Gebäudeschonende Sanierung von Schrumpfsetzungen

Schrumpfende Böden – Ursachen und Folgen

Setzungen von Gebäuden geschehen aus unterschiedlichen Gründen. Eine nicht nur in diesem Jahr häufig auftretende Ursache ist das Schrumpfen des Fundamentuntergrundes. Dies kommt vor allem in Regionen mit tonigen oder tonhaltigen Böden vor. Wie kommt es dazu und welche Folgen ergeben sich daraus?

Trockenrisse im Ton beim Töpfern oder nach einem trockenen Sommer im Tonboden kennt vermutlich jeder. Wodurch wird es verursacht? Tone sind sogenannte Schichtsilikate. Also nicht Körner, wie bei anderen Bodenarten, sondern Plättchen, die eine erheblich größere spezifische Oberfläche haben, bestimmen die Struktur. Die Oberflächenspannung des Wassers hält die Plätt-chen zusammen.

Wenn ein Boden, auch Ton, belastet wird, drückt er sich zusammen. Wenn Ton schrumpft, wird er auch zusammengedrückt, aber ohne äußere Belastung, nur durch die Oberflächenspannung des Wassers, die sich bei Wasserentzug - Austrocknung - vergrößert.

Aber wie kann der Ton austrocknen? Durch Klimaschwankungen - z.B. feuchteres und trockeneres Wetter - wie wir ja schon an den Trockenrissen des Tones gesehen haben. Diese Wirkung kann je nach der Art des Tones und der Exposition bis 1,5 oder 2 m unter Gelände wirken, also durchaus schon nicht unterkellerte Gebäude betreffen. Die Trocknung kann auch durch Wärme erfolgen. Am häufigsten werden Schrumpferscheinungen aber infolge Wasserentzugs durch Bäume festgestellt. Bäume, die im „normalen Leben“ das benötigte Wasser dem Porenwasser von Sand und Lehm entnehmen, wachsen in „Notzeiten“ auch in den Ton und holen sich dort mit ihren Fadenwurzeln und hohem Saugdruck das an die Tonplättchen angelagerte Wasser. Die dadurch vergrößerte Oberflä-chenspannung des Wassers lässt den Ton schrumpfen. Mit oftmals gravierenden Folgen für die darauf ruhenden Gebäude. Geradezu schlagartig können Setzungen auftreten, die zu erheblichen Rissen in tragenden Wänden führen.

Dazu ist zu bedenken, dass Schrumpfen des Bodens ein dreidimensionaler Vorgang ist. Die Trockenrisse, die wir im Sommer an der Oberfläche eines Tonbodens sehen, durchziehen den Boden im gesamten, von den Wurzeln erfassten Bereich - und die Schadensbildung geht nicht nur im nächsten trockenen Sommer weiter, sondern sie nimmt auch mit dem Wachstum der Bäume progressiv zu. Aufgrund von Beobachtungen der englischen Building Research Station wurde schon vor rund 100 Jahren empfohlen, bei Anwesenheit von Tonböden die Baumhöhe auf das Maß des Abstandes von Gebäuden zu begrenzen. Diese Regel gilt auch heute noch, ergänzt um die Emp-fehlung, dass bei einer Baumreihe der Abstand zum Gebäude mindestens das 1,5 - fache der Baumhöhe betragen sollte, wenn Schrumpfschäden vermieden werden sollen.

Was ist in einem solchen Fall zu tun? Als erstes ist die Schadenursache zu beseitigen, also im Fall der Bäume als Ursache sind diese zu fällen und gegebenenfalls durch kleine Bäume zu ersetzen oder fachmännisch auf ein unschädliches Maß zu beschneiden. Theoretisch könnte man dann war-ten, bis die Risse im Ton in feuchteren Zeiten wieder zuquellen. Dabei müsste allerdings billigend in Kauf genommen werden, dass die Überbeanspruchungen im Gebäude und die daraus folgenden Rissbildungen weiter fortschreiten, bis der Kraftschluss wiederhergestellt ist. Je weiter das Schrumpfen schon fortgeschritten ist, desto unwahrscheinlicher wird es, dass der Kraftschluss durch das Quellen des Tones eher gelingt, als durch das Nachsacken des gerissenen Gebäudes.

Theoretisch besteht die Möglichkeit, die Bäume mit Wasser und Nährstoffen, z.B. über Bohrungen im Boden, zu versorgen und damit daran zu hindern, Wasser unter dem Bauwerk zu entziehen. Diese Methode bedarf aber fachmännischer Planung und permanenter Wartung und wird wohl nur in besonderen Fällen zur Anwendung kommen. Mir ist kein Fall bekannt, in dem diese Methode letztlich zu einem nachhaltigen Erfolg geführt hätte. Wenn das Risiko weiterer Rissbildungen nicht eingegangen werden soll, wären entweder die betroffenen Bauteile zu unterfangen und die Unterfangungspfeiler vorzupressen oder die Trockenrisse im Boden werden durch Injektionen gefüllt und das abgesackte Bauteil wird im Zuge der Injektionen bis zum Kraftschluss wieder angehoben. Das Verfahren der Injektion mit Expansionsharz hat dabei den Vorteil einer sehr gebäudeschonenden Sanierung.

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