonbauten beinhaltet eine Vielzahl von Untersuchungsmethoden, die durchgeführt werden, um den gegenwärtigen Zustand und die Integrität eines Betonbauwerks zu bewerten. Das Ziel der Bauwerksanalyse besteht darin, sämtliche relevanten Eigenschaften des Bauwerks umfassend zu erfassen. Hierbei werden nicht nur Schwachstellen, Schäden oder Abnutzungserscheinungen infolge verschiedener Einflüsse betrachtet, sondern auch Informationen zur Herstellung des Bauwerkes wie etwa die verwendeten Baustoffe.
Die Durchführung von Bauwerksanalysen erfolgt im Allgemeinen durch spezialisierte Ingenieurbüros, die über notwendige Fachkenntnisse in Bezug auf die Erkennung und Bewertung von Schäden verfügen. Die Technische Regel Instandhaltung fordert die Beauftragung eines sachkundigen Planers, der auch Kenntnisse bezüglich der Ursachenfeststellung besitzen muss.
Bauwerksanalysen sind insbesondere bei älteren Betonkonstruktionen von großer Bedeutung, bei denen aufgrund von Umwelteinflüssen, Verkehr oder anderen Belastungen Schäden entstanden sind. Durch regelmäßige Bauwerksanalysen können potenzielle Risiken frühzeitig erkannt und behoben werden, um die Sicherheit und Langlebigkeit des Bauwerks zu gewährleisten.
Hierbei sollten nicht nur die technischen, sondern auch die wirtschaftlichen Aspekte berücksichtigt werden. So kann eine gezielte Sanierung oder Instandhaltungsmaßnahme dazu beitragen, Folgeschäden und damit verbundene höhere Kosten zu vermeiden. Eine umfassende Bauwerksanalyse bietet somit eine wichtige Grundlage für eine zukunftsorientierte und nachhaltige Planung und Erhaltung von Betonbauwerken.
Die Musterverwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen definiert die Technische Regel Instandhaltung (Stand 2020) als geltendes Regelwerk für die Instandsetzung von Betonbauwerken in Deutschland, wenn die Standsicherheit gefährdet ist. Eine Gefährdung der Standsicherheit kann auch bei zu erwartender zukünftiger Gefährdung eintreten.
In Kombination mit der DAfStb-Richtlinie – Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen – hat die Technische Regel Instandhaltung (Stand 2020) Vorrang. Sie gibt eine grundlegende Vorgehensweise für die Planung und Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen vor, um die übergeordneten Ziele, nämlich die Erhaltung oder Wiederherstellung der Tragfähigkeit und/oder Gebrauchstauglichkeit von Betonbauteilen für den vorgesehenen Nutzungszeitraum, sicherzustellen.
Die Vorgehensweise zur Planung und Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen gliedert sich in folgende Schritte:
Die Bauwerksanalyse des Ist-Zustandes ist ein wesentlicher Bestandteil der Zustandsbewertung und liefert die Grundlage für die Festlegung des Mindestsollzustandes und den anschließenden Vergleich mit dem Ist-Zustand. Dieser Vergleich bildet die Basis für die Erstellung des Instandhaltungskonzeptes oder Instandhaltungsplanes. Durch regelmäßige Bauwerksanalysen können potenzielle Schäden frühzeitig erkannt und behoben werden, um die Sicherheit und Langlebigkeit des Betonbauwerkes zu gewährleisten.
Die grundsätzlichen Anforderungen von Bauwerksanalysen definieren sich aus dem Mindestumfang einer Planung einer Instandhaltung. Durch die Bauwerksanalyse soll ermöglicht werden, den Ist-Zustand des Bauwerkes zu ermitteln, darzustellen und zu beurteilen. Diese umfasst auch die Auswertung aller verfügbaren Informationen zur Vorgeschichte des Bauwerkes wie beispielsweise der Zeitpunkt der Erstellung oder verwendete Baustoffe. Die Kriterien zur Beschreibung des Ist-Zustandes, welche folglich in einer Bauwerksanalyse ermittelt werden, müssen unterteilen sich in Umgebungs- und Nutzungsbedingungen und Bauwerks-, Bauteil- und Baustoffeigenschaften.
Zu ermittelnde Umgebungs- und Nutzungsbedingungen sind beispielsweise mechanische, physikalische, chemische Einwirkungen sowie Einwirkungen aus dem Betrieb. Diese sind durch die Expositionsklassen zu beschreiben, wobei neu eingeführte Expositionsklassen wie beispielweise XSTAT oder XBW eine Rolle spielen.
XSTAT definiert inwieweit die präsenten Bauteile statisch mitwirkend sind, während XBW definiert, inwieweit eine rückseitige Durchfeuchtung des Bauteils stattfindet.
Zu ermittelnde Bauwerks-, Bauteil- und Baustoffeigenschaften sind beispielsweise Herstellungsbedingungen, optischer Eindruck, Gefüge, Hohlräume, Abplatzungen, Risse, Betondeckung und Bewehrungsverteilung, Druckfestigkeit, E-Modul und Carbonatisierung.
Die Technische Regel Instandhaltung (Stand 2020) definiert zudem die Erfassung und Bewertung von Riss- und Hohlraumerkmalen. Es sind unter anderem folgende Merkmale zu erfassen: Rissart, Rissverlauf, Rissbreite und Zustand des Risses. Die absolute Anzahl durchzuführender Versuche wird hierbei nicht definiert. Ein möglicher Ansatz zur Festlegung der Anzahl durchzuführender Untersuchungen kann hier nachgelesen werden.
Die Bauwerksanalyse zielt darauf ab, den Ist-Zustand eines Bauwerks zu ermitteln und zu bewerten. Die grundlegenden Anforderungen für eine erfolgreiche Bauwerksanalyse werden von der Technischen Regel Instandhaltung (Stand 2020) definiert. Für die Umsetzung dieses Ziels sind verschiedene Untersuchungsmethoden und Hilfsmittel erforderlich. Dabei ist es wichtig, die geltenden Regelwerke für die Anwendung der Untersuchungsmethoden zu berücksichtigen. Als Beispiel für eine solche Methode kann die Entnahme von Bohrkernen zur Ermittlung der Druckfestigkeit in Verbindung mit zerstörungsfreien Prüfungen genannt werden. Diese Methode wird durch die DIN EN 12504-2 in Verbindung mit der DIN EN 13791/NA geregelt. Eine sorgfältige Umsetzung der Bauwerksanalyse ist unerlässlich, um den Zustand des Bauwerks präzise zu ermitteln und somit eine gezielte Instandhaltungsplanung zu ermöglichen.
Im Rahmen einer Bauwerksanalyse können verschiedene Untersuchungsverfahren angewendet werden, um den Ist-Zustand zu ermitteln. Dabei werden regelmäßig folgende Methoden eingesetzt:
Neben diesen gängigen Methoden gibt es weitere Untersuchungsverfahren, wie beispielsweise Endoskopie oder Messungen zur Rutschhemmung. Diese kommen jedoch weniger häufig zum Einsatz und sind spezieller in ihrer Anwendung.
Die Technische Regel Instandhaltung (Stand 2020) gibt eine grundsätzliche Anleitung zur Planung und Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen. Hierbei wird die Bauwerksanalyse durchgeführt, um den Ist-Zustand des Bauwerks zu ermitteln, noch bevor das Instandhaltungskonzept erstellt und die Instandsetzungsmaßnahmen durchgeführt werden. Dieses Prinzip wird in vielen Fällen angewendet.
Es gibt jedoch auch eine andere Vorgehensweise, die vor allem bei Parkhäusern und Tiefgaragen weit verbreitet ist, um eine effektive und wirtschaftliche Instandhaltung sicherzustellen. Diese Vorgehensweise wird als abgestuftes Prinzip der Bauwerksanalyse beschrieben. In diesem abgestuften Prinzip werden drei wesentliche Schritte durchgeführt:
Die Voruntersuchung umfasst eine visuelle Inspektion, vereinzelte Chloridanalysen, Betondeckungsmessungen und Sondierungsöffnungen, ähnlich wie unsere orientierenden Untersuchungen.
Die vertiefte Bauwerksanalyse umfasst eine flächige Schadensaufnahme, Potentialfeldmessungen, Chloridanalysen, Sondierungsöffnungen und eine Haftzugprüfung. Ziel ist es, die instand zusetzenden Bereiche (Massensicherheit) zu definieren, um Instandsetzungsverfahren wirtschaftlich zu planen.
Die vollflächige Bauwerksanalyse umfasst vollflächige Untersuchungen und die Validierung der Ergebnisse aus der vertieften Bauwerksanalyse (Massensicherheit).
Das abgestufte Prinzip ist oft sinnvoll, da weitere Untersuchungen erst nach Entfernung von Beschichtungen durchgeführt werden können, um die instand zusetzenden Bereiche gezielt zu definieren.
Das abgestufte Vorgehen ist auch unser Ansatz für eine effektive und wirtschaftliche Bauwerksanalyse.
Das Ziel von Bauwerksanalysen ist eine wirtschaftlich optimale Festlegung des Instandhaltungs- und Instandsetzungszyklus. Oftmals werden Bauwerksanalysen erst durchgeführt, wenn erste äußere Schäden, wie beispielsweise Risse, sichtbar werden.
Die Technische Regel Instandhaltung gibt keine konkreten Untersuchungsintervalle vor, betont jedoch die Bedeutung von Bauwerksanalysen für die Bestimmung des optimalen Zeitpunkts für Instandhaltungsmaßnahmen. Dieser Zeitpunkt wird anhand der Abnutzung des Bauwerks bis zur Abnutzungsgrenze festgelegt. Beispielsweise kann das Erreichen der Karbonatisierungsfront an der Bewehrungsfront als praktische Möglichkeit genannt werden, den optimalen Instandhaltungszeitpunkt zu bestimmen, bevor tatsächliche Schäden auftreten.
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Bauingenieur und Inhaber des Onlinebaugutachters. Seine Tätigkeitsschwerpunkte sind allgemeine Sachverständigentätigkeiten, die Planung und Begleitung von Instandhaltungsmaßnahmen an Betonbauwerken und die Baustofftechnologie.