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Neue umweltgerechte Abbruchverfahren und ihr Einsatz beim Rückbau von Gebäuden
Prof. Dr.-lng. Dr.-Ing. E.h. Dr. techn. h.c. Josef Eibl
Institut für Massivbau und Baustofftechnologle der Universität Karlsruhe (TH)
INHALT:
1 Einleitung
2 Aufgaben beim Abbruch und Rückbau von Baustrukturen
3 Eigene Forschung
3.1 Forschungsvorhaben - Standsicherheit beim
Abbruch von Gebäuden
3.2 Grundlagen zur Sprengtechnik
3.3 Neue Abbruchtechniken
1 Einleitung
Wie inzwischen allgemein bekannt, besteht in Deutschland ein dringender Bedarf, große Mengen an Bauabbruchmaterial zukünftig einem Recycling-Prozeß zuzuführen. Dies gilt sowohl für das übliche unkontaminierte Baumaterial des Hochbaus als auch für einen vergleichsweise hohen Anteil an hochkontaminiertem Bauschutt des Industriebaus, wie er im Extremfall bei Kernkraftwerken oder Anlagen der chemischen Industrie anfällt. Der Deutsche Ausschuß für Stahlbeton hat demzufolge ein Programm initiiert, welches entsprechend den gegenseitigen technischen Abhängigkeiten inhaltlich in die Aufgabenstellungen
unterteilt ist. Im Rahmen des erstgenannten Aufgabengebietes führt der Verfasser spezielle Forschungsvorhaben zum Abbruch und Rückbau von Baustrukturen durch, über die vor dem Hintergrund notwendiger Aufgabenstellungen zu diesem Problemkreis berichtet werden soll.
2 Aufgaben beim Abbruch und Rückbau von Baustrukturen
Vorliegende Erfahrungen für den systematisch geplanten Abbruch resp. Rückbau komplexer baulicher Anlagen des Hoch- und Ingenieurbaus sind derzeit sowohl hinsichtlich Planung wie Ausführung noch bescheiden, weshalb es sinnvoll erscheint, die Aufgabenstellung zunächst generell zu erörtern.
Der planende Ingenieur benötigt zunächst neben Vorgaben zur Erlangung einer bauaufsichtlichen Genehmigung detaillierte technische Hinweise, wie der Zustand des abzubrechenden Bauwerks hinsichtlich seiner vorhandenen Kontamination untersucht werden soll, wie der Festigkeitszustand derartiger alter Bauwerke zu untersuchen und wie er bezüglich der abbruchspezifischen dynamischen Beanspruchungen zu beurteilen ist.
Weiter sind, auch wenn der Abbruch konventionell mit Bagger und Fallbirne erfolgen soll, Standsicherheitsnachweise dynamischer Art zu führen, für die nicht immer hinreichende Erfahrungen vorliegen.
Bauaufsichtliche Vorschriften für die Führung dieser Nachweise fehlen weitgehend. Dies zeigt sich am deutlichsten, wenn beispielsweise die Sprengtechnik zum Einsatz kommen soll, und keine oder kaum nachvollziehbare Standsicherheitsnachweise für den Abbruch resp. die dadurch verursachte Beeinträchtigung der unmittelbaren Bauwerksumgebung geführt werden. Wie der Verfasser als beratender Ingenieur weiß, werden u.a. bereits im Innern von Gebäuden sekundäre Baustrukturen durch Sprengung abgebrochen, wofür Nachweise nur sehr schwer geführt werden können. Beim derzeitigen Stand steht zu befürchten, daß Unfälle langfristig nicht zu vermeiden sind.
Für den Abbruch größerer Objekte muß zukünftig eine detailliertere Abbruchplanung als bisher erfolgen.
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 Wasserkontamination, das Vorhandensein toxischer Stoffe in Altbauten etc. müssen in diese Rückbauplanung einbezogen werden.
Abb.1: Beeinträchtigung der Umgebung
beim Einsatz konventioneller Abbruchverfahren
Nicht zuletzt mit Rücksicht auf diese Belange der Umwelt resp. der betroffenen Umgebung kommt dem systematischen Studium neuer innovativer Techniken große Bedeutung zu. Im Rahmen eines Kongresses in Japan wurden u.a. mehr als zwanzig solcher Verfahren vorgestellt. Diese müssen hinsichtlich ihres wirtschaftlichen Einsatzes und ihrer Leistungsfähigkeit bewertet werden.
Diese sind zwar, gemessen an den bisher üblichen primitiven Abbruchverfahren mit Hydraulikbagger oder Fallbirne aufwendiger, können jedoch unter entsprechenden Randbedingungen in dicht bebauter Umgebung dennoch insgesamt wirtschaftlich sein.
Als Beispiel sei der Teilabbruch von Krankenhäusern, Hotels, Kaufhäusern oder sensitiven Industrieanlagen genannt, wo in einzelnen Bauabschnitten, z.B. Stockwerken abgebrochen wird, während in anderen der Betrieb aufrecht zu erhalten ist. Hier ist die Vermeidung von Lärm, Staub und Erschütterung sowie einer Beeinträchtigung der Umgebung durch Druckwellen oder kontaminiertes Wasser so entscheidend, daß die aus diesen Verfahren resultierenden Mehrkosten des Abbruchs dennoch eine weitaus wirtschaftlichere Lösung der Gesamtaufgabe ermöglichen (Abb. 1).
Daß diese Abbruchverfahren zukünftig in enger Verbindung mit der nachgeordneten Sortierung des Abbruchmaterials und der angestrebten Wiederverwendung gesehen werden müssen, versteht sich.
Von der Vielzahl der Aufgaben befaßt sich derzeit der Verfasser in drei Forschungsvorhaben mit den Festigkeits- und Standsicherheitsnachweisen für den Rückbau bei Anwendung der Sprengtechnik sowie mit den Abbruchverfahren:
Daneben soll das Schneiden von Beton mittels Hochdruckwasserstrahl näher bewertet werden.
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