Zustandserfassung eines Tunnelbauwerks vor dem Hintergrund der karbonatisierungs- und chloridinduzierten Bewehrungskorrosion

Eine nachhaltige Schutz- und Instandhaltungsplanung erfordert gemäß der DAfStb-Instandsetzungs-Richtlinie [1] eine detaillierte Zustandserfassung des betroffenen Betonbauwerks. Im Zuge dieser Zustandserfassung sind, neben der allgemeinen Beurteilung der Standsicherheit, auch solche Schäden zu bewerten, die einen wesentlichen Einfluss auf die Dauerhaftigkeit des Betons ausüben. Die Differenz zwischen dem Ist- und Sollzustand schließlich bildet die wesentliche Grundlage für die Erarbeitung eines angepassten Instandsetzungskonzepts. Insbesondere die karbonatisierungs- und chloridinduzierte Bewehrungskorrosion ist für einen Großteil der die Dauerhaftigkeit beeinträchtigenden Schäden an Infrastrukturbauwerken (z.B. Brücken, Tunnel) verantwortlich. Daher steht bei einer Zustandsanalyse üblicherweise die Untersuchung der vorhandenen Schädigung des Betonbauwerks infolge einer Bewehrungskorrosion im Vordergrund. Auf der Grundlage der oben angerissenen Problematik wird in diesem Beitrag die komplexe Zustandserfassung des Schlossplatztunnels in Karlsruhe in Bezug auf die karbonatisierungs- und chloridinduzierte Bewehrungskorrosion exemplarisch aufgezeigt. Die Herausforderung bei dieser Zustandserfassung bestand darin, im Rahmen gezielter Bauwerksuntersuchungen ein möglichst aussagekräftiges Bild über die Karbonatisierung des Betons einerseits und den Chlorideintrag in den Beton andererseits für die verschiedenartig beanspruchten Bauteilbereiche bzw. Expositionszonen zu erhalten.

1 Einführung

In der Baulast des Bundes befinden sich etwa 39.230 Brückenbauwerke (Stand: 2012) mit einer Brückenfläche von über 30 Mio. m² [2]. Ein Großteil dieser Infrastrukturbauwerke des Straßennetzes weist derzeit ein hohes durchschnittliches Nutzungsalter auf, siehe Abb. 1 (Stand 2012).

Abb. 1 ist zu entnehmen, dass die überwiegende Zahl der heute in Nutzung befindlichen Ingenieurbauwerke in den Jahren 1965 bis 1985 erstellt wurden. Somit haben diese Bauwerke ein Nutzungsalter zwischen 30 und 50 Jahren erreicht. Im Rahmen von kontinuierlichen Bauwerksprüfungen wird der Zustand der Ingenieurbauwerke festgestellt. Im Zuge dieser Bauwerksprüfung erfolgt die einheitliche Erfassung, Bewertung und Aufzeichnung von Mängeln und Schäden [2]. Der Zustand der untersuchten Bauwerke wird schließlich anhand von Zustandsnoten beurteilt, siehe Abb. 2 (Stand 2013).

Typische Schäden bei Betonbauwerken treten i. d. R. durch Korrosion der Bewehrung sowie der damit einhergehenden Betonschädigung auf [3]. Aus dem oben aufgezeigten Schlaglicht zum Zustand der Infrastruktur in Deutschland wird deutlich, dass eine effektive und wirklichkeitsnahe Erfassung sowie Beurteilung des vorhandenen Bauwerkszustands gegenwärtig – und zukünftig – eine wichtige Ingenieuraufgabe darstellt, die bewältigt werden muss.

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