Die Weisse Wanne - Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton

Schäden in Folge von Wassereintritt ins Bauwerk sind die am häufigsten angemeldeten Mängel im Baugewerbe bei Versicherung. Bei der Wahl der Bauwerksabdichtung ist zwischen der „Schwarzen Wanne“, der „Braunen Wanne“ und der „Weissen Wanne“ zu unterscheiden.

Schwarze Wanne

Nach DIN 18195 wird auf die abzudichtenden Gebäudeteile eine Bitumendickbeschichtung oder Kunststoffbahnen auf der Aussenseite des Gebäudes flächig angebracht. Bei der Bodenplatte wird hierzu eine Sauberkeitsschicht erstellt und die Flächenbeschichtung aufgebracht. Die Bodenplatte wird in diese Hülle betoniert. Die Flächenbeschichtung wird von der Bodenplatte nach oben geführt und an den Wänden befestigt. Zum Schutz der Abdichtung wird zusätzlich eine Schutzschicht aus Perimeterdämmplatten oder Dränplatten angebracht. Die Herstellung einer schwarzen Wanne benötigt grosse Sorgfalt da Teile der Abdichtung vor dem Bau des eigentlichen Tragwerkes hergestellt werden, was eine nachträgliche Sanierung kaum möglich bzw. aufwendig und somit teuer macht.

Braune Wanne

Die braune Wanne ist ein Abdichtungskonzept, das bei den Lastfällen aufstauendes Sickerwasser und drückendes Wasser eingesetzt wird. Bei der Braunen Wanne werden die mit dem anstehenden Wasser in Berührung kommenden Gebäudeteile erdseitig in Bentonitbahnen gehüllt. Die abdichtende Funktion übernimmt das Bentonitgranulat, das in geotextilen Trägerbahnen eingewebt ist. Bei Kontakt mit dem anstehenden Wasser quillt das Granulat innerhalb eines begrenzten Volumens (z.B. in einer Dichtungsschicht). Der dabei entstehende Quelldruck, der mehrere bar erreichen kann, verhindert ein weiteres Durchdringen des Wassers. Die Anbringung der Bentonitbahnen erfolgt analog der Schwarzen Wanne, was eine nachträgliche Sanierung gleichermassen schwierig macht.

Weisse Wanne

Bei der weissen Wanne sind aufgrund ihrer Konstruktion keine zusätzlichen Dichtungsbahnen erforderlich. Bodenplatte und Aussenwände werden als geschlossene Wanne aus Beton mit hohem Wassereindringwiderstand nach DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 hergestellt. Diesen Beton nennt man auch wasserundurchlässigen Beton oder WU-Beton. Für die Herstellung der Bauwerke wird auf die Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton“ des DAfStb verwiesen. Die Fugen und Durchdringungen in der geschlossenen Wanne werden mit speziellen Sonderbaustoffen abgedichtet.

Vorgehensweise bei der Konstruktion einer Weissen Wanne

Wasser ist nicht gleich Wasser und kann in verschiedenen Formen auftreten. Bodenfeuchte, nicht stauendes Sickerwasser, zeitweise aufstauendes Sickerwasser, drückendes oder nichtdrückendes Wasser spielen bei der Wahl des richtigen Abdichtungskonzeptes eine grosse Rolle. Bei der Planung ist daher auf Angriffsart des Wassers, von der Art des Baugrunds, der Art der Beanspruchung und der geplanten Nutzung zu achten.

Obwohl durch die prinzipiell einfachere Konstruktion der Weissen Wanne im Vergleich zur Schwarzen oder Braunen Wanne beim Bau weniger Arbeitsgänge erforderlich sind, sind Sachkenntnis und sorgfältiges Vorgehen bei Planung und Bauausführung entscheidend für ein  dichtes Bauwerk. Grundlage für die Planung muss zunächst die Feststellung der Nutzung und Beanspruchungsart sein.

Die Nutzung des Gebäudes wird in zwei Nutzungsklassen unterschieden:

Für das anstehende Wasser werden zwei Klassen unterschieden:

Nach DIN 18195-1 ist der Bemessungswasserstand „der höchste, nach Möglichkeit aus langjähriger Beobachtung ermittelt Grundwasserstand/Hochwasserstand“. Eine oberflächliche Beurteilung beim Bodenaushub ist eine Momentaufnahme und reicht hierfür nicht aus. Ein Bodengutachten bringt neben einer zusätzlichen Sicherheit auch Erkenntnis über die Zusammensetzung des Bodens und die Gegebenheiten des anstehenden Grundwassers. So kann ein möglicher chemischer Angriffsgrad des Grundwassers bzw. Bodens ermittelt werden, der dann in den Expositionsklassen XA1 bis XA3 (chemischer Angriff) berücksichtigt wird. Für die Konstruktion von wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton stehen drei verschiedene Bauweisen zur Verfügung:

1. Die Bauweise ohne unkontrollierte Trennrisse ist gekennzeichnet durch ein Zusammenspiel von konstruktiven (Lagerungsbedingungen mit geringer Verformungsbehinderung, Fugenabstände), betontechnologischen und ausführungstechnischen (Betonierabschnitte, Nachbehandlung) Massnahmen. Ziel ist es, das Entstehen von Trennrissen durch die Vermeidung von Zwangsspannungen zu verhindern.
2. 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 (vgl. Nutzungsklassen) als auch die Dauerhaftigkeit des Bauwerks nicht beeinträchtigt sind.
3. 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 und der Bauherr dieser Bauweise zustimmt.

Bereits bei Planung und Konstruktion einer Weissen Wanne gilt es, kritische Gestaltungselemente wie Nischen, Vertiefungen oder Wandversprünge zu vermeiden. Die Kerbspannung die in einspringenden Ecken entstehen kann, begünstigt die Bildung von Rissen. In diesen Fällen ist der Querschnitt durch das zusätzliche Einbringen von Bewehrung zu verstärken. 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.

Zwangsspannungen und daraus resultierend die Gefahr der Rissbildung treten in Ortbetonteilen durch Temperaturunterschiede bei der Hydratation auf. Konstruktiv kann dem Entstehen von  Zwangsspannungen entgegen gewirkt werden – einerseits durch geeignete Lagerung der Bauteile (zum Beispiel durch Einbau von Gleitschichten zwischen Sohlplatte und Erdreich zur Verringerung der Reibung oder seitlichen Einbau von Dämmplatten). Weitere Möglichkeit ist der Einbau von Fugen als Sollrissstellen in Abhängigkeit von den Abmessungen der Wände, der Bewehrungsanordnung, der Wärmeentwicklung und dem Schwindverhalten. 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 eine Mindestbetondruckfestigkeit von C25/30 sowie einen maximaler Wasserzementwert von 0,6 fest.

Auch bei der Bauausführung gibt es Besonderheiten die zur Gewährleistungen einer erfolgreichen Weissen Wanne zu beachten sind. Da beim Bau einer Weissen Wanne einerseits besonders gründliches Verdichten entscheidend ist, andererseits aber die Bauteile oft hoch bewehrt sind, sind geeignete Rüttellücken vorzusehen und sowohl Gesteinskörnung als auch Grösstkorn auf die Enge der Bewehrung abzustimmen. Der Anschluss zwischen Bodenplatte und Wand ist einer der grössten Fehlerquellen, da beim Befüllen die freie Fallhöhe zum Umklappen der Fugenabdichtung führt oder eine Entmischungen des Betons zur Folge hat. Das Abdecken des jungen Betons hilft Risse zu verhindern, die durch Eigen- und Zwangsspannungen bei Temperaturunterschieden und Austrocknen entstehen.

Fugenabdichtung / Weisse Wanne

Der Verlauf von Fugen und ihre Abdichtung darf beim Bau einer Weissen Wanne nicht der Baustelle überlassen werden, sondern muss bis ins Detail Bestandteil der Planung sein. Fugen stellen Schwachstellen dar die abgedichtet werden müssen. Die Firma vistona nutzt neben Fugenbänder auch Injektionsschläuche für Arbeitsfugen. Arbeitsfugen bzw. Betonierfugen entstehen, wenn das Bauteil für einen einzelnen Betoniervorgang zu gross ist. Im Hinblick auf die gewünschte Wasserundurchlässigkeit ist hier auf eine fachgerechte Ausführung zu achten. Bewegungsfugen – sie gleichen Temperaturänderungen oder ungleiche Setzungen des Bauwerks aus – werden im Abdichtungskonzept vistona mit PVC Dehnfugenbänder abgedichtet. Bindstellen der Schalung müssen aus wasserdichtem Material sein (z. B. aus Beton oder Faserzement).

ÜK-2 Überwachung

Baustellen mit Weissen Wannen und drückendem Wasser fallen zumeist in die Überwachungsklasse 2 nach DIN 1045-3. Neben der Überwachung durch den Bauunternehmer wird somit eine zusätzlich Fremdüberwachung notwendig. Mit einem eigenen Labor, steht die Firma vistona auch bei allen Fragen zu diesem Thema zur Seite.

Sanierung / Weisse Wanne

Vorteil der Weissen Wanne liegt in der leichten Lokalisier- und Reparierbarkeit der Fehlstellen, da die feuchte Stelle an der Innenseite des Betonbauteils in der Regel der Ausbesserungsstelle entspricht. Diese Fehlstellen werden von der Gebäudeinnenseite durch Verpressen mit Injektionsharzen abgedichtet. Kleinere, anfänglich durchfeuchtete Risse im Beton schliessen sich 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 ist der Schlüssel zur fachgerechten und erfolgreichen Herstellung von wasserundurchlässigen Betonbauwerken. Vistona ist Ihr Partner in allen Fragen der Bauwerksabdichtung mit Weissen Wannen.

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