Kathodischer Korrosionsschutz und statische ertüchtigung mit Carbongewebe

Im Zuge der Sanierung des Karstadt-Parkhauses in Bielefeld sollte einerseits die statische Tragfähigkeit sichergestellt, andererseits das Gebäude mit einem kathodischen Korrosionsschutzsystem geschützt werden. Hierfür wurde Carbongewebe verwendet. Das Betonersatzsystem, in das das Gewebe eingebettet wurde, lieferte die Sika Deutschland GmbH, weil die Produkte des Bauchemie-Spezialisten die erforderlichen Materialprüfungen bestanden hatten. Darüber hinaus wurden die Parkflächen mit einem Oberflächenschutzsystem (OS 8) versehen.

 

Mit 650 Parkplätzen auf neun Parkebenen zählt das Karstadt-Parkhaus in Bielefeld zu den größten der Stadt. Zudem hat es aufgrund seiner zentralen Lage eine besonders hohe Frequentierung. Um auch in Zukunft den Kunden des Warenhauses sowie den Besuchern der Stadt günstig gelegene Stellplätze bieten zu können, findet bis Ende 2019 eine Sanierung der Parkflächen statt. In dem über 50 Jahre alten Gebäude gab es deutliche Mängel und Abnutzungen: Die Betonoberfläche war durch Risse und Abplatzungen zum Teil stark geschädigt, sodass Schadstoffe ungehindert eindringen konnten. Die Folge: chloridinduzierte Lochfraßkorrosion am Bewehrungsstahl und damit eine Verringerung des Bewehrungsquerschnitts. Dem Parkhausbetreiber Q-Park war es wichtig, eine langlebige Lösung zur Wiederherstellung und Ertüchtigung des Bauwerks umzusetzen. Daher erarbeitete Sika ein Sanierungskonzept in enger Zusammenarbeit mit der Koch GmbH, welche sich auf Instandsetzungen mit Carbonbeton und kathodischem Korrosionsschutz spezialisiert hat. Die Empfehlung lautete, den Beton instand zu setzen, den stark geschädigten Stahl durch nicht korrosionsfähiges Carbongewebe zu ersetzen und den noch funktionstüchtigen Bewehrungsstahl mithilfe eines kathodischen Korrosionsschutzes langfristig zu schützen.

 

Glasfaserverbundbewehrung und Carbongewebe stellen statische Tragfähigkeit wieder her

Im Karstadt-Parkhaus in Bielefeld waren die Bewehrungsquerschnitte zum Teil so stark verringert, dass die statische Tragfähigkeit beeinträchtigt war und wiederhergestellt werden musste. Statt alle stark korrodierten Bereiche großflächig mit Höchstdruckwasserstrahlen zu öffnen und den geschädigten Stahl auszutauschen, sah die Firma Koch eine Zulage von Glasfaserverbundbewehrung und Carbonmatten vor, die in ein Betonersatzsystem eingebettet werden. Diese Kombination stellt eine minimalinvasive Lösung dar. Der Vorteil des Carbons: Es hat eine wesentlich höhere Zugfestigkeit als Stahl und ist deutlich leichter. Das bedeutet, dass sich die statische Tragfähigkeit durch den Einsatz von Glasfaserbewehrung und Carbongelegen mit geringerem Materialaufwand wiederherstellen und sogar vergrößern lässt. Außerdem ist Carbon alkali- und korrosionsbeständig und ermöglicht somit einen besonders nachhaltigen Schutz des Bauwerks.

 

Zunächst trugen die Verarbeiter des ausführenden Unternehmens Massenberg GmbH minderfeste Bereiche des geschädigten Betons ab. Die notwendige Reprofilierung erfolgte mit einem Betonersatzsystem mit dem Mörtel SikaTop ES-104. Darin betteten sie anschließend das Carbongewebe ein. „Aufgrund ihres geringen Eigengewichts ließen sich die Carbonmatten – auch großflächig – problemlos verarbeiten und dank ihrer netzartigen Struktur flexibel in das Betonersatzsystem einfügen“, erklärt Thomas Moormann, Projektleiter bei der Massenberg GmbH. „So bleibt das Betonersatzsystem flexibel und kann Gebäudebewegungen besser aufnehmen, ohne dabei zu reißen.“

 

Kathodischer Korrosionsschutz mit Carbon

Alle Bereiche mit erhöhten Chloridgehalten sollten fortan mit einem kathodischen Korrosionsschutz dauerhaft geschützt werden. Hierfür wird der Bewehrungsstahl als Kathode an eine Fremdstromquelle angeschlossen. Die Carbonmatten übernehmen hierbei die Funktion der Anode. Das korrosionsbeständige und hochfeste Carbongewebe wurde im KKS-System ergänzend zu Bandanoden großflächig verlegt, da es die Tragfähigkeit des Parkhauses in kritischen Bereichen langfristig ertüchtigt.

 

Mörtel mit Zustimmung im Einzelfall

„Carbongelege ergänzen deshalb so gut unser Sanierungskonzept, weil sie passend zu unseren Systemen eine sehr hohe Lebensdauer haben und das Bauwerk nachhaltig schützen“, so Ulrich Kerkeling, Verkaufsberater bei Sika. Die Verwendung und Tauglichkeit von Betonersatzsystemen zusammen mit kathodischem Korrosionsschutz oder Carbon ist derzeit jedoch noch nicht über bauaufsichtliche Zulassungen einheitlich geregelt. Dass sich der Mörtel SikaTop ES-104 als Betonersatzsystem gut für die Sanierung des Karstadt-Parkhauses eignet, fand die Firma Koch in vielen Prüfungen heraus. Das Betonersatzsystem von Sika erfüllt in Zusammenhang mit dem Carbongewebe alle notwendigen Anforderungen und erhielt daher vom Land Nordrhein-Westfalen die erforderliche Zustimmung im Einzelfall für die Verwendung bei der Parkhaussanierung in Bielefeld.

 

Wirtschaftlicher Oberflächenschutz

Nach der Trocknung des Mörtels erhielten die Parkflächen noch ein Oberflächenschutzsystem (OS 8) Sika CarDeck Static N I, welches insbesondere bei großen Flächen eine wirtschaftliche Lösung bietet. Das OS-System rundet die Leistungen von Sika bei der Parkhaussanierung ab und sorgt zudem dafür, dass die Parkebenen einen frischen Look und die notwendige Rutschfestigkeit erhalten. Das System ist mechanisch hoch belastbar und besteht aus der Grundierung bzw. Verschleißschicht Sikafloor-156 sowie der Versiegelung Sikafloor-378. Durch die hohe Penetrierfähigkeit der niedrigviskosen Epoxidharz-Grundierung dringt Sikafloor-156 tief ein und ermöglicht einen optimalen Verbund mit der Schutzbeschichtung.  

Bautafel:

Bauzeit:                                             
2017 - 2019

Objekt:                                              
Q-Park Karstadt, Bielefeld

GU/Fachplanung Carbonbeton:        
Koch GmbH, Hagener Straße 87, 57223 Kreuztal

Planung:                                            
plan2 hallmann + partner, beratende ingenieure IKBauNW,
von-Ossietzky-Straße 3, 48324 Sendenhorst

Bauherr:                                            
Q-Park Operations GmbH & Co., Marktplatz 5-7, 41516 Grevenbroich

Verarbeiter:                                      
Massenberg GmbH, Cathostraße 3a, 45356 Essen

Bildquelle Moodimage: Robert B. Fishman/vor-ort-foto.de