Sicher bauen – Baugrundrisiko erkennen: Geologie, DIN 4020, VOB, HOAI … Bauausschusssitzung der IHK Magdeburg Schönebeck / Bad Salzelmen, 18.10.2010 Baugrund / regionale geologisch-hydrogeologische Verhältnisse Grundwasser: das Baugrundproblem in Schönebeck Baugrunduntersuchung: DIN 4020 / VOB / HOAI DIN 4020 und DIN 1610: Baugrund und Tiefbau Baugebiete: Flächenversiegelung und Versickerung von Niederschlägen Bauvorhaben: Planungs- und Rechtssicherheit Bauwerksschaden durch betonaggressives Wasser Dr. Manfred Sichting, Dipl.-Geologe CEMEX Deutschland AG

Baugrund: „Hinter der Hacke ist‘s duster!“ Baugrund ist zur Gewährleistung öffentlicher Ordnung und Sicherheit vor Baumaßnahmen zu untersuchen. Baugrund: Der Bauherr haftet. Baugrundrisiko erfasst sämtliche Risiken und Gefahren aus der Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Baugrund Baugrund: Bodeneigenschaften, Schichten, Lagerung, Störungen, Grundwasser Geologische Verhältnisse können Baugrund auf engstem Raum total verändern. Es gibt keinen „den Baugrund“ ! Dr. Manfred Sichting

Regionale geologisch-hydrogeologische Verhältnisse in Schönebeck – Ausschnitt Geologische Karte 1 : 25.000 Hier sind die geologischen Verhältnisse bis ca. 2 m Tiefe abgebildet. Dr. Manfred Sichting

Regionale geologisch-hydrogeologische Verhältnisse in Schönebeck - Schichten, Lagerung, Störungen, Grundwasser Baugrund kann ab 2 m Tiefe völlig anders beschaffen sein ! Dr. Manfred Sichting

Nur der Blick auf die geologische Karte reicht nicht aus ! Regionale geologisch-hydrogeologische Verhältnisse Schönebeck - Schichten, Lagerung, Störungen, Grundwasser Salzer Dislokationszone = GK 3 gem. DIN 4020 Schönebecker Triasplatte incl. Elbtal je nach Bauwerk und Wasserhaltung GK 1 – 3 gem. DIN 4020 Nur der Blick auf die geologische Karte reicht nicht aus ! Dr. Manfred Sichting

Grundwasser: kennzeichnend für die Baugrundverhältnisse in Schönebeck Grundwasser kommt überall vor. In der Regel ist es zwischen 0,1 m bis 2,0 m unter der Geländeoberfläche anzutreffen. Oberflächennah verbreitete Kiessande und geklüftete Festgesteine sind sehr gute Grundwasserleiter. Es besteht ein historisch angelegtes Grabensystem zur Entwässerung. Teiche sind vorhanden. Historische Straßennamen verweisen auf Grundwasser, u.a. Brunnenstraße, Wasserstraße, Bornstraße. Es besteht folgende hydrogeologische Dreiteilung: Bad Salzelmen: Festgestein als (Poren-) Kluftwasserleiter, v.a. linienförmig an Störungen gebunden bzw. überlaufähnliche Austritte im Grenzbereich Muschelkalk / Buntsandstein, zum Teil gespannt, Chemismus geogen - betonaggressiv gemäß DIN 4030, Fließrichtung von West nach Ost. Felgeleben: Kiessande als Porenwasserleiter, Wasserstand flächendeckend und Chemismus vorflutabhängig, Fließrichtung von SW nach NE. Grünewalde: Kiessande als Porenwasserleiter, auch unter Auelehmbedeckung – dann gespannt, Wasserstand flächendeckend und Chemismus vorflutabhängig, Fließrichtung von SW nach NE. Grundwasser prägt entscheidend die Baugrundverhältnisse und ist maßgeblich für die Bestimmung der geotechnischen Kategorie gemäß DIN 4020. Dr. Manfred Sichting

Eine Momentaufnahme reicht nicht aus ! Grundwasser: kennzeichnend für die Baugrundverhältnisse in Schönebeck Grundwasserfließrichtung und Grundwasserstände HGW MHGW NW Eine Momentaufnahme reicht nicht aus ! Dr. Manfred Sichting

Grundwasser: das Baugrundproblem in Schönebeck Viele Häuser in Schönebeck haben Grundwasser im Keller bzw. feuchte Wände. Hierzu heißt es dann oft: „Das war so, das ist so, das kann man nicht ändern ….“ Fakt ist, infolge Wasserwerksschließungen und Tiefbaumaßnahmen, haben die Probleme zugenommen. Beides ist nicht natürlichen Ursprungs. Mir wurde am 09.07.2010 im Rathaus gesagt: „Wie viele Häuser betroffen sind, wissen wir nicht.“ Bürger sind auf mich zugekommen: „Betroffen sind ca. 1.200 Häuser. Hier wohnen ca. 20% der Einwohner.“ Deshalb: Baugrund untersuchen und Bauablauf überwachen. Dr. Manfred Sichting

Baugrunduntersuchung DIN 4020: hydrogeologische Erfordernisse Stets regionale geologisch-hydrogeologische Verhältnisse beachten. Grundwasser zirkuliert großräumig in hydraulischen Systemen. Festgesteine weisen in der Regel wasserführende Störungen / Klüfte auf. Das Grundwasser ist häufig gespannt. Wasserführende Störungen / Schichten v.a. in der Nähe Zechstein / Buntsandstein / Muschelkalk / Keuper können betonaggressives Grundwasser zuführen. Punktuelle Baugrundbohrungen müssen wasserführende Störungen nicht antreffen. Grundwasserstände und Fließrichtungen sind vorflutabhängig. Grundwasserstände unterliegen innerjährlich starken Schwankungen. Beurteilungsrelevant ist der höchste jemals gemessene Grundwasserstand (Recherche oder Korrelation). Veränderungen zur Grundwasserqualität, -fließrichtung, -menge und –stand sind genehmigungspflichtig. Wegfall von Brunnen, zusätzliche Versickerung u.a. verändern Grundwasserstände und Fließrichtung sowie chemische Beschaffenheit erheblich. Dr. Manfred Sichting

Baugrunduntersuchung: DIN 4020 – Geotechnische Erfordernisse Der Baugrund ist durch einen Sachverständigen zu beurteilen. Der Baugrund ist nach Schwierigkeitsgraden in Geotechnische Kategorien 1 – 3 zu klassifizieren. Maßgebend ist jeweils das Klassifizierungsmerkmal, das den größten Schwierigkeitsgrad beschreibt. Sie ist bei anderem Kenntnisstand umgehend zu berichtigen. Ausreichende Kenntnisse der regionalen geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse sind erforderlich. Dieses widerspiegelt sich im Bauvertrag nach VOB und in der Bauüberwachung nach HOAI. Dr. Manfred Sichting

VOB und Bauvertrag Zum Baugrundrisiko besteht folgende Regelung: § 7 Leistungsbeschreibung (1) Nr. 6 „Die für die Ausführung der Leistung wesentlichen Verhältnisse der Baustelle, z.B. Boden- und Wasserverhältnisse, sind so zu beschreiben, dass der Bewerber die Auswirkungen …… hinreichend beurteilen kann“ Verzichtet ein Bauherr auf ein Baugrundgutachten, geht dies zu seinen Lasten. Ergeben sich während der Arbeiten gegenüber der Baugrunduntersuchung abweichende Verhältnisse, muss der Tiefbauunternehmer dieses anzeigen. Der AN hat sich über die Wasser- und Bodenverhältnisse zu informieren und Risiken zu übernehmen. Er kann sich später nicht entlasten. Dem Bauherren obliegen alle Verkehrssicherungsverpflichtungen zum Schutz der Nachbarschaftsgrundstücke (§ 906, 909 BGB). Hierfür sind Schäden durch ihn oder einzuschaltende Sonderfachleute zu verhindern. Dr. Manfred Sichting

HOAI - Objektüberwachung Zur Überwachung des Baugrundrisikos während der Tiefbauarbeiten besteht folgende Regelung: Leistungsphase 8 gemäß § 15 HOAI Überwachung auf Übereinstimmung mit der Baugenehmigung, den anerkannten Regeln der Technik (DIN 4020) u.a. i.d.R. Bauanlaufberatung mit Festlegungen prüfende und kontrollierende Anwesenheit (keine ständige Anwesenheit), jedoch besondere Aufmerksamkeit bei „Anhaltspunkten für Mängelrisiko“, dann Einschaltung einer Fachkraft Führung Bautagebuch, bei Mängeln Schadensersatzansprüche gegen den Überwacher nach § 635 BGB Ein Überwachungsfehler mindert die Haftung des Unternehmers nicht. Dr. Manfred Sichting

DIN 4020 und DIN 1610: Baugrund und Tiefbau Grundwasser: füllt natürliche Hohlräume unterirdisch zusammenhängend aus und unterliegt der Schwerkraft es fließt gefälle- oder druckbedingt es hat eine unterschiedliche chemische Beschaffenheit (löst Salze) der Wasserstand schwankt jahreszeitlich bzw. niederschlagsabhängig Das trifft auch bei allen Baumaßnahmen so zu: a) Kiessand / Porenwasserleiter b) Festgestein / (Poren-) Kluftwasserleiter c) Baugrube in Kiessand bzw. Festgestein Kiessande Festgestein Grundwasser Dr. Manfred Sichting

DIN 4020 und DIN 1610: Baugrund und Tiefbau Technische Grundwasserabsenkung: Nachbargrundstücke sind zu beachten Zu beachten sind: Reichweite und Höhe der Absenkung, Gefälle und Fließgeschwindigkeit des Grundwassers und Feinstkornanteil des Bodens Auszuschließen sind hydraulischer und Erosionsgrundbruch Kiessande mit 5 – 10% Feinstkornanteil können bei Suffosion je m entwässerter Schichthöhe Setzungen von 5 – 10 cm aufweisen. Kiessande Festgestein Grundwasser Dr. Manfred Sichting

DIN 4020 und DIN 1610: Baugrund und Tiefbau Verfüllung linienförmiger Bauwerke: Der Planer muss die DIN 1610 so anwenden, dass die Wasserdurchlässigkeit des Verfüllmaterials den natürlichen Bodeneigenschaften entspricht. b) Umleitung von Grundwasser infolge unsachgemäßer Rohrbettung mit Füllsand a) Aufstau von Grundwasser infolge unsachgemäßer Verplombung c) Sachgerechte Verfüllung Kiessande Festgestein Grundwasser Dr. Manfred Sichting

Folgende wasserhaushaltliche Größen sind kennzeichnend Baugebiete: Flächenversiegelung und Versickerung von Niederschlagswasser Wasserkreislauf: Folgende wasserhaushaltliche Größen sind kennzeichnend Dr. Manfred Sichting

… planerische Metamorphose von NW über MHGW zum HGW ! Baugebiete: Flächenversiegelung und Versickerung von Niederschlagswasser … planerische Metamorphose von NW über MHGW zum HGW ! (Anmerkung: Das Bezugssystem „Höhennormal – HN“ war in der DDR amtlich. Es entspricht nicht mehr dem Stand der Technik. Seit 01.01.2000 gilt in Deutschland m ü. NHN.„) Dr. Manfred Sichting

Baugebiete: Flächenversiegelung und Versickerung von Niederschlagswasser Dr. Manfred Sichting

Baugebiete: Flächenversiegelung und Versickerung von Niederschlagswasser HGW: 1. Auskunft LHW: HGW ist korreliert 0,69 m höher als MHGW HGW entspricht somit 50,05 + 0,69 = 50,74 m ü. NHN (Planer: 50,00 m HN) 2. Bemessungsgrundlage gemäß ATV A 138 ist HGW, also 50,74 m ü. NHN HGW ist durch Planer nicht berücksichtigt (sein Wert 50,00 m HN) 3. Planer: Funktionsfähigkeit der Sickermulden ist bei Bodenfrost und Niederschlag nicht gegeben“ (S. 4) Fazit: ATV A 138 wird falsch umgesetzt. Wasserhaushalt: 4. Der zusätzliche unterirdische Abfluss ist planerisch nicht berücksichtigt. 5. Die Muldenversickerung führt zu einer Erhöhung des Grundwasserstandes. 6. Bei Starkniederschlägen kann die Erhöhung des GW-Standes bis ca. 10 cm betragen. Fazit: Wesentliche hydrogeologische Belange werden nicht berücksichtigt. Was tun? 7. Eine weitere Erhöhung des GW-Standes kann nicht erfolgen. 8. Die Eigenheimbebauung ist gut für die Stadtentwicklung. Fazit: Eine geeignete technische Lösung (Regenwasserkanal) ist vorzusehen. Dr. Manfred Sichting

Bauvorhaben: Planungs- und Rechtssicherheit Umweltgesetze u.a. Baugrundverhältnisse unterliegen ggf. Umweltgesetzen wie folgt: Wasserhaushaltsgesetz (WHG) Bundesbodenschutzgesetz (BBodSchG) Abfallgesetz (AbfG) Bundesimmissionsschutzgesetz (BImschG) Hier bestehen entsprechende behördliche Zuständigkeiten und Genehmigungspflichten. Beim Bauen im Grundwasser gilt WHG, zuständig ist ausschließlich die Untere Wasserbehörde. Sie entscheidet bei Entnahmen, Aufstau, Absenken und Umleiten von Grundwasser gem. § 9 ff unbeabsichtigtem Erschließen von Grundwasser durch Erdaufschlüsse gem. § 49 Nichtbeachtung von DIN-Normen, auch bei zusätzlicher Versickerung von Regenwasser infolge Flächenversiegelung über Versickerungsmulden bewirkt Gesetzesverstöße. Die Folge sind Schäden an Schutzgütern, Sachgütern bis hin zur menschlichen Gesundheit. Dr. Manfred Sichting

Bauvorhaben: Planungs- und Rechtssicherheit Baugrunderkundung bis Bauablauf Häufig sind folgende Mängel und Probleme erkennbar: Keine oder nicht geeignete Planungen bzw. Gutachten. GK wird im Baugrundgutachten nicht ermittelt. Baugrundgutachten werden nicht durch Sachverständige erstellt bzw. geprüft. Kommunikationsprobleme im Bauablauf bei sich veränderndem Baugrundrisiko Keine Belehrungen / Havariepläne zu sich veränderndem Baugrundrisiko. Keine Einschaltung von Sachverständigen bei sich veränderndem Baugrundrisiko. Keine Höherstufung der GK bei sich veränderndem Baugrundrisiko. Keine Änderung der Genehmigung und Pläne bei Höherstufung der GK. Keine Beachtung der regionalen geologisch-hydrogeologischen Verhältnisse. Keine Beachtung der Grundwasserverhältnisse. Daraus resultieren u.U. Haftungsfragen, vor allem des Auftraggebers. Dr. Manfred Sichting

Bauvorhaben: Planungs- und Rechtssicherheit kommunalpolitische Sorgfaltspflichten Unabhängiges Beraterteam zur Unterstützung Erstellung eines Konzeptes und Maßnahmen zur Grundwasserregulierung in Felgeleben Ursachenermittlung und Schadensbeseitigung in Bad Salzelmen Erstellung eines regionalgeologischen Gutachtens und eines hydrogeologischen Spezialgutachtens zu Bad Salzelmen Baugrundkarte „Geotechnische Kategorien gem. DIN 4020“ Baugrundkarte „Betonaggressives Grundwasser gem. DIN 4030“ Baugrundkarte „Grundwasserhöchst- und -niedrigststände / zulässige Gründungstiefe“ Baugrundkarte „Schadensbericht Vernässungsschäden nach Grundwasserständen“ Baugrundkarte „Bestand Grundwassermessstellen / geologische Aufschlüsse“ Grabenkarte „Bestand, Zustand und Wirksamkeit der Entwässerungsgräben“ Prüfung aller laufenden Baumaßnahmen betreffs Beachtung DIN 4020 Schwachstellenanalyse aller abgeschlossenen Kanalbaumaßnahmen betreffs DIN 1610 „Rohrbettung“, „Kanalverfüllung“ und „Tonsperren“ Merkblätter für Bauherren, Planer, Architekten und Sachverständige Erfahrungsaustausch mit Bauherren, Planern, Architekten und Sachverständigen Stadtentwicklung und Bautätigkeit müssen Baugrund und Grundwasser dauerhaft beachten. Dafür ist ein verlässlicher Rahmen zu schaffen. Daten sammeln, auswerten und bereitstellen! Dr. Manfred Sichting

So tritt‘s dann auch im Baugrund ein: betonaggressives Grundwasser 18 cm unter der Fahrbahndecke Dr. Manfred Sichting

So tritt‘s dann auch im Baugrund ein: Bauwerksschaden durch betonaggressives Wasser (hoher Sulfatgehalt) Wenn man es sieht, ist es zu spät. Quelle: Regierungspräsidium Leipzig UA 6.2 Umweltfachbereich Referat Wasserwirtschaft, Herr Häfner Dr. Manfred Sichting