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Carbon hilft bei Korrosionsschutz und statischer Ertüchtigung

Mit der Oberflächensanierung der Parkflächen wurden die Instandsetzungsmaßnahmen im Karstadt-Parkhaus abgerundet. Fotos (2): Sika

Mit 650 Parkplätzen auf neun Parkebenen zählt das Karstadt-Parkhaus in Bielefeld zu den größten seiner Art in der Stadt. Im Zuge seiner Sanierung sollte einerseits die statische Tragfähigkeit sichergestellt, andererseits das Gebäude mit einem kathodischen Korrosionsschutzsystem ausgestattet werden. Hierfür wurde Carbongewebe verwendet.

Das Betonersatzsystem, in das das Gewebe eingebettet wurde, lieferte die Sika Deutschland GmbH. Darüber hinaus wurden die Parkflächen mit einem Oberflächenschutzsystem (OS 8) des Bauchemie-Unternehmens versehen. Aufgrund seiner zentralen Lage hat das Parkhaus eine besonders hohe Frequentierung. Um auch in Zukunft den Nutzern 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 Betonoberflächen waren durch Risse und Abplatzungen zum Teil stark geschädigt, so dass Schadstoffe ungehindert eindringen konnten. Die Folge ist 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.

Statische Tragfähigkeit durch Glasfaserverbundbewehrung und Carbongewebe

Im Karstadt-Parkhaus in Bielefeld waren Bewehrungsquerschnitte zum Teil so stark verringert, dass die statische Tragfähigkeit beeinträchtigt war und wiederhergestellt werden musste. Statt alle stark korrodierten Bereiche großflächig mit Höchstdruckwasserstrahl zu öffnen und den geschädigten Stahl auszutauschen, sah die Firma Koch eine Zulage von Glasfaserverbundbewehrung und Carbonmatten vor, die in ein Betonersatzsystem eingebettet wurden. Diese Kombination gilt als eine minimalinvasive Lösung. Carbon ist ein Material, das eine wesentlich höhere Zugfestigkeit als Stahl hat und deutlich leichter ist. Daher kann die statische Tragfähigkeit durch den Einsatz von Glasfaserbewehrung und Carbongelegen mit geringerem Materialaufwand wiederhergestellt oder vergrößert werden. Außerdem ist Carbon alkali- und korrosionsbeständig und ermöglicht einen 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“, sagt Thomas Moormann, Projektleiter bei der Massenberg GmbH. „So bleibt das Betonersatzsystem flexibel und kann Gebäudebewegungen besser aufnehmen, ohne dabei zu reißen.“

Leichter und dennoch fester als Stahl: Carbongewebe eignen sich zur statischen Ertüchtigung bei Parkhaussanierungen.

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 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.

„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 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 vom Land Nordrhein-Westfalen die erforderliche Zustimmung im Einzelfall für die Verwendung bei der Parkhaussanierung in Bielefeld.

Nach der Trocknung des Mörtels erhielten die Parkflächen das Oberflächenschutzsystem (OS 8) Sika CarDeck Static N I, welches laut Hersteller insbesondere bei großen Flächen eine wirtschaftliche Lösung bietet. Das OS-System soll dafür sorgen, dass die Parkebenen einen frischen Look und die notwendige Rutschfestigkeit erhalten. Laut Sika ist das System ist mechanisch hoch belastbar. Es besteht aus der Grundierung beziehungsweise Verschleißschicht Sikafloor-156 sowie der Versiegelung Sikafloor-378. Der Hersteller will dabei eine hohe Penetrierfähigkeit sowie einen optimalen Verbund mit der Schutzbeschichtung ermöglichen.