Standsicherheit der Wetterschutzschichten dreischichtiger Außenwände (Dr.-Ing. N. Fouad)

1 Problemstellung

Dreischichtige Außenwände der Großtafelbauten (Bild 1) in den neuen Bundesländern weisen häufig folgende typische Schäden auf:

- Risse in den Wetterschutzschichten,

- unterschiedliche Dicken der Wetterschutzschichten,

- unzureichende Betondeckung,

- stark streuende Betonfestigkeiten,

- absandende Oberflächen,

- Wärmebrücken und undichte Fugen.

Weiterhin wird häufig angezweifelt, ob die stählernen Anker (Bild 2) zwischen der Wetterschutzschicht und dem tragenden Beton aus nichtrostendem Stahl bestehen und ob diese Anker (Bild 7) planmäßig und in ausreichender Anzahl eingebaut worden sind.

2 Sanierung

Um die Mängel und Schäden an dreischichtigen Außenwänden zu beseitigen und um das bauphysikalische Verhalten der Wände zu verbessern, bietet es sich an, wärmedämmende Maßnahmen - z.B. Wärmedämmverbundsysteme oder hinterlüftete Außenwandbekleidungen - auf den Außenseiten der Wetterschutzschichten aufzubringen.

Dadurch werden die Außenwände weiterhin dauerhaft so trocken gehalten, daß ohne konventionelle Betoninstandsetzungsmaßnahmen fortschreitende Bewehrungskorrosion vermieden wird.

3 Voruntersuchungen

Um die Standsicherheit der Wetterschutzschichten von dreischichtigen Außenwänden vor und nach dem Aufbringen einer Wärmedämmaßnahme zuverlässig beurteilen zu können, muß der Ist-Zustand der Außenwände bestimmt werden. Die Untersuchungen müssen folgendes beinhalten:

1. Bestimmung der Dicke der einzelnen Schichten der Wandelemente
2. Rißuntersuchungen
3. Bestimmung der Betondruckfestigkeit der einzelnen Schichten der Außenwände
4. Bestimmung der Betondeckung
5. Bestimmung der Karbonatisierungstiefen
6. Bestimmung des Zustandes der Bewehrung
7. Bestimmung der Lage (Bild 7), des Typs, der Abmessungen, der Anzahl und des Materials der Traganker 

4 Rechnerischer Nachweis

Folgende Lastannahmen sind bei dem rechnerischen Nachweis der Standsicherheit der Verankerungen der Wetterschutzschichten zu berücksichtigen:

• Eigengewicht der Wetterschutzschicht
• Zusatzlast aus dem nachträglichen Wärmedämmsystem
• Temperaturbelastung (Bild 3 und Bild 4) 
• Windlast
• Hygrische Einflüsse (Bild 5) 
• Zwängungen aus dem aufgebrachten WDVS (Wechselwirkung zwischen Wetterschutzschichten und WDVS) (Bild 6)

5 Standsicherheit

Zur Beurteilung der Standsicherheit von Wetterschutzschichten sind Untersuchungen des Tragverhaltens der dreischichtigen Außenwandelemente, sowohl im Labor als auch vor Ort, sowie rechnergestützte Untersuchungen unter Annahme der dargestellten Lastannahmen für zahlreiche Objekte durchgeführt worden (Bild 8 und Bild 9). Die Untersuchungen hatten folgende Ergebnisse:

1. Die Standsicherheit der Wetterschutztschichtenverankerung ist in allen untersuchten Fällen vor und nach dem Aufbringen einer Wärmmedämm - Maßnahme gegeben.
2. Die typischen Risse in den Wetterschutzschichten, die in der Regel bei der Fertigung der Wände entstanden sind, stellen keine Gefahr für die Tragfähigkeit der Traganker dar.
3. Durch das nachträgliche Aufbringen von Wärmedämmsystemen auf die Wetterschutzschicht wird die Beanspruchung der Traganker durch den maßgebenden Lastfall Temperatur deutlich reduziert (Bild 10).
4. Ist die Standsicherheit der Wetterschutzschichten nicht mehr gegeben, so können zusätzlich bauaufsichtlich zugelassene Traganker zur Sicherung der Wetterschutzschicht eingebaut werden. Die dabei möglicherweise entstehenden Zwangsbeanspruchungen sind rechnerisch zu verfolgen.

Die Notwendigkeit einer zusätzlichen Verankerung der Wetterschutzschichten wird aus den o.g. Gründen auf Einzelfälle beschränkt bleiben; sie ist in der Regel überflüssig und kostentreibend.