Die Standsicherheit beim Abbruch von Gebäuden
Teilvorhaben A01

Zwischenbericht zum 19.02.1998

von: Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. techn. h.c. J. Eibl

1. Einzelzielsetzung / Arbeitsprogramm

Steigende resp. modifizierte Anforderungen an die Nutzung von Wohngebäuden, Produktionsanlagen, Verkehrsbauwerken etc. führen u.a. zu einem stetigen Anwachsen des Abbruchvolumens.
Die Vielfalt der Abbruchaufgaben hat eine beschleunigte technische Weiterentwicklung der Abbruchtechniken zur Folge. Dabei zeigen sich derzeit noch immer wenig befriedigende Begleiterscheinungen. Bedenklich ist der Einsatz der unterschiedlichsten Abbruchtechniken ohne systematische Planung und ohne entsprechende Untersuchung der Standsicherheit einzelner Rückbau-Phasen. Wie der zweitgenannte Verfasser als beratender Ingenieur weiß, wurden u.a. im Inneren von Gebäuden sekundäre Baustrukturen durch Sprengung abgebrochen ohne daß entsprechende nachvollziehbare und prüfbare Nachweise geführt werden. Entsprechende Unfälle werden langfristig die Folge sein. Nachvollziehbare Standsicherheitsnachweise sind unabdingbar.

Der Rückbau in Verbindung mit der gewählten Abbruchtechnik erfordert stärker als bisher auch die Einbeziehung der Rückwirkung auf die Umwelt. Die Staub- und Lärmentwicklung je nach Art der verwendeten Abbruchtechnik, die Wasser-Kontamination, das Vorhandensein toxischer Stoffe in Altbauten etc, müssen beim Abbruch in die Rückbauplanung systematisch einbezogen werden.

Zu einem Abbruch größerer Objekte muß zukünftig eine detailiertere Abbruchplanung als bisher erstellt werden, die folgenden Forderungen Rechnung trägt:

• Entsprechende Genehmigungsunterlagen müssen in verständlicher und übersichtlicher Form zur Verfügung stehen.
• das Abbruchziel muß definiert sein hinsichtlich Teilabbruch, Totalabbruch, Anforderungen an die Recyclierung des Abbruchmaterials, Abbruchzeitraum.
• das abzubrechende Gebäude muß bezüglich seiner Tragstruktur, seiner Baustoffe sowie seiner Restfestigkeiten und seiner Kontamination untersucht sein.
• eine geeignete Abbruchtechnik muß mit Rücksicht auf Wirtschaftlichkeit, Randbedingungen der Nutzung wie z.B. Abbruch bei weiterem Betrieb von Teilen der baulichen Anlage, auf Beeinträchtigung der Umgebung durch Lärm, Staub, Erschütterungen, Wasser und der erkundeten Kontamination gewählt werden.
• Ein Abbruchplan mit Vorgabe der einzelnen Phasen des Abbruches muß erstellt werden.
• Jede Phase muß hinsichtlich ihrer Standsicherheit bzw. der dynamischen Einwirkung durch die Abbrucharbeiten nachvollziehbar untersucht werden.

Auf der Grundlage dieser übergeordneten Zielstellung soll im vorliegenden Vorhaben

ein Manual für planende Praktiker sowie

eine Studie mit Vorschlägen eventueller Verbesserungen bautechnischer Richtlinien für den Abbruch von baulichen Strukturen mit besondere Berücksichtigung neuer Abbruchtechniken

erstellt werden.

Für das Manual ist vorgesehen:

• Eine Zusammenstellung der wichtigsten erforderlichen Genehmigungs-Voraussetzungen und der zugehörigen Standsicherheitsnachweise.
• Eine Sammlung und Zusammenstellung der relevanten Prüfverfahren zur Analyse der Festigkeit aller relevanten alten Baumaterialien.
• Eine Auflistung relevanter Abbruchtechniken mit Hinweisen zu deren Umweltbeeinträchtigungen.
  Eine Erarbeitung und Zusammenstellung von rechnerischen Nachweisverfahren für dynamisch beanspruchte Strukturen bei den einzelnen Abbruchphasen.
• Eine Erörterung kinematischer Zwischenphasen, die beim Abbruch auftreten können

Für die Studie ist vorgesehen:

• Die Erarbeitung von Entscheidungsgrundlagen zur Klärung der Frage, welche Belange ohne unnötige Belastung der am Abbruch Beteiligten zukünftig in einer entsprechenden Vorgabe mit Rücksicht auf die erkannten Notwendigkeiten geregelt werden sollten.

2. Durchgeführte Arbeiten

Die durchgeführten Untersuchungen konzentrierten sich hauptsächlich auf die Bearbeitung der Teilprobleme

• Nachweise und Genehmigungen
• Methoden zur Festigkeitsanalyse
• Standsicherheitsnachweise
• abbruchfreundliche Baustrukturen.

Auf der Grundlage einer systematischen Sichtung der derzeit gültigen Bauordnungen der Länder sowie themenbezogener Veröffentlichungen wurden die im Zusammenhang mit Abbrucharbeiten erforderlichen Nachweise und Genehmigungen zusammengestellt.
Übergeordnete und länderspezifische Regelungen im Zusammenhang mit Abbrucharbeiten wurden dokumentiert und erörtert. Die zum Teil unterschiedlichen Verfahrensweisen bei der Genehmigung von Abbruchanträgen wurde durch eine Befragung ausgewählter Bauordnungsbehörden verdeutlicht.
Fragen des Gefahrgutrechtes wurden insbesondere unter dem Aspekt von Sprengabbrüchen erörtert. Die Rechtssituation und die derzeitige Genehmigungspraxis wurde aufgezeigt. Für realisierte Bauwerksabbrüche wurden exemplarisch die zur Einhaltung juristischer Rahmenbedingungen erforderlichen planerischen Maßnahmen zusammengestellt. Ein verallgemeinertes einfaches Ablaufschema einer Rückbauplanung wurde erarbeitet. Folgende zusammenfassende Feststellungen lassen sich treffen:

Zur Festlegung eines geeigneten Abbruchverfahrens sind u.a. Angaben zu den vorhandenen Materialien und deren Festigkeitskennwerten erforderlich. Auf der Grundlage einer Literaturstudie wurden einige einfache Methoden zur Festigkeitsanalyse nicht normierter Baustoffe zusammengestellt. Schwerpunkte hierbei sind Geräte und Methoden zur Betonprüfung, Bewehrungssuchgeräte und Korrosionsanalysegeräte.
Die Dokumentation von Methoden zur Festigkeitsanalyse nicht normierter Baustoffe wurde fortgeführt.

Die Untersuchungen zu Standsicherheitsnachweisen lassen sich ausgehend vom gewählten Abbruchverfahren in nachfolgende, inhaltlich untersetzte drei Problemkreise unterteilen:

Auf der Grundlage einer weiterzuführenden Literaturrecherche wurde in einem ersten Teil die rechtliche Situation im Zusammenhang mit den Folgewirkungen von Bauwerksabbrüchen behandelt. Dazu wurden die unter das Umweltrecht fallenden Bundes-Immissionsschutzgesetz, das Chemikaliengesetz, das Wasserhaushaltsgesetz sowie das Kreislaufwirtschaftsgesetz auf abbruchrelevante Festlegungen hin untersucht.
Grenzwerte zu Lärm-, Staub- und Schadstoffemissionen der dem Bundes-Imissionsschutzgesetz nachgeordneten Vorschriften (TA Luft, TA Lärm) wurden, soweit vorhanden, angegeben. Auf die Spezifik kurzzeitiger resp. einmaliger Lärm- und Staubemissionen beispielsweise bei Sprengabbrüchen wurde eingegangen.
In einem zweiten Teil wurden Abbruchverfahren hinsichtlich ihrer Effizienz sowie ihres um weltgefährdenden Potentials zusammengestellt und erörtert. Die aus Abbrucharbeiten resultierenden Umweltbelastungen wie Lärm, Staub und Erschütterungen wurden auf der Grundlage gemessener Werte resp. einer Literaturrecherche quantifiziert. Schutzmaßnahmen wurden vorgestellt und erörtert. Eine in das Manual zu überführende Bewertung der Abbruchverfahren hinsichtlich ihrer Umweltbelastungen wurde konzipiert.
Auf die Erfassung von Kontaminationen und den Umgang mit kontaminierten, abzubrechenden Bauwerken resp. Bauwerksteilen wurde eingegangen. Fragen der Arbeitssicherheit wurden von rechtlicher aber auch praktischer Seite behandelt.
Im dritten Teil wurden auf der Grundlage einer Literaturrecherche sowie einer Auswertung durchgeführter, dokumentierter Bauwerksabbrüche erste Zusammenstellungen für das geplante Manual zur qualitativen und quantitativen Beurteilung

• der Tragqualität geschwächter Bauteile 1 Bauwerke
• der statischen und dynamischen Zusatzlasten beim Abbruch
• der Umweltbelastungen als Folge des Abbruchs

erarbeitet.
Auf Schadensfälle wurde im Rahmen der zur Verfügung stehenden Unterlagen eingegangen. Die Untersuchungen zu statischen und dynamischen Zusatzlasten beim Abbruch konzentrierten sich hauptsächlich auf das Abbruchsprengen.

Auf der Grundlage einer Analyse der Tragstruktur und der Zuordnung zweckmäßiger Sprengverfahren wurden qualitative und quantitative Aussagen zusammengestellt zu:

• 1. Sprengkonzepten
• 2. Klassifizierung von Tragstrukturen
• 3. erförderliche Maßnahmen einer Vorschwächung der Tragstruktur in Abhängigkeit vom gewählten Sprengkonzept
• 4. Kinematische Zwischenphasen während des Abbruchvorganges
• 5. Intensität statischer und dynamischer Zusatzlasten als Folge des Abbruchvorganges
• 6. Intensität von Umweltbelastungen als Folge der Abbrucharbeiten.

Mit Rücksicht auf zukünftige abbruchfreundliche Bauwerke wurden u.a auch Gesichtspunkte der Planung neuer Bauvorhaben erörtert. In Hinsicht auf die Kreislaufwirtschaft sollten sowohl in der Vorplanung als auch in der Entwurfs-, Genehmigungs- und Ausführungsplanung Prinzipien der Errichtung abbruchfreundlicher Baustrukturen berücksichtigt werden.

7. Geplante Weiterarbeit

Die inhaltlich abgeschlossene Zusammenstellung der für Abbrucharbeiten erforderlichen Nachweise und Genehmigungen wird in ein Manual überführt.

Die Zusammenstellung geeigneter Verfahren zur Festigkeitsanalyse von Baustoffen wird fortgesetzt. Ein Manual wird erarbeitet.

Die Untersuchungen zur Durchführung von Standsicherheitsnachweisen werden auf der Grundlage der o.g. drei Teilprobleme fortgeführt. Die Aufbereitung erfolgt mehrstufig. Nach der Zusammenstellung und Erörterung der Einzelinformationen werden objekt- und verfahrensbezogene Empfehlungen erarbeitet und Näherungsverfahren zur Abschätzung der Standsicherheit beim Abbruch zusammengestellt. Hinsichtlich der Abbruchverfahren wird schwerpunktmäßig das Abbruchsprengen behandelt. Die Ergebnisse werden in ein Manual überführt.

Das in ersten Teilen konzipierte Manual für die Durchführung von Abbrucharbeiten wird parallel zum Bearbeitungsstand der genannten Teilprobleme weiterbearbeitet. Vorschläge von Abbruchunternehmern werden berücksichtigt.

Die Zusammenstellung von Grundsätzen und Beispielen für zukünftige abbruchfreundliche Baustrukturen wird fortgeführt.

Die Arbeiten an der Studie zur Erarbeitung von Regeln, die als Entscheidungsgrundlage für die Planung und Durchführung von Abbrucharbeiten dienen sollen, wird fortgesetzt.