Innovative Instandsetzung von Parkhäusern in Stahlblech- Stahlbeton-Verbundbau durch eine Kombination von geklebter Verstärkung und kathodischem Korrosionsschutz (GlueCS-Park)

Im Projekt GlueCS-Park (Innovative Instandsetzung von Parkhäusern in Stahlblech-Stahlbeton-Verbundbau durch eine Kombination von geklebter Verstärkung und kathodischem Korrosionsschutz) setzt die Hochschule für angewandte Wissenschaften München innovative Verfahren und Verbindungstechnologien ein, um die Standfestigkeit und Dauerhaftigkeit von chloridgeschädigten Verbundkonstruktionen wiederherzustellen. Das Projekt wird geleitet von Prof. Dr. Christoph Dauberschmidt.

Herausforderung

Parkhäuser wurden in den vergangenen Jahrzehnten im großen Umfang mit Deckensystemen aus Stahl-Trapezblechen und Stahlbetonergänzung als klassischer Verbundbau errichtet. Die Vorteile liegen in der leichten Bauart mit großen Spannweiten, dem sichergestellten Brandschutz und den kurzen Bauzeiten. Diese Deckenkonstruktionen sind im Winter jedoch starken witterungs- und tausalzbedingten Belastungen ausgesetzt.  Dringen die in den Tausalzen enthaltenen Chloride zur Stahlbewehrung oder zum Blech durch, entstehen Lochfraßkorrosion und Abplatzungen. Zwar werden die Betonoberflächen mit Oberflächenschutzsystem versehen, doch diese bieten in den meisten Fällen nur für kurze Zeit Schutz. Bereits nach wenigen Jahren treten Risse und Ablösungen auf, wodurch die Chloride ungehindert in die Konstruktion eindringen können.  Gelangen diese zu den Stahlblechen an der Unterseite der Decken, sind derart geschädigte Deckensysteme wirtschaftlich kaum noch instand zu setzen.

Ziele und Vorgehen

Im Forschungsvorhaben GlueCS-Park soll eine Instandsetzungs- und Verstärkungsmethode entwickelt werden, bei der zwei innovative Methoden miteinander kombiniert werden. Zum einen wird ein kathodisches Korrosionsschutzsystem (KKS) entwickelt, bei dem Lamellen aus Carbon mit einem zementösen Kleber in den Beton eingeschlitzt werden. Zum anderen werden auf das geschädigte Trapezblech an der Deckenunterseite dauerhafte Verstärkungen aus Stahl oder Carbon angebracht, die mittels eines chloridresistenten Klebstoffsystems befestigt werden. Mit dem Einsatz in einem Pilotprojekt soll belegt werden, dass das KKS-System funktioniert und die klebtechnische Verstärkung der korrodierten Trapezbleche dauerhaft tragfähig ist. Um den Schädigungsgrad festzustellen, werden vorab zerstörungsfreie Prüfmethoden wie Potentialfeldmessung und Korrosionsstrommessungen weiterentwickelt. Eine Modifizierung von Ultraschallgeräten soll zudem die zerstörungsfreie Restquerschnittsermittlung von der Unterseite der beschichteten Bleche ermöglichen.

Innovationen und Perspektiven

Eine Innovation ist die Verstärkung von Stahlbetonbauteilen mit   Lamellen aus Carbon bei   gleichzeitigem Schutz mit KKS. Durch die Kombination von Bauwerksverstärkung und kathodischen Korrosionsschutz erhoffen sich die Kooperationspartner, neue Märkte zu erschließen und damit auch einen signifikanten Wettbewerbsvorteil. Da technisch ausgereifte und vor allem wirtschaftlich tragfähige Instandsetzungskonzepte für korrosionsgeschädigte Parkhäuser derzeit nicht existieren, ist das Marktpotential enorm: Schätzungen zufolge sind rund 30 Prozent der Parkflächen geschädigt und müssen dringend instandgesetzt werden. Damit wird mit einem jährlichen Marktvolumen in einem hohen zweistelligen Millionenbereich gerechnet. Die gewonnenen Erkenntnisse können zudem für andere Bauwerke wie Zwischendecken von Tiefgaragen aus Ortbeton, Brücken aus Verbundkonstruktionen oder Tunnel eingesetzt werden.