Fundamentschäden treten immer häufiger auf. Die Ursachen sind vielfältig: natürliche Bodensetzungen, Planungsfehler oder externe Einflüsse wie Dürreperioden, eindringendes Wasser, Bodenerosion und Erschütterungen. Setzungen, Rissbildung, ungleichmäßige Absenkungen und strukturelle Instabilitäten erfordern wirksame, schnelle und dauerhafte Lösungen.
Für diese Probleme stehen verschiedene geotechnische Verfahren zur Verfügung. In diesem Artikel vergleichen wir zwei der bewährtesten Lösungen: Mikropfähle und expandierende Harzinjektionen.
Verschiedene Arten geotechnischer Stabilisierungsverfahren
Je nach Zielsetzung lassen sich geotechnische Maßnahmen in drei Hauptkategorien einteilen:
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Indirekte Verfahren
Verbessern die Bodeneigenschaften, ohne direkt an der Struktur zu arbeiten (beispielsweise Harzinjektionen).
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Direkte Verfahren
Verstärken das Fundament durch Änderung oder Ergänzung seiner Eigenschaften (beispielsweise Mikropfähle).
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Kombinierte Verfahren
Wirken sowohl auf den Boden als auch auf die Struktur ein und bieten eine umfassende Verstärkung.
Diese Einteilung hilft bei der Auswahl der optimalen Lösung entsprechend der Schadensursache, den örtlichen Gegebenheiten und den Sanierungszielen.
Mikropfähle
Mikropfähle sind Stahl- oder Stahlbetonelemente, die tief in den Boden eingebracht werden, um tragfähige Bodenschichten zu erreichen. Nach dem Einbau werden sie über Platten oder Verbindungselemente mit den bestehenden Fundamenten gekoppelt, um die Lasten sicher zu übertragen.
Sie kommen bei Böden mit sehr geringer Tragfähigkeit zum Einsatz, haben aber deutliche Nachteile:
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Aufwändige Bauarbeiten
Schwere Baumaschinen, Aushubarbeiten, tiefe Bohrungen und komplexe mechanische Anschlüsse an die bestehende Struktur sind erforderlich.
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Längere Arbeitszeit und höhere Kosten im Vergleich zu anderen Verfahren
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Räumung des Gebäudes während der Bauarbeiten oft notwendig.
Beide Verfahren verfolgen das gleiche Ziel - die Struktur zu stabilisieren und weitere Setzungen zu verhindern - unterscheiden sich aber grundlegend in der Ausführung, dem Bauaufwand, der Bauzeit und den Kosten.
Harzinjektionen
Bei Harzinjektionen werden expandierende Harze zur Stabilisierung des Fundamentbodens von Gebäuden mit Setzungserscheinungen eingesetzt.
Das Verfahren ist einfach: Durch kleine Bohrungen im Boden wird ein spezielles Polyurethanharz eingepresst, das sich im Untergrund rasch ausdehnt.
Diese Expansion bewirkt drei wesentliche Effekte:
- Verbesserung der mechanischen Bodeneigenschaften zur Erhöhung der Tragfähigkeit und Wiederherstellung der strukturellen Stabilität
- Bodenverdichtung: Das Harz füllt Hohlräume auf und verbessert die Bodenkohäsion, wodurch die Festigkeit steigt
- Stabilisierung und kontrollierte Anhebung: Bei Absenkungen oder ungleichmäßigen Setzungen kann das expandierende Harz das Gebäude kontrolliert in seine ursprüngliche Position zurückbringen
Hauptunterschiede zwischen Mikropfählen und Harzinjektionen
Mikropfähle und Harzinjektionen funktionieren nach völlig verschiedenen Prinzipien. Während Mikropfähle die Gebäudelasten auf tiefere, stabilere Bodenschichten übertragen, verbessern Harzinjektionen die mechanischen Eigenschaften des vorhandenen Bodens durch Verdichtung.
Die wichtigsten Unterschiede:
- Funktionsweise: Mikropfähle leiten das Gebäudegewicht auf tragfähigere, tiefere Bodenschichten ab. Expandierende Harze verdichten den Boden und erhöhen seine Tragfähigkeit direkt vor Ort.
- Bauaufwand: Mikropfähle erfordern tiefe Bohrungen und schwere Baumaschinen - die Baustelle ist komplex und belastend. Harzinjektionen kommen mit kleinen Bohrungen aus, ohne Aushub oder schweres Gerät.
- Arbeitsgeschwindigkeit: Mikropfähle benötigen mehr Zeit für Einbau und Aushärtung - die Arbeiten können Tage oder Wochen dauern. Expandierende Harze härten in wenigen Minuten aus und ermöglichen sehr schnelle Sanierungen.
- Einsatzbereich: Mikropfähle sind sinnvoll, wenn tragfähiger Baugrund erst in großer Tiefe erreicht wird. Expandierende Harze eignen sich ideal für Wohn- und Gewerbebauten, zum Verfüllen von Hohlräumen und zur Behebung unterschiedlicher Setzungen.
- Kosten: Mikropfähle sind aufwendiger und teurer - sowohl bei Material als auch Ausführung. Harzinjektionen sind wirtschaftlicher, schneller und deutlich weniger belastend, zumal nur Bohrungen mit maximal 26 mm Durchmesser erforderlich sind.
Wann Mikropfähle, wann Harzinjektionen?
Bei der Entscheidung zwischen Mikropfählen und Harzinjektionen müssen technische, wirtschaftliche und praktische Gesichtspunkte abgewogen werden. Expandierende Harzinjektionen haben sich in den letzten Jahren als fortschrittliche Alternative zu Mikropfählen etabliert - sie sind schneller, schonender und wirtschaftlicher.
Der größte Vorteil der Harze liegt in ihrer Fähigkeit, den Boden zu stabilisieren, ohne aufwändige Erd- oder Abbrucharbeiten. Das macht sie zur idealen Lösung bei bewohnten Gebäuden oder Strukturen, bei denen komplexe Baumaßnahmen nicht möglich sind. Mikropfähle dagegen erfordern tiefe Eingriffe mit schweren Maschinen und belasten Gebäude und Umgebung erheblich.
Auch die Dauer des Eingriffs spricht für Harzinjektionen. Das Material expandiert und härtet in wenigen Minuten aus, sodass die Sanierung sehr schnell abgeschlossen werden kann. Die Belastung für Bewohner und Nutzer bleibt minimal.
Mikropfähle erfordern hingegen längere und komplexere Arbeiten über Tage oder Wochen mit entsprechendem Lärm, Staub und Einschränkungen.
Der Verzicht auf Aushub und schweres Gerät reduziert die Gesamtkosten erheblich. Mikropfähle sind sowohl material- als auch arbeitsintensiv und damit deutlich teurer.
Nicht zuletzt ermöglichen Harzinjektionen eine substanzschonende Sanierung ohne strukturelle Eingriffe. Mikropfähle erfordern tiefgreifende bauliche Änderungen und können bei denkmalgeschützten oder architektonisch wertvollen Gebäuden problematisch sein.
Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren sind Harzinjektionen oft die beste Wahl für eine wirksame, schnelle Lösung mit minimalen Eingriffen.
Praxisbeispiele für Fundamentstabilisierung mit Harzinjektionen
Expandierende Harzinjektionen wurden in den letzten Jahren erfolgreich bei zahlreichen Sanierungen eingesetzt - sowohl bei Wohngebäuden als auch bei Industrie- und Infrastrukturbauten. Besonders in städtischen Bereichen, wo benachbarte Gebäude und die Notwendigkeit minimaler Störungen den Einsatz von Mikropfählen unpraktikabel machen, haben sich Harzinjektionen als schnelle, wirksame und schonende Lösung bewährt.
Ein typisches Beispiel ist die Sanierung historischer Gebäude mit Setzungserscheinungen. So wurde ein denkmalgeschütztes Gebäude im Zentrum von Salzburg erfolgreich stabilisiert. Hier finden Sie den vollständigen Artikel.
Videobericht zur Sanierung:
Aber auch bei neueren Bauten sind Harzinjektionen die optimale Lösung. Eine Fundamentstabilisierung mit URETEK löst das Problem von Setzungen und Mauerrissen schnell und schonend.
Harzinjektionen ermöglichten eine präzise, kontrollierte Fundamentstabilisierung mithilfe von Lasersystemen - ohne Aushub und aufwändige Struktureingriffe.
Dank ihrer Vielseitigkeit kommen expandierende Harze auch im Infrastrukturbereich zum Einsatz, etwa bei der Stabilisierung von Straßen, Brücken und Flughäfen, wo schnelle Sanierungen für die Betriebskontinuität entscheidend sind.
URETEK - die Vorteile der Harzinjektionen
Zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen bieten Harzinjektionen einen entscheidenden Pluspunkt gegenüber Mikropfählen: die Echtzeitüberwachung der Maßnahme.
Bei Mikropfählen lässt sich die Wirksamkeit nicht sofort beurteilen. Ihre Fähigkeit zur Lastübertragung und Strukturstabilisierung wird erst nachträglich durch geotechnische Untersuchungen oder spätere Inspektionen bewertet. Das Ergebnis ist nicht unmittelbar erkennbar und manchmal sind Nacharbeiten erforderlich.
Expandierende Harzinjektionen dagegen ermöglichen eine kontinuierliche Überwachung während der Ausführung. URETEK setzt Laser- und 3D-Radarsysteme ein, um die Gebäudehebung zu verfolgen und die Sicherheit der Maßnahme zu gewährleisten.
Penetrometerprüfungen bestätigen die Verbesserung der mechanischen Bodeneigenschaften und das Erreichen der gesetzten Ziele.
Dieser Unterschied ist entscheidend, weil Harzinjektionen größere Sicherheit und Zuverlässigkeit bieten und eine sofort messbare und wirksame Lösung garantieren.
