Montag, 25. September 2017
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Betonkrebs auf der A 113 – seit 1988 vermeidbar

Foto: Guido D. gemeinfrei

Die täglichen Verkehrsmeldungen künden von großen Staugefahren, seit Wochen wird die Bundesautobahn A113 zum Flughafen Schönefeld saniert. Die Fahrbahn in Richtung Innenstadt ist gesperrt. Die Kosten der Schadensbeseitigung werden nach Angaben der Senatsverkehrsverwaltung etwa 2,9 Millionen Euro betragen. Vom 14, Juli bis 3. August wurde die Süd-Fahrbahn in Richtung Schönefeld/Dresden erneuert. Vom 9. bis zum 29. August wird die Nord-Fahrbahn in Richtung Hamburg saniert.

Betonkrankheit – oder Baupfusch?

Grund der Bauarbeiten: die Fahrbahndecke aus Beton wird „bröselig“, der Beton zerfrisst sich chemisch selbst, aufgrund einer Reaktion, die von Fachleuten Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) oder auch nur Alkalireaktion oder Alkalitreiben geannt wird. Umgangssprachlich hat sich dafür auch das Wort „Betonkrebs“ etabliert.
Die Frage stellt sich natürlich sofort: „Wie kann ein erst 11 Jahre alter Beton Betonkrebs bekommen?“ Ist das eine „Krankheit?“ – „Oder ist das Pfusch?“.

Grundlage für die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) ist das permanente Auftreten von Wasser. Es löst aus ungeeignetem Kieszuschlagstoff die Kieselsäure heraus, die mit dem alkalischen Zement reagiert. Eine Art Gel entsteht, das sich im Beton ausbreitet und durch Volumenausdehnung den Beton im fortgeschrittenen Stadium von innen her sprengt.

Von Betonkrebs betroffenenr Beton kann weder gerettet, noch saniert werden, eine teure Totalsanierung ist nötig.

Bundesweit hunderte Kilometer Autobahnen betroffen

Der Betonkrebs ist ein vorwiegend ostdeutsches Phänomen. Die Verkehrsprojekte Deutsche Einheit sind praktisch überall dort betroffen, wo Betonfahrbahnen gebaut wurden. Eigentlich hält Beton mindestens 30 Jahre – und wird deshalb als wirtschaftliche Bauweise vorzugsweise geplant. Doch schon nach 15 Jahren werden viele Fahrbahndecken mürbe.

In Mecklenburg-Vorpommern sind von 237 Kilometern etwa 23 Kilometer von Betonkrebs betroffen.
InSachsen-Anhalt sind von 440 Autobahnkilometern etwa 80 Prozent aus Beton gebaut, 30 Prozent davon sind von Betonkrebs befallen.
Der Straßenbauetat des Landes müsste eigentlich „Betonkrebs-Etat“ heißen, denn jährlich werden 60 Mio. € für die Sanierung ausgegeben. Mittel die sogar auf 70-80 Mio. € aufgestockt werden müssen.

Im Land Brandenburg sind etwa 115 Kilometer Autobahnen mit sichtbaren AKR-Schäden bekannt. Vor allem auf den Autobahhnen A 2, A 9 und A 10 stehen in den nächsten zehn Jahren geschätzte Sanierungskosten von 70 bis 90 Millionen Euro an. In Thüringen sind von 511 Kilometern Autobahn etwa 7 Prozent von AKR betroffen. Vor allem die A 9 muss saniert werden. Kosten sind noch nicht bekannt.
Berlin kommt vergleichsweise glimpflich davon: nur etwa 10 Kilometer Fahrbahndecken müssen nach und nach saniert werden. In Sachsen wurde der Autobahnabschnitt der A 14 zwischen Mutschen und Leisnig saniert. Der Rest der insgesamt 567 Kilometern Autobahn wird derzeit lediglich „beobachtet“.

Autobahndreieck Barnim - Verbindungsrampe B2 - Foto: Pressefoto Eurovia
Autobahndreieck Barnim – Verbindungsrampe B2 – Foto: Pressefoto Eurovia
Autobahndreieck Barnim - Verbindungsrampe B2 - Foto: Pressefoto Eurovia
Autobahndreieck Barnim – Verbindungsrampe B2 – Foto: Pressefoto Eurovia

Betonkrebs-Vorsorge: Zuschlagstoffe und Qualitätssicherung

Der Betonkrebs ist kein neues Phänomen. Schon zu DDR-Zeiten hat man sich mit der Ursachenforschung befasst. Die 1953 gegründete Fakultät für Baustoffkunde und Baustofftechnologie an der Hochschule Weimar hatte schon 1988 die Kieszuschlagstoffe von 33 volkseigenen Betrieben zur Kiesgewinnung auf AKR getestet. Zwei Kiesgruben im Raum Halle fielen bei den Baustoff-Tests durch, weil sie als „Potentiell betonschädigend, reaktiv“ eingestuft wurden.

Die Erkenntnisse wurden auch nach der Wende an die für den Autobahnbau zuständige Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH (Deges) weitergegeben. Doch die Erkenntnisse wurde nicht ausreichend beachtet. Offensichtlich kam in großen Mengen ungeeignete Kiese und Gesteinskörnungen zum Einsatz.

Die eindeutig unbedenklichen Zuschläge aus Mainkies, Rheinkies, Weserkies wurden in Ostdeutschland aus Kostengründen nicht eingesetzt.

Im Rahmen der Verkehrsprojekte Deutsche Einheit sind daher auf vielen Autobahnabschnitten ungeeignete Kiese als Zuschlagstoffe im Beton verwendet worden, die eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion auslösen, sobald genügend Feuchtigkeit im Beton einwirken kann. Eine trockene Umgebung kann sogar zum Stillstand der Reaktion führen – eine feuchte Umgebung wirkt beschleunigend.
So entsteht im Beton ein schleichender Prozess, der je nach Neigung und Ausrichtung der Fahrbahndecke zur Sonne ganz unterschiedliche flächenhafte Wirkungen hat.

Für den Steuerzahler sind damit milliardenschwere Kosten entstanden, die der Kategorie „Baupfusch“ zuzurechnen sind.

Prävention: AKR-Richtlinie des DAStb und Betonzertfizierung

Der seit 1907 bestehende Deutsche Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) in Berlin hat eine Alkali-Richtlinie herausgegeben, die seit 2005 auch gesetzlich vorgeschrieben ist, und durch Qualitätssicherung bei Neubau von Autobahnen überwacht wird.

So wird präventiv dafür gesorgt, dass ausschließlich geeigneter Kies bei der Betonherstellung verwendet wird.
Die Alkali-Richtlinie gibt sowohl die Prüfmethoden und Kriterien zur Einstufung von Gesteinskörnungen in eine der Alkaliempfindlichkeitsklassen als auch die vorbeugenden betontechnologischen Maßnahmen an.

Der Verein Deutscher Zementwerke hat (VDZ) ebenfalls Empfehlungen erarbeitet, um die ARK-Reaktion in den Griff zu bekommen. So wird ein „Austausch der alkaliempfindlichen Gesteinskörnung“ bzw. die „Reduzierung des Alkaligehaltes der Porenlösung des Betons“ empfohlen.

Hierzu ist jede Gesteinskörnung (nach DIN EN 12620), die in Deutschland für Beton (nach EN 206-1/DIN 1045-2) verwendet werden soll, in eine Alkaliempfindlichkeitsklasse einzustufen. Bei bestimmten Kombinationen aus Feuchtigkeitsklasse, Alkaliempfindlichkeitsklasse und ggf. Zementgehalt des Betons sind vorbeugende Maßnahmen anzuwenden.

Auch die Zementindustrie hat ihre Qualitätsicherung und Zertifizierung ausgebaut. Eine nach DIN EN ISO/IEC 17065 akkreditierte Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstelle (PÜZ-Stelle) wurde geschaffen, die vom Zement bis zur Gesteinskörnung alle Beton-Inhaltsstoffe in ihrer Güte überwacht.

Für den Steuerzahler besteht somit zumindest für die Zukunft Hoffnung: neue Fahrbahndecken aus Beton werden wieder langlebiger werden, und eine geplante Lebensdauer von 30 Jahren erreichen.

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