Komplett-Sanierung von Mainzer Tiefgarage unter der Rheingoldhalle mit Oberflächenschutzsystemen von Sika

Die Mainzer Innenstadt ist mit einigen Tiefgaragen und Parkhäusern gut auf Besucher, Arbeitnehmer und Anwohner mit Pkw vorbereitet. Dennoch sollte die Instandsetzung der in den 1960er Jahren erbauten und direkt am Rhein gelegenen Tiefgarage Rathaus Mainz unter der Rheingoldhalle, deren Ein- und Ausfahrt ebenfalls saniert werden musste, möglichst schnell realisiert werden. Hier boten sich die umfangreichen Sanierungs- und Oberflächenschutzsysteme von Sika an, durch deren Einsatz die neuen Flächen kurzfristig wieder nutzbar sind. Nach rund zwei Jahren ausgiebiger Instandsetzungsarbeiten standen die 545 Stellplätze der Tiefgarage Rathaus Mainz auf vier Ebenen im Juni 2023 den Nutzern wieder in ansprechender Optik zur Verfügung.

Die Tiefgarage Rathaus Mainz liegt direkt am Rhein und je nach Wasserstand mit ein oder zwei Untergeschossen direkt im Grundwasser. Zudem waren über die Jahre hinweg Schäden an den Betonböden durch eingedrungenes Tausalzwasser entstanden. Für die Sanierung der Bodenplatten wurde das geprüfte OS 8-Oberflächenschutzsystem mit der EpoCem-Technologie von Sika verwendet, das dem Wasserdruck standhält und für solche speziellen Lagen konzipiert ist. Es erfüllt die Wasserdichtigkeitsprüfung von bis zu 5 bar anstehendem Wasserdruck mühelos. Der vorhandene Gussasphalt im Ein- bzw. Ausfahrtsbereich wurde mit dem OS 10-System auf PuMa-Basis von Sika beschichtet. Dieses effektive System gewährleistet eine flächendeckende Abdichtung und optische Neugestaltung des betroffenen Belags. Außerdem ist es hoch rissüberbrückend, flexibel und extrem verschleißfest. Dank der PuMa-Bindemittelbasis ist die Aushärtung äußerst schnell, was kurze Sperrzeiten in dem stark frequentierten Ein- und Ausfahrtsbereich ermöglichte.

Komplett-Instandsetzung nach über 50 Jahren Nutzung
Die günstig mitten in der rheinland-pfälzischen Landeshauptstadt liegende Tiefgarage Rathaus Mainz wird von allen Verkehrsteilnehmern mit Pkw wegen ihrer zentralen Lage gerne genutzt. Die Zu- und Abfahrt erfolgt von der Rheinstraße aus kommend ähnlich einer Unterführung unter der Rheingoldhalle, um rechts in den großzügigen Ein- und Ausfahrtsbereich einzubiegen (Bild 4). Im Zuge der Generalsanierung des gesamten Gebäudekomplexes erfolgte die Komplett-Instandsetzung der Tiefgarage beginnend in der untersten Ebene. Die oberste der vier Parkebenen kann erst nach beendeter Gestaltung des Jockel-Fuchs-Platzes saniert werden, da die Bodenkonstruktion des Platzes zugleich die Deckenkonstruktion des Obergeschosses der Tiefgarage ist. Jedoch wurde der Boden inklusive Beschichtungssystem bereits für die interimistische Nutzung hergestellt. Während der bevorstehenden „Deckensanierung“ muss der Boden dann mit entsprechenden Schutzmaßnahmen geschützt werden.

Die Tiefgarage ist Eigentum der Rheingoldhalle GmbH & Co. KG und wird von der PMG (Parken in Mainz GmbH) betrieben. Die Sanierung wurde von der MAG (Mainzer Aufbaugesellschaft mbH) durchgeführt, welche die Karrié Bauwerkserhaltung GmbH mit der Durchführung der Arbeiten im Gewerk Betonsanierung beauftragt hatte. Die über 50 Jahre alte Betonkonstruktion verfügt über eine Gesamtfläche von ca. 20.000 m2 und liegt mit bis zu zwei von drei Untergeschossen der vier Ebenen zeitweise im Grundwasser. Die Bodenplatten sind auf Erdreich gelagert und mit Zugankern gegen Auftrieb gesichert. Um die Standsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit der Betonbauteile für die Zukunft sicherzustellen, wurden sie mit Sika-Betonersatzsystemen instandgesetzt und durch Sika-Oberflächenschutzsysteme dauerhaft geschützt. Saniert wurden die erdberührten Bodenplatten und Wände, alle Stützen, die Zwischendecken, die Innenwände von unten nach oben und zuletzt wurde der Ein- und Ausfahrtsbereich erneuert.

Unterschiedliche Sika-Oberflächenschutzsysteme im Einsatz
„Nach umfänglicher Beratung mit dem Planer haben wir im erdberührten Bereich für die 7.500 m2 Fläche der untersten Ebenen unser OS 8-Oberflächenschutzsystem mit EpoCem, Sika CarDeck Static W II, verwendet, und in allen anderen Ebenen auf ca. 12.500 m2 Fläche mit unserem klassischen OS 8-System, Sikafloor MultiDur EB-13 mit Sikafloor-151 und Sikafloor-378, gearbeitet“, erläutert Florian Holzbach, Sika Key Account Manager Parkbauten, die Anwendungsbereiche der unterschiedlichen Systeme.

Das Sika CarDeck Static W II wurde in den erdberührten Ebenen verwendet, die extrem mit Grundwasser belastet sind. Das sind die beiden unteren Ebenen (Untergeschoss 3 und 2), da je nach Grundwasserstand des nahen Rheins der Pegel unterschiedlich hoch ist. Dieses System hat den Vorteil, dass es gemäß DIN 1048-5 über drei Tage bei 5 bar Wasserdruck geprüft ist und auch auf mattfeuchte Untergründe appliziert werden kann. Zusätzlich liegt eine positive Prüfung des Verbundverhaltens bei rückseitiger Feuchteeinwirkung von mindestens 34 Monaten vor. In der Regel muss ein Beton eine Restfeuchte von 4 CM% (CM=Calciumcarbid-Messgerät) oder weniger haben. Das System von Sika ist bei der Applikation feuchteunempfindlicher und hält, wenn drückendes Wasser von außen angreift, die Feuchte auch vom Innenraum fern. Insbesondere durch die Nähe zum Rhein schwankt der Grundwasserspiegel sehr extrem, weshalb aufgrund der Beratung durch den Sika-Fachberater dieses System zum Einsatz kam.

Sanierung der beiden untersten Parkebenen
Zunächst wurde der 4 bis 5 cm dicke, alte Gussasphalt-Estrich maschinell durch Stemmen ausgebrochen, um zu dem eigentlichen tragenden Beton vorzudringen. Die durch das Tausalzwasser geschädigten Betonbereiche wurden mit Hochdruckwasserstrahl bis auf die Bewehrung entfernt. In den Dehnfugen war die Bewehrung derart stark beschädigt, dass diese unter Einhaltung der geforderten Übergreifungslängen durch neue Eisen ergänzt werden musste. Zusätzlich wurde neue Bewehrung in angrenzenden Bereichen eingeklebt und auf die Bewehrung Sika Top ES K+H-101 als Korrosionsschutz und Haftbrücke aufgebracht. In den Fugenbereichen und an anderen Fehlstellen wurde auf die frische Haftbrücke SikaTop ES K+H-101 nass in nass Sika Top ES-104 (Größtkorn 4 mm) als Betonersatz eingebaut. Je nachdem wie hoch die geforderte Einbaudicke der instand zusetzenden Fläche war, wurde der zweikomponentige kunststoffmodifizierte Betonersatz SikaTop ES-104 oder -108 (Größtkorn 8 mm) verwendet (Bild 5).

„Der Betonersatz mit Größtkorn 4 mm kann in einem Arbeitsgang in Schichtdicken von 10 bis 50 mm und der mit Größtkorn 8 mm in Schichtdicken von 20 bis 100 mm eingebaut werden. Die Betonersatzmörtel wurden in den jeweils notwendigen Schichtdicken aufgebracht, um die richtige Betonüberdeckung zu erreichen. Je nachdem, wieviel abgetragen und ersetzt werden musste, wurde dementsprechend der Betonersatz SikaTop ES-104 oder -108 verwendet. Außerdem kam es darauf an, ob und in welchen Bereichen ein Gefälle ausgebildet werden musste. Hier hat sich der ES-104 angeboten, da man bei der Erstellung des Gefälles flexibler sein konnte. Aufgrund der Gefällesituation wurde entweder der 104er, der 108er oder zuerst der 108er und dann in Kombination mit dem 104er das Material eingebracht,“ erläutert Raphael Gottwald, Bauleiter der Karrié Bauwerkserhaltung GmbH, die unterschiedlichen Anwendungen. „Der kunststoffmodifizierte Reparaturmörtel hat den Vorteil, dass er aufgrund der Kunststofffasern weniger zu Rissbildungen neigt. Außerdem ist er in relativ geringen Schichtdicken von unter 5 cm herzustellen und benötigt keine zusätzlichen Bewehrungslagen.“

Nachdem die Flächen mit dem Betonersatzmörtel entsprechend instandgesetzt waren, wurde das Oberflächenschutzsystem OS 8 aufgebracht. Dazu muss zunächst der Untergrund durch Kugelstrahlen vorbereitet werden. Dabei werden die Oberflächen aufgeraut, um durch Verkrallung und Adhäsion eine sichere Verbindung zwischen Untergrund und Oberflächenschutzsystem zu gewährleisten. Kai Hanebutt, Sika-Verkaufsberater, erklärte die einzelnen Schritte des Sika OS 8-Oberflächenschutzsystems: „Nach der separat erfolgten Grundierung mit Sika Repair/Floor EC Modul wird es erneut in Kombination mit dem Sikafloor-81 EpoCem, der pulverförmigen C-Komponente, noch einmal gemischt. So erhält man eine Verlaufsmasse, die in einer Schichtdicke von 2,5 mm aufgebracht und im frischen Zustand vor der Erhärtung mit Quarzsand voll abgesandet wird. Der überschüssige Quarzsand muss schließlich entsorgt werden, weil der ursprünglich komplett trockene Quarzsand aus der Umgebung Feuchtigkeit zieht. Wenn dieser wieder eingestreut werden würde, würde diese Feuchtigkeit die Vernetzung und die Chemie des Anschlusses beider Schichten stören. Abschließend wird die Fläche mit einem wässrigen und wasserdampfdiffusionsoffenen Epoxidharz, dem Sikafloor-2550 W, versiegelt.“

Sanierung der nicht im Grundwasser stehenden Parkebenen
Die Instandsetzung der beschädigten Betonbodenplatten im Untergeschoss 1 und im Obergeschoss wurde in gleicher Weise wie in den beiden darunterliegenden Parkebenen durchgeführt. Für die Oberflächenbearbeitung wurde der Boden mit dem auf Epoxidharzbasis hergestellten Sikafloor MultiDur EB-13 beschichtet und geschützt. Dieses OS 8-Oberflächenschutzsystem ist gegen rückwärtige Feuchte geprüft. Auf den Boden mit den instandgesetzten Schadstellen und dem aufgebrachten Estrich, der mit dem Kugelstrahlgerät aufgeraut wurde, wird ein Grundier-/Kratzspachtel mit Quarzsand der Korngrößen 0,1 bis 0,3 mm vorgefüllt und mit Quarzsand der Korngrößen 0,3 bis 0,8 mm im Überschuss abgesandet. Der überflüssige Sand wird abgefegt, die Fläche gesäubert und schließlich mit Sikafloor-378 versiegelt.

Hohe Anforderungen an Ausführung des Ein- und Ausfahrtsbereiches
Die etwa 1.200 m2 große Fläche des Ein- und Ausfahrtsbereiches sollte neu und freundlicher gestaltet sowie abgedichtet werden, ohne jedoch den vorhandenen Gussasphalt zu entfernen. Es bestand die Bauherren-Forderung, diesen Bereich nicht zurückzubauen, da die aufwändigen Arbeiten den grundsätzlichen Zugang zur Tiefgarage über eine längere Zeit beeinträchtigt oder gar unmöglich gemacht hätten. Sowohl der Zufahrtsbereich als auch die andienenden Straßen sind aufgrund von Durchgangsverkehr hoch frequentiert.

Um einen Überblick über die verschiedenen Lösungsmöglichkeiten zu erhalten, wurden im Vorfeld Musterflächen angelegt. Dabei überzeugte das OS 10-Oberflächenschutzsystem von Sika mit der PuMa-Technologie, d.h. das Sikafloor Pronto RB-58 Beschichtungssystem, sowohl Planer als auch Bauherr. Bei dieser Technologie wird ein Hybrid-Material bestehend aus Polyurethan und Methylmethacrylat verwendet. Es hat den Vorteil, bei sehr niedrigen Temperaturen noch die nötige Flexibilität zu gewährleisten (Reißdehnung). Außerdem kann es problemlos auch auf Gussasphalt appliziert werden. Besonders erwähnenswert ist, dass die OS 10-Oberflächenschutzsysteme von Sika nicht nur die in den Normen geforderten 2 mm Dichtungsschicht, sondern zusätzlich eine bis zu 4 mm dicke Verschleißschicht bieten.

Ablauf der Instandsetzung
Zuerst wurde die Fläche des Ein- und Ausfahrtsbereichs geschliffen und mit dem Kugelstrahlgerät vorbereitet. Anschließend wurde das Beschichtungssystem Sikafloor Pronto RB-58 laut allgemeinem bauaufsichtlichen Prüfzeugnis in vier Schichten wie folgt aufgebracht:

1) Grundierung
    a) Sikafloor-10 Pronto N (metallische Untergründe und Asphalt/bituminöse Untergründe)
    oder
    b) Sikafloor-11 Pronto (mineralische Untergründe wie Beton, Estrich).

2) Ausgleichsschicht
    PMMA-Mörtel Sikadur-12 Pronto (je nach Beschaffenheit des Untergrunds bzw. der Dicke der auszugleichenden     Schicht).

3) Dichtungsschicht
    Sikafloor-32 Pronto plus einem Sika Reemat Premium Glasfaservlies
    (Sikafloor-32 Pronto wird aufgebracht und darin das Glasfasergewebe eingebettet).

4) Verschleißschicht
    Sikafloor-32 Pronto mit dem Sikafloor Pronto Filler (Füllstoff)
    (Die Materialien werden im Verhältnis 1:2 verfüllt. Diese Verschleißschicht wird aufgebracht und mit Quarzsand (0,7     bis 1,2 mm) voll abgesandet. Nach der Aushärtung wird Sikafloor-18 Pronto als farbliche Versiegelung dieser Schicht     appliziert).

Das Pronto-System hat den großen Vorteil, dass der Einbau der verschiedenen Schichten sehr schnell und bei geringen Temperaturen durchgeführt werden kann. So konnte, je nach Arbeitsbeginn bzw. -ende, der komplette Aufbau in Abschnitten in nur ein bis zwei Tagen (statt in bis zu sieben Tagen, je nach System) umgesetzt werden. Außerdem bietet das PuMa-System eine herausragende Verschleißbeständigkeit.

Durchdachte Baustellenlogistik
Von großer Bedeutung bei derart vielen Produkten mit unterschiedlichen Anwendungsbereichen und Mischungsverhältnissen ist eine durchdachte Baustellenlogistik. Dazu gehört die getrennte Anlieferung und die Anordnung von Lagerbereichen nach den verschiedenen Produkten. Es wurde immer bedarfsgerecht geliefert und in den jeweiligen Abschnitten der Baustelle gelagert (Bild 6).

Die Anlieferung der Materialien erfolgte nur in Sackware, obwohl die benötigte Menge eher für die Nutzung von Silos sprach. Für diese war aber im engen Innenstadtbereich und auch im Bereich der Tiefgarage kein Platz. Der Transport erfolgte mit einem Teleskopradlader in die einzelnen Ebenen.