Weiße Wanne

Was tun bei hohem Grundwasserspiegel oder Hochwassergefahr?

 

2014 02 08 Weisse Wanne CS6Es gibt verschiedene Möglichkeiten um diesem Problem Herr zu werden:

  • auf Stützen Bauen
  • ohne Keller Bauen
  • Keller mit Abdichtungswanne (z.B. Weiße Wanne)
  • Ausweichen

 

Grafik: Fa. Sommer Baustatik GmbH

Ein Keller ist heutzutage eine andere Nutzfläche als noch vor Jahren. Das Errichten eines Kellers ist ein großer Aufwand und wird kaum jemand nur für die Lagerung von Wein oder Kartoffeln auf sich nehmen. Im Wohnbereich wird vom Keller heute Wohnqualität gefordert. Ein undichter Keller vermindert den Wert eines Hauses drastisch. Schleichend kann die ganze Bausubstanz geschädigt werden.

Wenn ein abgedichteter Keller oder anderes Bauwerk notwendig ist, wird heute meist die Weiße Wanne verwendet. Sie ist die kostengünstigste Lösung. Es gibt aber noch andere Arten von Wannen im Baugewerbe. Die braune und die schwarze Wanne. Was letztendlich sinnvoll ist, hängt davon ab, in welcher Form und wie stark der Keller dem Wasser ausgesetzt ist. Handelt es sich um Bodenfeuchte, stauende oder zeitweise stauendes Sickerwasser, um drückendes und nicht drückendes Wasser? Ein Baugrundgutachter ist immer der erste Schritt.  Bei einer durchdachten Planung und Ausführung ist das Risiko von Undichtigkeiten überschaubar.

Die Unterschiede erklärt:

Die weiße Wanne:

Hier wird der Keller komplett aus wasserundurchlässigem Beton gefertigt. Deswegen auch WU-Wanne genannt. Die Planung und Ausführung  ist hoch und muss besonders sorgfältig durchgeführt werden. Früher wurde angenommen, dass infolge Diffusion, Druckgefälle und kapillarer Saugfähigkeit ein steter Feuchtetransport durch das Bauteil vorhanden ist. Dies ist nach neuesten Untersuchungen für genügend dicke ungerissene Betonbauteile (Ø größer 24 cm) nicht der Fall. Ein Wasserdurchtritt erfolgt auch nicht durch Wasserdampf. Verwendet werden spezielle Hightech-Betone. Nur sie werden den hohen Anforderungen gerecht und bieten einen hohen Wasserdurchdringungswiederstand. Der Einsatz von Dichtbahnen ist überflüssig. Das gilt aber nur bei professioneller Planung und Sachkenntnis sowie fehlerfreier Ausführung.

Die weiße Wanne ist im Vergleich und von der geplanten Nutzung her die kostengünstigste Variante.

Die braune Wanne:

Braune Wannen bestehen aus mit Bentonit gefüllten Matten aus Geotextil oder Wellkartons. Bentonit sind stark quellfähige Tonminerale die aus Vulkanasche entstanden sind und in den USA abgebaut werden. Dieses Natriumbentonit bindet das 5- 7 fache an Wasser und quillt ungehindert auf das 12- bis 15 fache Volumen auf. Dabei entsteht eine gallertartige Masse. Kommt es zu einer Behinderung dieser Quellung durch Bauwerksauflast, entsteht ein hoher Quelldruck, der eine abdichtende Wirkung entfaltet.

Das Dichtungssystem gilt bautechnisch als Wasserundurchlässig. Der Durchlässigkeitswert wird mit 10  -¹¹m/s. Zur Veranschaulichung: Die Wasserundurchlässigkeit einer 1 cm starken Schicht aus Natriumbentonit wird erst durch eine 100 cm starke Betonschicht gleichwertig erreicht.

Zum Einsatz kommen braune Wannen vorwiegend bei großen Industriebauten, Bürogebäuden, Mietwohnungsanlagen usw. Verlegung bei kalter und warmer, bei trockener und feuchter Witterung möglich. Einfaches Auslegen oder Annageln ohne aufwendige Voranstriche, Verklebungen oder Verschweißungen. Kostenvorteile.

Die schwarze Wanne:

Unter Fachleuten gilt diese Bauweise als veraltet da qualitativ hochwertige und kostengünstige Alternativen verfügbar sind. Trotzdem werden sie noch häufig angewendet und kommen vor allem im der Altbausanierung zum Einsatz. Ihren Namen hat sie von den schwarzen Bitumendickbeschichtung oder Kunststoffbahnen. Die Abdichtung befindet sich normalerweise auf der Außenseite des Gebäudes, z.B. mit Perimeterdämmplatten. Bei der Bodenplatte wird die Abdichtung auf eine zusätzlich eingebrachte Betonschicht geklebt. Diese Bauweise wird hauptsächlich bei drückendem Wasser eingesetzt, das heißt, das Gebäude steht im Wasser.

Grundsätze der Planung und Ausführung

Obwohl durch die prinzipiell einfachere Konstruktion der weißen Wanne im Vergleich zur schwarzen Wanne beim Bau weniger Arbeitsgänge erforderlich sind, sind Sachkenntnis und Erfahrung bei Planung und Bauausführung entscheidend für ein tatsächlich dichtes Bauwerk. Grundlage für die Planung muss zunächst die Feststellung der Nutzung und Beanspruchungsart sein.

Nutzungsklassen

Vom Planer ist in Abstimmung mit dem Bauherrn bzw. in Abhängigkeit von der Funktion und der angestrebten Nutzung eine Nutzungsklasse A oder B festzulegen.

Nutzungsklasse A

  • Wasserdurchtritt in flüssiger Form ist nicht zulässig, Feuchtstellen auf der Bauteiloberfläche als Folge von Wasserdurchtritt sind auszuschließen.

Nutzungsklasse B

  • Feuchtstellen im Bereich von Trennrissen, Sollrissquerschnitten und Fugen sind zulässig
  • Für das anstehende Wasser werden zwei Klassen unterschieden:

Beanspruchungsklasse 1:

  • Drückendes Wasser, zeitweise aufstauendes Wasser, nichtdrückendes Wasser

Beanspruchungsklasse 2:

  • Bodenfeuchtigkeit, nichtstauendes Sickerwasser

Der Bemessungswasserstand ist „der höchste, nach Möglichkeit aus langjähriger Beobachtung ermittelt Grundwasserstand/Hochwasserstand“. Eine oberflächliche Beurteilung beim Bodenaushub ist eine Momentaufnahme und reicht hierfür nicht aus.

Für die Konstruktion von wasserundurchlässigen Bauwerken stehen drei verschiedene Bauweisen zur Verfügung:

  • Bauweise ohne unkontrollierte Trennrisse
  • Bauweise mit Trennrissen beschränkter Rissbreite
  • Bauweise mit zugelassenen Trennrissen

Die Bauweise ohne unkontrollierte Trennrisse ist gekennzeichnet durch ein Zusammenspiel von konstruktiven, betontechnologischen und ausführungstechnischen Maßnahmen. Ziel ist es, das Entstehen von Trennrissen durch die Vermeidung von Zwangsspannungen zu verhindern.

Bei der Bauweise mit Trennrissen beschränkter Rissbreite werden die Zugspannungen aus Last und Zwang durch engliegende, rissverteilende Bewehrung aufgenommen. Entstehende Risse müssen in ihrer Breite so gering gehalten werden, dass sowohl die festgelegte Form der Wasserundurchlässigkeit als auch die Dauerhaftigkeit des Bauwerks nicht beeinträchtigt sind.

Bei der Bauweise mit zugelassenen Trennrissen kann auf umfangreiche rissverteilende Bewehrung und enge Fugenabstände verzichtet werde. Risse werden in Kauf genommen. Ihre Abdichtung ist Bestandteil der Baumaßnahme und muss von der Planung bereits im Entwurf festgelegt werden. Diese Bauweise kann sinnvoll sein, wenn das Bauwerk noch im Rohbauzustand dem höchsten Wasserdruck ausgesetzt wird, die außen liegenden Betonflächen für eine nachträgliche Abdichtung zugänglich sind.

Die Bauteildicke richtet sich nach den statischen Erfordernissen – zu beachten ist hierbei allerdings, dass mit zunehmender Bauteildicke auch die Zwangsbeanspruchung wächst und mehr Bewehrung zur Begrenzung der Rissbreiten erforderlich wird. Bei Beanspruchung durch Druckwasser haben sich für Sohlplatten Dicken von 25 cm, bei Stahlbetonwänden 30 cm bewährt.

Bereits bei Planung und Konstruktion gilt es, kritische Gestaltungselemente wie Nischen, Vertiefungen oder Wandversprünge zu vermeiden. Denn in einspringenden Ecken entstehen Kerbspannungen, die die Bildung von Rissen begünstigen. Sind derartige Schwächungen des Querschnitts unverzichtbar, so sind sie durch zusätzliche Bewehrung abzusichern.

Sind Durchdringungen der weißen Wanne erforderlich, z. B. durch Schalungsanker oder für Rohrdurchführungen, so dürfen sie nur rechtwinklig erfolgen. Für Rohrdurchführungen eignen sich Mantelrohre oder Kernbohrungen mit Dichteinsatz bzw. Flanschrohre mit Dichtflansch.

Die Auswahl eines geeigneten Betons trägt ebenfalls zur Vermeidung von Rissen bei. Für Ortbeton sind entscheidende Eigenschaften ein geringes Schwindmaß und ein hoher Widerstand gegen eindringendes Wasser sowie die Verwendung von Zementen mit niedriger Hydratationswärme.  Für WU-Beton legt  DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 für Bauteildicken bis 40 cm folgende Werte fest:

  • Mindestbetondruckfestigkeit C 25/30
  • Maximaler Wasserzementwert: 0,60

Bei Dreifachwänden ist die Qualität des eingefüllten Ortbetons besonders wichtig, da dieser nicht nachträglich optisch kontrolliert werden kann.  Zudem wird empfohlen, im Fußbereich der Wand ein  „Fallpolster“ aus Beton mit 8 mm Größtkorn (Sieblinie A/B) anzulegen.

Fehlstellen sind bei der weißen Wanne relativ leicht lokalisier- und reparierbar, da die Fehlstelle in der Regel der Ausbesserungsstelle entspricht. Sie werden von der Gebäudeinnenseite durch Verpressen abgedichtet. Kleinere, anfänglich durchfeuchtete Risse im Beton schließen sich unter bestimmten Voraussetzungen auch durch die so genannte Selbstheilung des Betons. Im Wesentlichen wird sie durch die Bildung von Kalkstein hervorgerufen, unterstützt durch eine weitere Hydratation des Zementsteins.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass trotz einer prinzipiell einfachen Konstruktion die weiße Wanne umfassende Planung und sorgfältige Verarbeitung erfordert. Qualitätsbewusstsein und Erfahrung bei allen Baubeteiligten und das Beachten einer Vielzahl von Aspekten – gerade in der  Alltagsroutine –  ist der Schlüssel zur fachgerechten und erfolgreichen Herstellung von wasserundurchlässigen Betonbauwerken.

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