Innovative Instandsetzung von Parkhäusern in Stahlblech- Stahlbeton-Verbundbau durch eine Kombination von geklebter Verstärkung und Kathodischem Korrosionsschutz

Im Rahmen des FHprofUnt Forschungsvorhabens „GlueCs Park“ soll in Kooperation mit fünf Industriepartnern eine Instandsetzungsmethode für Parkhäuser mit Deckensystemen aus Stahl-Trapezblechen und Stahlbetonergänzung entwickelt werden, bei der eine Kombination zweier innovativer Instandsetzungsmethoden zum Einsatz kommt: Zum einen wird ein Kathodisches Korrosionsschutz-System (KKS) entwickelt, bei dem Carbonlamellen mit einem zementösen Kleber in den Beton eingeschlitzt werden und die sowohl zur Verstärkung als auch Anode für das KKS-System dienen. Zum anderen werden auf das geschädigte Trapezblech dauerhafte Blechverstärkungen aufgeklebt.

In den letzten Jahrzehnten wurden im großen Umfang Parkhäuser mit Deckensystemen aus Stahl-Trapezblechen und Stahlbetonergänzung (Verbunddecken) als klassischer Verbundbau errichtet. Diese Deckenkonstruktionen sind bei Einsatz als Parkflächen einer Chloridbelastung aus Taumitteln ausgesetzt. Aus diesem Grund werden die Betonoberflächen meist mit einem rissüberbrückenden Oberflächenschutzsystem versehen. Durch die Kombination großer Rissbreiten, gerade über den Stahlträgern, und freier Bewitterung bzw. hoher Temperaturänderungen, zeigen die gängigen Beschichtungen bereits nach wenigen Jahren Risse und Ablösungen.

Durch diese Undichtigkeiten gelangen Chloride in die Stahlbetonkonstruktion. Hier ist gerade bei älteren Konstruktionsarten die den Riss kreuzende, aufgebogene Bewehrung (Aufhängebewehrung) aus herkömmlichem Bewehrungsstahl anfällig, so dass es bei Eindringen von Chloriden zu chloridinduzierter Lochkorrosion kommt. Diese Korrosion kann die Tragfähigkeit der Deckenkonstruktion durch die hohe Korrosionsgeschwindigkeit und den damit verbundenen Querschnittsverlusten nach wenigen Jahren stark einschränken.

Eine weitere Schwachstelle der Systeme stellt die Hinterläufigkeit des Stahlblechs dar: Durch die nicht funktionstüchtige Beschichtung und durch Risse im Betonquerschnitt gelangen Chloride häufig auch auf die Oberseite der Stahlbleche und führen auch dort innerhalb kurzer Zeit zu deutlichen Querschnittsverlusten an den Blechen bis diese letztlich „durchrosten“.

Solch geschädigte Deckensysteme sind bislang kaum wirtschaftlich instand zu setzen: Der Korrosionsschutz der Betonstahlbewehrung muss bei hoher Chloridbelastung im Rissbereich durch Entfernen des chloridbelasteten Betons mittels Höchstdruckwasserstrahlen und anschließender Reprofilierung wieder hergestellt werden. Die Korrosion der Bleche lässt sich durch herkömmliche Instandsetzungsmaßnahmen von der Deckenoberseite nicht unterbinden. Auch sind übliche Instandsetzungsmaßnahmen wie Schweißen aufgrund der dünnen Blechdicke oder Nieten und Schrauben aufgrund der geringen Kraftübertragung nicht geeignet, so dass häufig der Abriss der geschädigten Deckenfelder erforderlich ist. Dies ist mit sehr hohen Instandsetzungskosten und einem hohen Ressourceneinsatz sowie langfristigen Nutzungsunterbrechungen verbunden.