-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Trocknung
und Trockenhaltung von Bauwerken. Dabei wird aufsteigendes Wasser
nicht am Eindringen gehindert, sondern verläuft über ein Dränagesystem im Gebäudeboden
in kontrollierten Bahnen und wird gesammelt. Der Vorteil dieses
Verfahrens liegt darin, dass im Falle starker Schwankungen des Wasserstandes
im Untergrund kein Auftrieb des Bauwerkes entsteht und dass die
Kraft des aufsteigenden Wassers nicht gewaltsam unterdrückt wird,
sondern dass das Wasser in Bahnen gelenkt, gesammelt und entfernt
wird. Aktuelle Hochwasser-Ereignisse wie 1997 entlang der Oder und
2002 entlang der Elbe haben gezeigt, dass aus dem Hochwasser auch
ein Anstieg des Grundwassers resultiert. Desweiteren führt der
geringe Wasserbedarf unserer Industrie zu immer höheren Grundwasserständen.
-
Anwendungsgebiete
der Erfindung sind voll oder teilweise unterkellerte Bauwerke, die
sich mit der Gründungssohle
im Schwankungsbereich des Grundwasserspiegels befinden. Die Erfindung
ist auch an denkmalgeschützten
Altbeständen
einsetzbar. Ferner ist die Erfindung in solchen Gebäuden einsetzbar
und nachrüstbar,
in denen bisher eine temporäre Überflutung
toleriert wurde. Derartige Kellerräume können mit Hilfe der Erfindung
permanent trocken gehalten werden und sind somit für ein neues
Nutzungskonzept verfügbar.
-
Aus
der
DE 2722985 ist ein
Verfahren zur Trockenlegung bzw. -haltung von Untergeschossmauerwerk
durch aktive elektroosmotische Dränage bekannt. Hierbei wird
eine elektrisch leitfähige Schicht
auf die gesamte Innenseite des Untergeschossmauerwerks als Putzschicht
oder Anstrich aufgetragen. Als Minuselektroden fungieren eine Reihe
von Einzelelektroden aus korrosionsbeständigem Material, die entlang
des Aussenmauerwerkes bis mindestens zur Gründungstiefe des Untergeschosses
verteilt in den Erdboden eingebracht werden. Zur Herstellung einer
Minuselektrode kann im Erdboden ersatzweise ein Loch mit einem Durchmesser
von etwa 7,5 bis 10 cm gebohrt und mit einem elektrisch leitfähigen Gemisch
ausgegossen werden. Das in der
DE
2722985 beschriebene Verfahren dient der Austrocknung von
Feuchtigkeit, nicht dem Schutz vor Auftrieb durch ansteigendes Grundwasser.
-
Aus
der
DE 3021825 ist ein
Textilstoff zur Verfestigung und Trockenlegung von Böden bekannt. Die
Funktion der beiderseits offenen Zellen aus der
DE 3021825 ist mit den Noppenbahnen
der vorliegenden Erfindung aber weder in der Funktion noch in der
Ausgestaltung vergleichbar.
-
Aus
der
DE 4240378 ist ein
Verfahren zur Beseitigung und Vermeidung dauerhaft feuchter bzw. nasser
Raumumschliessungsflächen
bekannt, wobei eine Wassersperrschicht zwischen Wasser-saugfähigem Putz
und Mauerwerk aufgebracht wird. Anwendungsbereich der
DE 4240378 sind Probleme durch Wasserdampf
aus dem Haushalt, also aus dem Inneren der Räume. Sie ist nicht geeignet
für Feuchtigkeit,
die von aussen eindringt.
-
Aus
der
DE 19504489 ist
ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Trockenlegung von durchfeuchteten
Wänden
und anderen erdberührenden
Bauteilen bekannt, das auch zur nachträglichen Vertikalabdichtung
geeignet ist. Hierbei werden Bohrungen von aussen durch das Erdreich
an die erdberührenden Bauteile
heran geführt
und ein Dichtstoff unter Druck in den jeweils die Bohrungen umgebenden
Bodenbereich injiziert. Die Bohrungen in der
DE 19504489 dienen also dem Aufbringen
einer Wasser-sperrenden Dichtung. Ein Schutz vor Auftrieb ist nicht
vorgesehen.
-
Weiterhin
sind folgende Sanierungsmaßnahmen
zur Trockenlegung von Gebäuden
bekannt, je nachdem, ob das zu behebende Problem Kondensfeuchte,
drückende
oder nicht drückende
Feuchtigkeit ist:
Chemische Horizontalsperren verhindern das
Eindringen kapillarer Feuchtigkeit und der darin gelösten Salze
von aussen in das Mauerwerk. Durch einen horizontal angelegten Gürtel von
Bohrkanälen
wird hydrophobe (wasserabweisende) Dichtmasse drucklos oder per
Niederdruck-Injektage von aussen auf des Mauerwerk aufgebracht.
Kapillaren, Risse und Hohlräume,
durch die vorher Wasser eindringen konnte, werden somit wasserdicht
verschlossen.
-
Vertikale
Abdichtungen erfordern die Freilegung des Gebäudes. Nach gründlicher
Säuberung und
Schließen
aller Fehlstellen und Fugen wird eine senkrechte Abdichtung eingebracht.
Die kleinste Nachlässigkeit
bei diesem Verfahren ermöglicht
aber wieder das Eindringen von Feuchtigkeit. Vertikale Abdichtungen
von innen sind prinzipiell möglich,
erfordern aber ebenfalls die komplette Freilegung und gründliche
Reinigung des vertikalen Mauerwerks, bevor Abdichtungsmaterialien
aufgebracht werden.
-
Bei
der Rissverpressung wird der Eintritt von Wasser durch Injektage-Flüssigkeit
verhindert. Auch eine Innendämmung
verhindert den Wassereintritt. Sanierputz und Klimaplatten, beispielsweise
Calcium-Silikat-Platten, werden zur Regulation vergleichsweise kleiner
Feuchtigkeitsmengen eingesetzt. Gegen großflächig hochdrückendes Grundwasser sind diese
Verfahren nicht wirksam.
-
Eine
durchgehende horizontale Sperrschicht unterhalb eines Gebäudes wird
auch mit Hilfe ineinander greifender Chrom-Nickelstahlplatten erreicht. Einen vergleichbaren
Effekt hat das System Weisse Wanne, wobei der Keller nachträglich durch
eine wasser-undurchlässige
Betonschale gegen den Eintritt von Wasser gesichert wird. Hierfür ist in
einem ersten Schritt die gesamte Kellerbodenplatte auszustemmen
bzw. auszufräsen.
Nachfolgend ist eine 0,3 bis 0,5 Meter dicke bewehrte Bodenplatte
einzubringen, wobei die Stahlbetonkonstruktion in den Wandbereichen
als Vorsatzschale bis auf das Niveau des zu erwartenden höchsten Grundwasserspiegels hoch
zu führen
ist. Zur Gewährleistung
der Auftriebssicherheit muss die eingebrachte Stahlbeton-Wanne rückverankert
werden.
-
Aus
dem JP-Abstract 6-57778A ist weiterhin ein Verfahren zur Trocknung
und Trockenhaltung von Gebäuden
durch Realisierung von Dränage-
und Isoliermaßnahmen
bekannt, bei dem eine Dränageöffnung 1
zum gezielten Wassereinritt durch die Bodenplatte realisiert wird
und in die Bodenplatte ein Dränkanal
zur Weiterleitung des eingedrungenen Wassers eingebracht wird.
-
Auch
der JP-Abstract 5-132967 A zeigt eine Anordnung zur Trocknung und
Trockenhaltung von Gebäuden
unter Verwendung von Dränagekanälen. In
der Bodenplatte sind eine Dränageöffnung und
ein Dränagekanal
angeordnet.
-
Mit
der
DE 195 34 373
A1 schließlich
wird eine Lösung
bekannt, bei der Feuchtesanierung auf einen Boden oder eine Decke
eine Noppenbahn aufzubringen, an deren Unterseite vorteilhaft Wasser ableitbar
ist.
-
Nachteilig
beim Stand der Technik ist, dass die genannten verfahren und Vorrichtungen
dem hochdrückenden
Wasser einen unüberbrückbaren Widerstand
entgegen zu setzen versuchen oder diesen gar nicht Stand halten.
Aufsteigendes Wasser presst sich dann oft ungewollt durch Schwachstellen wie
Dehnfugen im Estrich oder durch Verbindungsstellen (Kanten und Ecken)
der Dichtmaterialien. Sobald der Wasserdruck zu stark wird, wie
es beispielsweise bei Schwankungen des Grundwasserstandes um ein
bis mehrere Meter der Fall ist, droht eine Beschädigung der verwendeten Vorrichtungen
und/oder der Auftrieb des gesamten Bauwerkes. Eine entsprechende
Verankerung ist aufwändig,
beeinflusst die Statik des Bauwerkes und setzt vor allem einen
für die
Zugbelastung ausreichend festen Untergrund voraus. Eine Belastung
der Statik mit der Gefahr von Rissen im Gebäude tritt vor allem dann auf,
wenn das Wasser nicht gleichmäßig über die
Grundfläche
verteilt drückt,
sondern je nach Beschaffenheit des Untergrundes und des Aquifers
(Grundwasserleiters) punktuell.
-
Falls
die Auftriebssicherung durch Aufbeton realisiert oder unterstützt wird,
schränkt
dies die lichte Raumhöhe
und somit die Nutzungsmöglichkeiten der
Kellerräume
erheblich ein. Ein Absenken der gesamten Sohlplatte zum Ausgleich
der verlorenen Raumhöhe
ist mit einem unwirtschaftlichen Aufwand und gleichzeitig hohem
Ausführungsrisiko
verbunden. Nachteilig bei vielen bekannten Verfahren ist ebenfalls
die Notwendigkeit, die unterkellerten Aussenwände des Gebäudes für die Sanierungsmaßnahme freizulegen.
Dagegen sprechen oft Aspekte des Denkmalschutzes, dichter Bebauung
oder Bepflanzung sowie ein erheblicher Aufwand im Falle von komplizierten
geometrischen Gegebenheiten der vorhandenen Bausubstanz.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung
zu schaffen, mit welchen die Nachteile aus dem Stand der Technik behoben
werden und eine einfache und preiswerte Dränage realisiert wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäss
gelöst
durch die Merkmale in den Ansprüche
1 und 6. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
-
Ein
besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Trocknung
und Trockenhaltung der Gebäude
auch bei wechselnden äußeren Einflussfaktoren
zuverlässig
und Langzeit beständig
gewährleistet
wird, indem
- – mindestens eine Dränageöffnung zum
gezielten Wasseeintritt durch die Bodenplatte realisiert,
- – in
die Bodenplatte mindestens ein Dränkanal zur Weiterleitung des
eingedrungenen Wassers eingebracht und
- – die
Bodenplatte sowie zumindest teilweise der Dränkanal (die Dränkanäle) mit
einer wasserundurchlässigen
Schicht mit an deren Unterseite angeordneten wasserführenden
Elementen abgedeckt wird.
-
Die
konstruktive Anordnung der einzelnen Mittel und Maßnahmen
zur Trocknung und Trockenhaltung ist einfach und preiswert realisiert,
indem in der Bodenplatte mindestens eine Dränageöffnung und mindestens ein Dränagekanal
angeordnet ist und oberhalb der Dränageöffnung sowie zumindest teilweise
des Dränagekanals
eine wasserundurchlässige
Schicht mit an deren Unterseite angeordneten wasserführenden
Elementen aufgebracht ist.
-
Die
Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Systemskizze als Vertikalschnitt durch Bodenplatte, Kellerraum und
Aussenwände
-
2 den
Fussbodenaufbau im Vertikalschnitt
-
3 Details
einer Dränageöffnung und
des Dränkanals
mit Wartungsöffnung
im Vertikalschnitt
-
4 den
Dränkanal
ohne Wartungsöffnung
-
5 die
Draufsicht mit der Anordnung von Dränkanal, Revisionsöffnungen,
Sammelbecken und Innenabdichtung
-
Das
Prinzip der Erfindung besteht darin, einen definierten Wasser-Zufluss
in das Gebäude
bis zur Oberkante der Bodenplatte zuzulassen, um so den Wasserdruck
auf die Bodenplatte von unten zu reduzieren. Eine Wasserundurchlässige Noppenbahn
stoppt das eingedrungene Wasser unterhalb des Fussbodenaufbaus und
leitet es zu Dränkanälen ab.
Die Dränkanäle durchziehen
das gesamte Kellergeschoss und münden
in eine oder mehrere Sammelstelle(n). Von dort wird das gesammelte
eingedrungene Wasser beispielsweise mit Hilfe eines Hebewerkes auf
kürzestem
Wege dem Wasserhaushalt wieder zugeführt.
-
1 zeigt
eine Systemskizze der Erfindung im Vertikalschnitt durch die Bodenplatte 1 eines Kellerraumes 2 sowie
dessen Innenwand 3a und dessen Aussenwand 3b auf
je einem Fundament 4. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird die vorhandene Bodenplatte 1 (Dicke 0,2 bis 0,7 m) mit
einem Rasterabstand zwischen 3 m und 4 m mit Bohrungen mit einem
Durchmesser von 0,20 m durchkernt. Diese ausgekernten Bereiche dienen
als Dränageöffnungen 5.
Zur Herstellung der Dränkanäle 6 wird
die Bodenplatte 1 auf einer Breite von etwa 0,25 m aufgestemmt
oder aufgeschnitten. In den so hergestellten Gräben werden Halbschalen beispielsweise
aus Kunststoff als Dränkanäle 6 eingebettet. Die
Dränkanäle werden
zu Sammelkanälen
und schließlich
zur Hebeanlage hin verlegt. Auf der Oberkante der Bodenplatte 1 werden
handelsübliche
Noppenbahnen 7 verlegt, die das eingedrungene Wasser von
den Dränageöffnungen 5 zu
den Dränkanälen 6 dirigieren
und gleichzeitig ein Durchdringen des Wassers bis zum Fussbodenaufbau 8 verhindern.
-
Nach
Entfernen des Altputzes sowie der vorhandenen Anstriche wird in
allen Kellerwänden 3a und 3b etwa
0,3 m unterhalb der Decke zum Erdgeschoss 9 mittels Verkieselung
ein etwa 0,1 m dicker horizontaler Absperrstreifen 10 injiziert.
Diese Maßnahme
verhindert die Weiterleitung der seitlich eindringenden Feuchtigkeit über die
Kapillarwirkung der Wände 3a und 3b in
die oberen Etagen. Zusätzlich wird
auf allen im Erdreich gegründeten
Innenwänden 3a und
Aussenwänden 3b eine
Innenabdichtung 11 aufgebracht.
-
Der
bei Jahreshochwasser übliche
Grundwasserspiegel 12 liegt beispielsweise an der Oberkante
der Bodenplatte 1. Der während eines Jahrhunderthochwassers
zu erwartende Grundwasserspiegel liegt beispielsweise in Höhe der Markierung 13.
-
2 zeigt
ein Detail des Fussbodenaufbaus im Vertikalschnitt. Es ist vorteilhaft,
zwischen der Bodenplatte 1 und den Noppenbahnen 7 eine Ausgleichsschicht 14,
beispielsweise Fließestrich, einzubringen,
um Ungleichmäßigkeiten
in der Oberfläche
der Bodenplatte 1 auszugleichen und ein gleichmäßiges Abfließen des
eingedrungenen Wassers zum Dränkanal 6 zu
ermöglichen.
Die Noppenbahnen 7 haben vorzugsweise eine Noppenhöhe von 2
cm, eine Druckfestigkeit von 150 kN/m2 und
eine Dränkapazität von etwa
10 l/s, beispielsweise DÖKEN® Delta
MS 20 oder gleichwertig. Die Bahnen werden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
mit den Fixiersystemen des jeweiligen Herstellers befestigt. Hierbei
wird die Fixierung unter Verwendung von Dichtmasse so durchgeführt, dass
an den Fixierungspunkten keine Wasserwegsamkeiten entstehen.
-
3 zeigt
ein Detail der Dränageöffnung 5 und
eines Dränkanals 6 mit
Wartungsöffnung 19 im Vertikalschnitt.
Die ausgekernten Bereiche, die als Dränageöffnung 5 dienen, werden
vorteilhafterweise mit Filtervlies 17 ausgekleidet und
mit Filterkies 16 gefüllt.
Die Halbschalen der Dränkanäle 6 bestehen vorzugsweise
aus PVC mit DN 200 oder DN 150. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
werden die Dränkanäle 6 in
einer Einbettung 15, beispielsweise Beton, mit 0,5% Gefälle verlegt.
Die Dränkanäle 6 werden
entweder direkt zu einer Hebeanlage hin verlegt oder vorher in einem
Sammelkanal oder mehreren Sammelkanälen zusammengefasst. Es ist
vorteilhaft, die Halbschalenelemente derart bündig miteinander zu verbinden,
dass seitlich kein Wasser eintreten kann. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
werden im Bereich von Ecken sowie im Bereich von Zusammenführungen
in den Fußboden
eingelassene verschließbare
Wartungsöffnungen 19 hergestellt.
In den übrigen
Bereichen sind die Dränkanäle 6 von
Noppenbahn 7 und Fussbodenaufbau 8 überdeckt,
siehe 4. Das Wasser fließt in den durch die Noppenbahn 7 gebildeten
Dränage-Hohlräumen 18 ab.
-
4 zeigt
einen Dränkanal 6 ohne
Wartungsöffnung 19,
wobei der Dränkanal 6 komplett
von der Noppenbahn 7 verschlossen ist. In den Fussbodenaufbau 8 kann über dem
Dränkanal 6 zusätzlich eine
Estrichmatte 20 eingebettet werden.
-
In 5 ist
in Schnittdarstellung eine Draufsicht auf das Bauwerk zu sehen,
wobei insbesondere die Anordnung der Dränkanäle 6 und der Dränageöffnungen 5 in
die Gesamtheit der Kellerräumlichkeiten dargestellt
ist. Weiterhin ist die Einordnung von Revisionsöffnungen 19, Sammelbecken 21 und
Innenabdichtung 11 in das Bauwerk dargestellt.
-
Das
im Dränagesystem
anfallende Wasser kann zumeist in die Regenwasser-Kanalisation eingeleitet
werden. Ein zusätzlicher
Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit,
das Dränagewasser
zwischenzuspeichern und bei Starkregen-Ereignissen zeitlich verzögert wieder
abzugeben um die Regenwasser-Kanalisation zu entlasten oder später zur
Bewässerung
zu nutzen. Möglich
ist auch die Nutzung des gespeicherten Wasser als Brauchwasser für Produktionszwecke
oder als Toilettenspülung.
-
Die
Erfindung ist nicht beschränkt
auf die hier dargestellten Ausführungsbeispiele.
Vielmehr ist es möglich,
durch Kombination und Modifikation der genannten Mittel und Merkmale
weitere Ausführungsvarianten
zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
- 1
- Bodenplatte
- 2
- Kellerraum
- 3a
- Innenwand
des Kellerraumes
- 3b
- Aussenwand
des Kellerraumes
- 4
- Fundament
- 5
- Dränageöffnung
- 6
- Dränkanal
- 7
- Noppenbahn
- 8
- Fussbodenaufbau
- 9
- Decke
zum Erdgeschoss
- 10
- horizontaler
Absperrstreifen
- 11
- Innenabdichtung
- 12
- Grundwasserspiegel
im Jahreshochwasser
- 13
- Grundwasserspiegel
bei Jahrhunderthochwasser
- 14
- Ausgleichsschicht,
beispielsweise Fließestrich
- 15
- Einbettung
des Dränkanals
- 16
- Filterkies
- 17
- Filtervlies
- 18
- Dränage-Hohlraum
- 19
- Wartungsöffnung
- 20
- Estrichmatte
- 21
- Sammelbecken
mit Pumpe