Hallenböden: Betriebssicherheit 100% gewährleisten: Veränderungen an Systemgrenze zwischen Untergrund und Fundament erkennen

Ganz gleich, ob es sich um ein Hochregallager, eine Montagehalle oder eine Verladezone mit Förderanlagen handelt: in jeder Lebensphase muss die Betriebssicherheit zu 100 Prozent gewährleistet sein. Das gilt für die Betriebsgebäude genauso wie für die eingebauten Böden. Der Betreiber kann von diesem „Dauerauftrag“ unter anderem dann überfordert werden, wenn sich an der Systemgrenze zwischen Untergrund und Fundament mit der Zeit Veränderungen einstellen.
Veränderungen, die zu nicht vorgesehenen Spannungen in den Böden, in der Tragkonstruktion oder gar zu sichtbaren Verformungen an den Tragwerken führen. Bei Bauten für Logistikanlagen beispielsweise können unterschiedliche Setzungen von Fundamenten oder auf dem Erdreich aufliegende Platten die allgemeine Sicherheit von Mensch und Gut, aber auch die Störungsanfälligkeit von Anlagen, negativ beeinflussen.
Jeder verantwortliche Betriebsleiter sollte deshalb mit seinem Planer periodisch die Checkliste (siehe Kasten) durchgehen und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen zur Ursachenabklärung einleiten.
Bei der Analyse derartiger Feststellungen kann die Ursache unter Umständen im Bereich der Kräfteeinleitung in den tragenden Baugrund gefunden werden. Insbesondere bei Altbauten oder bei Bauten auf schwierigem Baugrund können ungleichmäßige Setzungen oder mangelhafte Bauerstellungen zu den genannten Problemen führen. Sehr oft wird in solchen Fällen zur „oberflächlichen Kosmetik“ gegriffen, das heißt es werden Bodenbeschichtungen, Belagsanpassungen oder Korrekturen an Anlagen angebracht. Die Mängel lassen sich dadurch meist nur kurzfristig beheben, die angestrebte dauerhafte Betriebssicherheit wird nicht erreicht.

Gebäude anpassen
Handlungsbedarf ist auch dann gegeben, wenn eine neue Nutzung ansteht oder die Betriebssicherheit von Bauten und bestehenden Anlagen generell in Frage gestellt wird. Erfahrungsgemäß werden oft alte Gebäude für den Logistikbetrieb umgerüstet und zum Teil mit Geräten und Anlagen versehen, die ­bezüglich Bodengenauigkeit und
-tragfähigkeit erhöhte Anforderungen verlangen. Wenn dann neue lokale Zusatzbelastungen auf den Untergrund einwirken, kann dies schnell zu Setzungen führen, sofern die betroffenen Bauteile und der Baugrund nicht entsprechend den veränderten Lasten angepasst beziehungsweise ertüchtigt wurden.
Was ist aber nun zu tun, wenn die Probleme im Untergrund, also unter den Fundamenten, liegen? Liegt der Verdacht nahe, dass der Baugrund die Schwachstelle darstellt, ist eine möglichst präzise Ursachenanalyse durchzuführen. Dazu sollte eine historische Erkundung aus den Bauakten erfolgen, bei der auch mögliche Veränderungen im Wasserhaushalt sowie Auswirkungen aus Erschütterungen, Unterspülungen, Geländebewegungen oder Zusatzlasten in ­Betracht gezogen werden. Der Zusammenhang zwischen den möglichen Ursachen im Baugrund und dem Schadensbild sollte plausibel sein.
Wenn diese Kausalität – in der Regel unter Hinzuziehung von Geologen und Bauingenieuren – wahrscheinlich erscheint, ist eine Beurteilung und Kostenschätzung durch einen Fachmann angezeigt. Bei der Auswahl eines Sanierungsverfahrens sollte vor allem die Dauerhaftigkeit der Maßnahme sowie die Wirtschaftlichkeit die entscheidende Rolle spielen.
Wirtschaftlichkeit bedeutet aber nicht nur eine „billige“ Lösung zu finden, sondern muss auch die Dauer der Maßnahme und die damit verbunde mögliche Betriebsstilllegung oder den Abbau von Anlagen oder Regalen berücksichtigen. Den eindeutig größten Erfolg verspricht in jedem Fall eine Instandsetzungsmethode, die eine tiefgründige Bodenverfestigung und Füllung von Hohlräumen unter gleichzeitiger Anhebung der abgesenkten Bauteile oder Böden bewirkt. Bezüglich der Wirksamkeit und nachhaltigen Erhöhung der Tragfähigkeit der Industrieböden sowie einer praktikablen und wirtschaftlichen Sanierung hat sich das weltweit patentierte Verfahren von Uretek durchgesetzt.
Das Verfahren basiert darauf, dass unter die Fundamente oder Tragplatten ein Zweikomponenten-Expansionsharz in flüssiger Form eingepresst wird, das sich bei der Aushärtung stark ausdehnt. Sobald Hohlräume und weiches Erdreich vom Harz aufgefüllt sind, beginnt sich ein Raumdruck aufzubauen, der für Hebekräfte von mindestens 20 Tonnen pro Quadratmeter Fläche sorgt. Schwerste Bauteile samt eingebauten Anlagen oder Regalen lassen sich wieder auf ein definiertes Niveau anheben.

Schnell hart
Die permanente Überwachung durch Nivellierlaser ermöglicht diese punktgenauen Anhebungen innerhalb enger Toleranzen. Nach circa 15 Minuten ist das Harz ausgehärtet und der Boden kann wieder uneingeschränkt genutzt werden. Das Harz ist alterungsbeständig und auch auf Dauer verformungsstabil. Die Nach­haltigkeit der Sanierung ist damit gegeben.
Ein ausschlaggebender Vorteil dieser Methode liegt auch darin, dass die Sanierung eines Objektes ohne Betriebseinschränkungen und ohne dass Lasten (z.B. Paletten in Regalen) verschoben werden müssen, erfolgen kann.

Checkliste Bodensanierung

Baustruktur

• Sind an baulichten Tragstrukturen aus Beton oder Mauerwerk größere Risse mit Verschiebungen von mehreren Millimetern sichtbar?
• Sind Gebäudestützen oder tragende Wände nicht mehr genau vertikal oder gar verbogen?
• Sind im Bereich der Übergänge von Stützen auf Decken Betonabplatzungen feststellbar?
• Ist ein Höhenversatz bei Fugen in ­Boden­platten, den sogenannten Dilatations- oder Scheinfugen, feststellbar, wenn Stapler ­darüber fahren, also genau beim Lastwechsel von der einen auf die andere Platte?

Bodenplatten

• Sind an Dilatationsfugen oder an Fugen zu den Außen-/Tragwänden oder zu Gebäudestützen vertikale Versetzungen von mehreren ­Millimetern oder bereits Spalten sichtbar?
• Weisen Bodenplatten in die Tiefe gehende ­Risse von größerer Länge auf?

Anlagen/Regalsysteme

• Stehen Regale nicht mehr in beiden Hauptachsen genau vertikal? Vertikale Abweichungen von mehr als fünf Millimetern je Meter Höhe sind unzulässig und müssen korrigiert werden.
• Klaffen Blocklagertürme gegen oben bedrohlich auseinander oder zueinander?
• Sind bei Lagersystemen, Förderanlagen oder Verschieberegalen Störungen aufgetreten, die ihre Ursache in Gebäudeverformungen haben könnten?

Autor:

Dipl.-Ing. Axel Bergforth (41) ist seit 2009 technischer Berater ­Süd-Ost der Uretek Deutschland GmbH und arbeitete vorher unter anderem als Baugrundgutachter sowie Berater im Straßen-, Erd- und Tiefbau.

• Studium an der Universität Stuttgart
• Fachrichtung Bauingenieurwesen, Schwerpunkt Geotechnik, Werkstoffe, Bauphysik
• Berufliche Stationen: Züblin, Xella