Stabilisierung und Anhebung des Fundamentes eines Berliner Mehrfamilienhauses mit Hilfe eines Expansionsharzes

Steigendes Grundwasser führte zu Nässeschäden in vielen Berliner Häusern. Der Baugrund wurde regelrecht ausgespült. Bei einem Mehrfamilienhaus in Lichtenberg gelang die Stabilisierung und Anhebung des Fundamentes mit einem Expansionsharz.

Der Wasserverbrauch ist in Berlin in den Jahren 1989 bis 2012 um rund 45 Prozent zurückgegangen. Infolgedessen stieg das über lange Zeit abgesenkte Grundwasser seit der Wende besonders stark wieder an. Das führte in einigen Stadtteilen bei zahlreichen Häusern, deren Keller nicht fachgerecht abgedichtet waren, zu Nässeschäden; wie bei einem Mehrfamilienhaus in Berlin-Lichtenberg – ein Gebiet, in dem der Grundwasserspiegel kontinuierlich angestiegen war.

Als dieser die Höhe des Kellerfußbodens erreichte, installierte der Hauseigentümer Pumpensümpfe. Diese sollten das Grundwasser abpumpen, um so Feuchtigkeitsschäden am Gebäude zu vermeiden sowie die Gebrauchstauglichkeit des Kellers zu erhalten. Dabei wurde die Sohlplatte geöffnet, ein Pumpensumpf in den anstehenden Baugrund gegraben und eine Schmutzwasser-Tauchpumpe eingestellt. Eine Ausbildung des Pumpensumpfes mit filterstabilen Materialien wie Vliesen ist nicht erfolgt, so dass durch den Wasserentzug auch Feinanteile des Bodens ausgeschwemmt wurden.

Große Risse in den Wänden

Der Riss in der Wand war 4 cm breit. Das Grundwasser hat das Fundament des Berliner Mehrfamilienhauses unterspült
Foto: Uretek

Der Riss in der Wand war 4 cm breit. Das Grundwasser hat das Fundament des Berliner Mehrfamilienhauses unterspült
Foto: Uretek
Daraufhin kam es zur Bildung von Hohlräumen unterhalb der Fundamentsohle und in der Folge zum Nachsacken der Baukonstruktion. Die durch das Sacken der Fundamente entstandenen Spannungen im Gebäude bauten sich vor allem in den tragenden Wänden in Form von Rissen ab. Diese erreichten eine Öffnungsweite von mehreren Zentimetern. In den Mehrfamilienhäusern fanden derzeit Umbauarbeiten statt. In verschiedenen Bereichen wurden die Kellergeschossdecken ausgebaut und neue eingebaut. Aufgrund der Lasterhöhung und im Zusammenhang mit der beschriebenen Ausspülungsproblematik sollten die tragenden Wände stabilisiert werden. Nach Angabe des Baugrundgutachters stand unter den Fundamenten tragfähiger Baugrund an, der sich aus Fein- bis Mittelsand zusammensetzt. Die Kellersohle lag etwa 2,0 m unter der Geländeoberkante (GOK). Diese Ordinate korrespondierte auch mit der Grundwasseroberfläche.

Expansionsharz in den Baugrund gepresst

Uretek startete die „DeepInjection”-Methode. Vom Keller aus wurden im Abstand von etwa 60 cm Bohrlöcher mit einem Durchmesser von 16 mm gesetzt. Durch Injektionslanzen wurde das Zweikomponenten-Expansionsharz von Uretek flüssig und unter kontrolliertem Druck unter die Fundamentsohle des geschädigten Bereichs und in den nicht tragfähigen Baugrund bis 1,5 m unter Kellerfußboden gepresst. Durch die Volumenvergrößerung der Harze und die dabei entstehende Expansionskraft wurden zuerst vorhandene Hohlräume aufgefüllt und der durchgehende Kraftschluss zwischen der Fundamentsohle und dem Baugrund wieder hergestellt.

Im Keller wurden Bohrlöcher gesetzt. Durch Injektionslanzen wird das Zweikomponenten-Expansionsharz unter die Fundamentsohle gepresst
Foto: Uretek

Im Keller wurden Bohrlöcher gesetzt. Durch Injektionslanzen wird das Zweikomponenten-Expansionsharz unter die Fundamentsohle gepresst
Foto: Uretek
Die Expansion der Harze erfolgte in Richtung des geringsten Widerstands und damit genau dorthin, wo die Verstärkung notwendig war. Dabei bildeten sich vertikale, fein verästelte Harzlamellen aus, die zunächst eine horizontale Verspannung im Baugrund bewirkten. Mit weiterer Verdichtung des Baugrunds wuchsen die Horizontalspannungen im Boden bis auf das Maß der vertikalen Auflast an.

Laser registriert Hebungstendenz

Dabei kam es zu einer Hebungstendenz, die durch die am Bauwerk befestigten Laserempfänger millimetergenau registriert wurde. Durch weitere Materialzugabe hoben sich die Fundamente wieder in Richtung des Ursprungsniveaus,  jedoch nur so weit, wie für das Bauwerk verträglich.

Erfolgreiche Sanierung: Der Spalt in der Wand hat sich geschlossen, das Klebeband wölbt sich nach oben
Foto: Uretek

Erfolgreiche Sanierung: Der Spalt in der Wand hat sich geschlossen, das Klebeband wölbt sich nach oben
Foto: Uretek
In diesem Fall gelang es, eine Anhebung der abgesackten Fundamente um mehrere Zentimeter zu erzielen. Die Risse wurden bis zur erneuten Kraftdurchleitung geschlossen. Die Bauteilanhebungen und der Erfolg der Sanierungsarbeiten machten sich durch das Aufwölben der Klebebänder bemerkbar, die vor Beginn der Injektionen glatt über die Risse geklebt wurden. Auch der zuvor vorhandene horizontale Spalt wurde geschlossen.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Ingo Korthals ist Technischer Berater bei Uretek in Mülheim an der Ruhr, Niederlassung Ost.

 

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