Untergrund

Der Untergrund entscheidet über Machbarkeit, Sicherheit und Effizienz von Betonabbruch, Spezialrückbau, Felsabbruch, Tunnelbau, Entkernung und Natursteingewinnung. Seine Beschaffenheit beeinflusst die Wahl der Verfahren, die Dimensionierung der Werkzeuge und die Reihenfolge der Arbeitsschritte. Ob massiger Stahlbeton, geschichteter Naturstein, geklüfteter Fels oder inhomogenes Mauerwerk – erst eine fundierte Untergrundanalyse ermöglicht ein kontrolliertes, erschütterungsarmes Vorgehen mit Werkzeugen wie Betonzangen oder Stein- und Betonspaltgeräten der Darda GmbH.

Definition: Was versteht man unter Untergrund

Unter Untergrund versteht man im bautechnischen und geotechnischen Kontext die Gesamtheit der tragenden oder zu bearbeitenden Materialien und Schichten, auf oder in denen gearbeitet wird: Beton, Stahlbeton, Mauerwerk, Naturstein, Fels, Asphalt, Estrich sowie Lockergesteine und Hinterfüllungen. Er umfasst physikalische und strukturelle Eigenschaften (Dichte, Festigkeit, Porosität, Feuchte, Riss- und Kluftsysteme, Bewehrung), die maßgeblich bestimmen, wie Lasten abgetragen werden, wie sich Risse ausbreiten und welche Abtrags- oder Trennverfahren zweckmäßig sind.

Geotechnische Kennwerte und Struktur des Untergrunds

Für Planung und Ausführung im Rückbau- und Abbruchumfeld sind folgende Merkmale des Untergrunds entscheidend:

• Druck- und Zugfestigkeit: bestimmen die erforderlichen Spalt- und Schneidkräfte.
• Riss- und Kluftsysteme: beeinflussen Rissführung, Blockbildung und Bruchflächen.
• Bewehrungsgrad und -lage: wirkt sich auf die Eignung von Betonzangen gegenüber Spaltverfahren aus.
• Schichtung, Lagerung, Korngefüge bei Naturstein und Fels: lenkt die Spaltlinie und das Abtragsverhalten.
• Feuchte, Porosität, Karbonatisierung: verändern das spröde bzw. duktil-brittlige Verhalten von Beton und Mauerwerk.
• Einbauten und Hohlräume: Leitungen, Spannkabel, Füllungen oder Hinterfüllungen beeinflussen die sichere Bearbeitung.

Rolle des Untergrunds im Betonabbruch und Spezialrückbau

Im Betonabbruch und Spezialrückbau entscheidet der Untergrund über das Verhältnis von Schneiden, Spalten und Zerkleinern. Bei hochbewehrtem Stahlbeton sind Betonzangen zweckmäßig, um Beton und Bewehrung getrennt zu erfassen, tragende Querschnitte kontrolliert zu reduzieren und Bauteile abschnittsweise zu demontieren. Bei massigem, sprödem Beton mit geringer Bewehrung ermöglichen Stein- und Betonspaltgeräte eine gezielte Rissinitiierung und einen erschütterungsarmen Bruch. Hydraulikaggregate der Darda GmbH stellen dafür die benötigten Drücke bereit, während Steinspaltzylinder im Fels oder Naturstein große Blöcke entlang natürlicher Schwächezonen lösen.

Untergrundarten und typische Eigenschaften

Beton und Stahlbeton

Betonuntergründe variieren von schwach bewehrten Fundamenten bis zu hochfesten, dicht bewehrten Bauteilen. Relevante Aspekte sind Festigkeitsklasse, Bewehrungsüberdeckung, Betonalter, Karbonatisierungstiefe, Feuchte und vorhandene Risse. Bei dichter Bewehrung und begrenzten Zugänglichkeiten bieten Betonzangen eine kontrollierte Querschnittsreduktion und Abtrennung, während bei massigen, wenig bewehrten Bauteilen Stein- und Betonspaltgeräte über Kernbohrungen gezielt Spaltkräfte einleiten.

Mauerwerk

Mauerwerk ist inhomogen. Steinformation, Mörtelqualität, Lagerfugen und Fehlstellen beeinflussen das Bruchbild. Mechanisches Spalten kann entlang Lager- und Stoßfugen wirken; bei Mischmauerwerk bewähren sich Vortrennschnitte und eine Kombination aus Zerkleinern und Spalten. Hydraulische Zangen mit angepasster Maulgeometrie reduzieren Loslös- und Ausbruchrisiken an angrenzenden Bauteilen.

Fels und Naturstein

Felsmassive besitzen Klüfte, Schichtflächen und Bänke. Die Orientierung dieser Schwächezonen lenkt die Spaltlinie. Steinspaltzylinder nutzen dies, um präzise Blöcke zu lösen – in der Natursteingewinnung ebenso wie im Tunnelbau. In stark zähen Gesteinen ist eine engere Bohrlochabfolge notwendig; in geschichtetem Material reichen größere Abstände, sofern die Kluftkontinuität ausreicht.

Asphalt, Estriche, Unterlagsböden

Diese Schichten sind dünner und zäher. Vortrennen, segmentweises Anheben und Zerkleinern begrenzen Schäden am tragenden Untergrund. Feuchte Untergründe oder gebundene Tragschichten erfordern angepasste Abfolge, um Schwingungen und Delaminationen zu vermeiden.

Lockergesteine und Hinterfüllungen

Inhomogene Hinterfüllungen, Schüttungen und Böden sind als Auflager kritisch. Sie beeinflussen die Abstützung von Maschinen und die Lastpfade beim Abtragen. Verdichtung, Abstützung und gegebenenfalls temporäre Gründungen sind einzuplanen.

Erkundung und Bewertung des Untergrunds

Eine systematische Untergrundaufnahme reduziert Risiken und erhöht die Prozesssicherheit. Sinnvolle Schritte sind:

• Visuelle Inspektion: Risse, Abplatzungen, Ausblühungen, Feuchtespuren, Setzungen, Kantenintegrität.
• Sondierungen und Bohrkerne: Entnahme zur Festigkeitsabschätzung, Porosität und Bewehrungslage.
• Ortungs- und Prüfverfahren: Bewehrungsdetektion, Rückprallmessungen, Impuls-Echo/Ultraschall zur Bauteilhomogenität.
• Bauteil- und Lastanalyse: Tragwirkung, Auflager, Zwängungen, Verbunde zu Nachbarbauteilen.
• Umfeldprüfung: Leitungen, Medien, Hohlräume, Erschütterungssensibilität angrenzender Strukturen.

Auf Basis der Daten erfolgt eine Einstufung nach:

1. Materialart und Festigkeit (Beton, Fels, Mauerwerk, Mischzonen)
2. Struktur (Schichtung, Klüfte, Rissnetz, Bewehrungsgrad)
3. Randbedingungen (Zugänglichkeit, Auflager, Feuchte, Temperatur)
4. Schutzziele (Erschütterung, Lärm, Staub, Bauteilschonung)
5. Verfahrenswahl und Werkzeugkonfiguration

Werkzeugwahl und Verfahren in Abhängigkeit vom Untergrund

• Massiger, wenig bewehrter Beton: Stein- und Betonspaltgeräte mit definiertem Bohrbild; Hydraulikaggregate der Darda GmbH liefern reproduzierbare Spaltkräfte.
• Dicht bewehrter Stahlbeton: Betonzangen für kontrolliertes Zerkleinern und Durchtrennen von Betonquerschnitten; bei größeren Querschnitten Kombination mit Vortrennschnitten oder Kernbohrungen.
• Fels mit ausgeprägten Klüften: Steinspaltzylinder nutzen vorhandene Schwächezonen, um Blöcke zu lösen; Bohrlochabstände entlang der Kluftorientierung festlegen.
• Mauerwerk mit heterogener Struktur: Zangen mit angepasster Schneidengeometrie und moderaten Hydraulikdrücken für fugenorientiertes Abtragen.
• Stahlanteile und Einbauten: Stäbe und Profile mit Stahlscheren oder Kombischeren separieren; Restbeton anschließend zangen- oder spalttechnisch abbauen.
• Sondereinsatz mit Behältern und Tanks in sensiblen Umgebungen: Tankschneider für Behälterwandungen; Untergrund (Fundamente, Auflager) vorab sichern und Lastabtragung planen.
• Komplexe Trennaufgaben: Multi Cutters für wechselnde Materialübergänge; Untergrundwechsel frühzeitig in der Arbeitsfolge berücksichtigen.

Planung, Sicherheit und rechtliche Rahmenbedingungen

Sichere Arbeiten am Untergrund setzen eine Gefährdungsbeurteilung, geeignete Schutzmaßnahmen und eine tragfähige Arbeitsplanung voraus. Genehmigungen, Verkehrssicherung und Nachbarschaftsschutz sind je nach Projekt und Standort zu berücksichtigen. Normative Vorgaben und anerkannte Regeln der Technik sind einzuhalten; im Zweifel ist fachkundiger Rat einzuholen.

• Standsicherheit: Temporäre Abstützungen und Entkoppelungen planen, Lastpfade überwachen.
• Erschütterungs- und Lärmschutz: Verfahren und Parameter (Druck, Schlagzahl, Spaltfolge) auf empfindliche Umgebungen abstimmen.
• Staub- und Wassermanagement: Befeuchtung, Absaugung, kontrollierte Wasserführung bei Bohr- und Spaltarbeiten.
• Medien und Gefahrenstoffe: Leitungen orten, Medien drucklos schalten, kontaminierte Bereiche kennzeichnen.
• Arbeitsplatzgestaltung: Rutschfeste, tragfähige Auflager für Maschinen; Notwege freihalten.

Ausführung: Schritt-für-Schritt bei spalt- und zangenbasierten Verfahren

1. Untergrund erfassen: Material, Bewehrung, Kluft-/Rissbild, Feuchte und Auflager prüfen.
2. Abschnittsbildung: Trennschnitte, Entkopplungen und Abstützungen einrichten.
3. Bohrbild festlegen (bei Spaltverfahren): Durchmesser, Tiefe, Abstände nach Material und Zielbruchlinie wählen.
4. Spalten: Stein- und Betonspaltgeräte oder Steinspaltzylinder setzen, Hydraulikdruck kontrolliert steigern, Rissfortschritt beobachten.
5. Zerkleinern: Betonzangen ansetzen, Querschnitte gezielt reduzieren; Bewehrung mit Stahlscheren oder Kombischeren trennen.
6. Nacharbeit: Kanten beischneiden, Restspannungen abbauen, Bauteile sichern und abtransportieren.
7. Qualitätssicherung: Bruchbild prüfen, Maßhaltigkeit verifizieren, Dokumentation fortschreiben.

Einfluss von Feuchte, Temperatur und Jahreszeit

Feuchtigkeit erhöht die Duktilität vieler Baustoffe und kann die Spaltzugfestigkeit beeinflussen. Frost führt zu Sprödigkeit und kann unkontrollierte Abplatzungen begünstigen. Hydraulische Komponenten sind innerhalb der vorgesehenen Temperaturfenster zu betreiben; bei Kälte sind Anfahrdrücke behutsam zu steigern. Nasse Untergründe erfordern rutschfeste Auflager und angepasstes Staub- sowie Wasserhandling.

Erschütterungsarme Verfahren im Tunnelbau und sensiblen Bereichen

Im Tunnelbau, bei Krankenhäusern oder in dicht bebauten Innenstädten sind geringe Erschütterungen und Lärmpegel essenziell. Mechanisches Spalten mit Stein- und Betonspaltgeräten sowie kontrolliertes Zerkleinern mit Betonzangen ermöglichen eine geringe Schwingungseinleitung in den Untergrund. Die Reihenfolge der Lastumlagerungen ist zu planen, um Setzungen und Rissfortschritte in angrenzenden Bauteilen zu vermeiden.

Praxisbeispiele aus den Einsatzbereichen

Betonfundament im innerstädtischen Rückbau

Ein massiges Fundament mit geringer Bewehrung wird in Abschnitte unterteilt. Kernbohrungen definieren die Spaltlinie, Stein- und Betonspaltgeräte erzeugen den Bruch. Ränder werden mit Betonzangen nachgearbeitet, um Anschlussbauteile zu schonen.

Felsabtrag im Tunnelvortrieb

Geklafter Fels mit klarer Schichtorientierung: Bohrlöcher entlang der Bänke, Steinspaltzylinder lösen Blöcke kontrolliert. Die geringe Erschütterung schont Ausbau und Umgebung.

Natursteingewinnung

Massige Natursteinbank: Spaltabstände nach Korngefüge und Kluftabstand. Hydraulisches Spalten reduziert Mikrorissbildung und liefert maßhaltige Blöcke für die weitere Verarbeitung.

Typische Fehler und wie man sie vermeidet

• Unterschätzte Bewehrung: Vorab orten; bei hoher Dichte Betonzangen und Stahlscheren einplanen.
• Falsches Bohrbild: Abstände an Festigkeit und Kluftsystem anpassen; Tiefe an die Zielbruchfläche koppeln.
• Unzureichende Abstützung: Auflager tragfähig herstellen; Lastumlagerungen überwachen.
• Feuchte- und Temperaturfolgen ignoriert: Parameter, Druckstufen und Reihenfolge der Schritte anpassen.
• Unklare Abschnittsbildung: Trennschnitte und Entkopplungen frühzeitig setzen, um unkontrollierte Brüche zu vermeiden.

Wesentliche Kenngrößen und Begriffe für die Untergrundbewertung

• Druckfestigkeit, Zug- und Spaltzugfestigkeit
• Bewehrungsüberdeckung, Bewehrungsgrad
• Kluftabstand, Kluftkontinuität, Schichtmächtigkeit
• Porosität, Feuchtegehalt, Karbonatisierungstiefe
• Auflagerbedingungen, Verbund- und Randbedingungen