Hochwassersichere Bauteile
– so unterstützt die Forschung die Bauwirtschaft

Treten Flüsse über ihre Ufer, sind nicht nur Wohngebäude gefährdet. Auch Industriegebiete werden überflutet. Produktions-, Werkstatt- und Lagerhallen werden heutzutage nur noch selten massiv gemauert. Die gängige Bauart ist modular. Metallleichtbauweise mit Stahl-Sandwichelementen ist derzeit das dominierende Verfahren. Anhand des Tests der Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden (HTWD) von Stahl-Sandwichelementen zeigen wir beispielhaft, wie Forschung und Bauwirtschaft konstruktiv zusammenarbeiten, um Bauteile widerstandsfähiger, Gebäude somit resilienter zu machen. Die HTWD hat diese Bauelemente zusammen mit dem Internationalen Verband für den Metallleichtbau (IFBS) auf Hochwasserschutz hin untersucht.

Originalgetreuer Aufbau für praxisnahes Testszenario

Dafür hat die HTWD auf dem Gelände ihres Testzentrums für hochwasser- und starkregenangepasstes Bauen (TestHUB) die Sandwichelemente eines namhaften Herstellers originalgetreu aufgebaut und Hochwasser mit 0,5 Metern, einem Meter, 1,5 Metern und zwei Metern Höhe ausgesetzt. Die mit einem Dämmstoffkern versehenen Elemente werden in der Regel horizontal oder vertikal verbaut. Das TestHUB prüfte beide Einbauarten.

Schwachstelle: Verbindung zur Bodenplatte

Während der Prüfung zeigt sich, dass vor allem an der Verbindung der Elemente zur Bodenplatte Wasser eindringt. Dort erweisen sich die verwendeten Dichtgummis als Schwachstelle. Gerade beim vertikalen Aufbau sorgen die Sicken im Stahlblech für Angriffsfläche. Durch die dadurch unterschiedlichen Spaltmaße am Übergang zwischen Sandwichelementen und Stahlbetonsockel kann das Fugendichtband durch das eindringende Hochwasser herausgedrückt werden. Dieser Effekt tritt bei der horizontalen Verlegung der Wandelemente deutlich geringer auf. Die Nut- und Federverbindungen zwischen den einzelnen Elementen hingegen erweisen sich während des Tests als sehr robust. Dort dringt nur sehr wenig Wasser ein.

Immaterieller Schaden, Stress, psychische Belastungen

Umfassender Hochwasserschutz fängt auf dem eigenen Grundstück an, setzt sich aber an der Grundstücksgrenze fort. Wer auf seinem Grundstück Hochwasserschutzmaßnahmen trifft, muss darauf achten, dass dadurch keine Nachbargrundstücke gefährdet werden. Mauern, Aufschüttungen oder Wasserumleitungen dürfen den natürlichen Wasserabfluss nicht blockieren oder umlenken. Andernfalls drohen rechtliche Konsequenzen wie Unterlassungsansprüche, Schadensersatzforderungen oder behördliche Auflagen. Besonders kritisch wird es, wenn durch eigene Schutzbauten Wasser gezielt auf Nachbarflächen gelenkt wird. Daher ist es ratsam, geplante Maßnahmen fachlich prüfen zu lassen und frühzeitig mit der Nachbarschaft abzustimmen. Insgesamt lohnt es sich, Starkregen- und Hochwasserschutz in der Nachbarschaft zu koordinieren. Am einfachsten ist das in einem Neubaugebiet. Es bedarf Engagement und Abstimmung. Bestenfalls hat die Verwaltung bereits im Bebauungsplan einen koordinierten Hochwasserschutz festgeschrieben.

Überarbeitung der Dichtkonstruktion

Das IFBS überarbeitet auf Basis der Testergebnisse die Dichtungskonstruktion. Dazu wird die Anzahl der Fugendichtbänder verdoppelt und zudem selbstexpandierende Dichtungen verwendet. Mithilfe dieser relativ einfachen Änderungen sinkt der Wasserdurchfluss bei vertikaler Installation um 53 Prozent, bei horizontaler Anbringung gar um 85 Prozent.

Elemente können sich verbiegen

Ein weiterer Schwachpunkt: Unter dem hohen Druck eines Hochwassers können sich die Sandwichelemente verbiegen. Ab einem bestimmten Wasserdruck geben die Wände nach. Im Testszenario verbiegen sich die Paneele zwar, bersten aber nicht. Tatsächlich sind die Verformungen sogar reversibel. Die Verformungen können aber das Eindringen von Hochwasser begünstigen. Daher rät das Testteam, die Stützweite der Paneele durch Zwischenstützen zu verringern. Dies reduziere die Verformung der Sandwichelemente enorm.

Übernahme der Erkenntnisse in die Konstruktionsleitlinie

Das IFBS wird diese Erkenntnisse in die nächste Aktualisierung seiner Konstruktionsleitlinie übernehmen. Sie gibt vor, die die getesteten Sandwichelemente montiert werden sollen. Mit recht geringem Zusatzaufwand lässt sich so die Hochwassersicherheit einer Gewerbehalle deutlich verbessern.