In der Bauwirtschaft ist es eher weniger die Regel, dass auf einer riesengroßen, freien Fläche ein Gebäude platziert wird. Auf dem Land kann das vielleicht so sein. Doch in den Städten ist es gut möglich, dass ein Gebäude abgerissen wird. An dessen Stelle wird dann ein neues hingestellt. In diesen Fällen ist es nicht zwangsläufig so, dass das neue Gebäude mit dem gleichen Fundament gebaut wird, wie das vorherige. Dies wiederum hat zur Folge, dass es Probleme gibt mit dem Nachbarhaus. Denn eigentlich werden Fundamente aufeinander abgestimmt. Wird für das neue Bauvorhaben tiefer gegraben als bisher, dann kann es passieren, dass dem Nachbarn sprichwörtlich der Boden unter den Füßen weggezogen wird. Damit das nicht passiert, werden im Bau Unterfangungen eingesetzt. Wir zeigen auf, was Unterfangungen sind, wie sie funktionieren und wie ihre Bemessung erfolgt.
Was ist eine Unterfangung?
Stellen Sie sich vor, Sie bauen ein Haus. Dafür wird normalerweise eine Aushebung gemacht. Dort wird Beton gegossen. Fertig ist das Fundament. Das nennt man eine Gründung. Sollte der Boden nicht stabil genug sein, um das Fundament zu tragen, dann werden zusätzlich Pfähle in den Boden gerammt. Ihre Bemessung in Sachen Länge und Durchmesser ist so kalkuliert, dass sie die große Betonplatte, die das Fundament eigentlich ja ist, tragen können. Eine solche Gründung nennt man eine Pfahlgründung. In dieser Situation ist alles gut und alles stabil. Es ist alles fest, da bewegt sich das Haus keinen Millimeter.
Doch nun wird direkt nebenan ein größeres Haus gebaut. Dafür wird ebenfalls ein Aushub für die Gründung gemacht. Da das Haus darauf schwerer sein wird als Ihres, muss man tiefer graben. Wenn das passiert, dann gerät die Statik Ihres Objekts in Gefahr. Wenn die Aushebung Ihr Fundament nach unten untergräbt, dann sitzt die Erde nicht mehr fest. Stattdessen würde sie damit beginnen unter ihrem Haus wegzurutschen und in die Aushebung auf dem Nachbargelände zu purzeln. Es ist wie in der Mine, wenn ein Schacht einstürzt.
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Damit genau das nicht passiert, hat man im Bereich Tiefbau ein Hilfsmittel eingeführt, welches als Unterfangung bezeichnet wird. Dabei handelt es sich um eine Konstruktion, welche die Senkung oder das Abrutschen von Gebäudeteilen verhindern soll, bei denen unterhalb des Fundaments Arbeiten stattfinden.
Üblicherweise handelt es sich um Lösungen aus Zement oder Stahlbeton. Sie werden nicht direkt maßgeschneidert, aber ihre Bemessung wird gezielt berechnet. Anschließend werden sie beim benachbarten Gebäude installiert, um es statisch zu verstärken.
Derartige Bauarbeiten dürfen übrigens nur unter strenger Einhaltung von bestimmten Vorschriften durchgeführt werden. Die Regeln für die Ausführung wird unter anderem beschrieben in der DIN 4123. DIN ist das deutsche Institut für Industrienormen. Bei DIN EN gelten die Normen europaweit.
Installation von Unterfangungen
Unterfangungen werden immer häppchenweise verlegt. Laut der DIN-Norm gibt es dafür genau vorgegebene Bemessungen. Dafür wird beim Nachbargebäude am immer ein kleines Stück vom Baufundament freigelegt. Anschließend werden die Unterfangungen installiert. So wird die Tiefe des vorhandenen Gebäudes im Prinzip an die Tiefe des neuen Gebäudes angeglichen. Dementsprechend erfolgt die Bemessung. Sie schließt die Lücke zwischen der neuen Baugrube und der Bodenplatte der Nachbarn.
Immer, wenn ein kleines Stück vom bestehenden Bauwerk mit den Unterfangungen versehen wurde, darf das nächste Stück freigelegt werden. Und wenn dort Unterfangungen in den richtigen Abmessungen eingelegt wurden, dann geht es weiter und weiter.
Warum geht man so vor? Grund für dieses vorsichtige Verlegen der Unterfangungen ist, dass niemals zu viel auf einmal vom vorhandenen Fundament untergraben werden darf. Ein paar Meter zu viel und möglicherweise bricht die Ecke des Nachbarhauses ein. Sichtbar ist dann ein Riss an der äußeren Hauswand. Oder es kommt schlimmstenfalls zum Teileinsturz. Damit das auf einen Fall passiert, hat die DIN 4123 die Regeln für die Bemessungen der Unterfangungen äußerst streng gestaltet. Es wurden große Sicherheitspuffer eingebaut. Mit ihrer Hilfe wird verhindert, dass jemand sich um ein paar Zentimeter vermessen hat und schon kommt es zur Katastrophe.
Wo werden Unterfangungen noch eingesetzt?
In der Regel dienen Unterfangungen dazu, um Bauvorhaben zu ermöglichen, bei denen ein neues Haus neben einem bestehendem Bauwerk errichtet wird. Allerdings ist das nicht die einzige Option. Denn sie können auch dafür eingesetzt werden, um Betonfundamente bereits bestehender Gebäude nachträglich zu festigen oder sogar zu ersetzen. Allerdings sollte man dies nie als Laie durchführen, sondern immer fachmännischen Rat einholen.
Wie werden Unterfangungen erstellt?
Hierfür gibt es eine Reihe unterschiedlicher Methoden.
Unterfangungen in Form von Unterfangungswänden nach DIN4123
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Zum einen ist es möglich sie mit ganz normalem Bauziegeln zu erstellen. Wie beim Bau einer frisch aufgestellten Mauer. Man platziert die Steine am Boden und dann wird so weit aufgeschichtet, bis das Konstrukt das alte Betonfundament erreicht hat. Es wird dann so eingebaut, dass kein Millimeter Platz mehr übrig bleibt. Man könnte somit sagen, dass es eine Erweiterung der bisherigen Grundplatte ist. Dementsprechend ist die Bemessung von der Höhe her so ausgerichtet, dass die Grundlage wieder mit dem festen Baugrund verbunden ist.
Einsatz von Kleinbohrpfählen / Mikropfählen
Bohrpfähle können ebenfalls zum Einsatz kommen. Hierfür werden Löcher in die Erde gebohrt. Dort wird ein Metallkörper hineingelassen. Seine Bemessung ist mit dem Bohrloch abgestimmt. Nachdem er installiert wurde, wird von oben her Zement eingegossen. Am unterem Ende wird eine Art unterirdischer Zementklumpen erzeugt, der sich extrem stabil ins Erdreich integriert. Oberhalb des Bohrlochs können die Metallkörper noch herausragen. Ihre Höhe wird dann so gestaltet, dass sie die Bodenplatte des bestehenden Gebäudes erreichen. Auf diesem Wege stützen Sie den Grund des alten Bauwerks. Solche Kleinbohrpfähle werden insbesondere an engen Stellen genutzt.
Düsenstrahlverfahren
Bei dieser Variante wird die allgemeine Stabilität des Untergrunds gesteigert. Hierfür wird eine Spritzdüse in die Erde eingeführt. Mit hohem Druck wird von unten nach oben ein stabilisierendes Gemisch im Kreis herum gesprüht. Wie eine Art Brummkreisel dreht sich der Schlauch und der Strahl schneidet sich durch die umliegenden Schichten. Der eingesprühte Beton verbindet sich mit dem Erdreich. Es bildet sich eine Art Säule. Aber nicht nur das. Durch die Verdrängung mit dem Düsenstrahler, wird die Erde verfestigt. Aus der Kombination dieser beiden Effekte wird der Grund deutlich verstärkt, so das keine Gefahr für eine Absenkung des alten Bauwerks besteht.
Ein großer Vorteil: Für diese Lösung muss keine Bemessung durchgeführt werden. Man setzt den Düsenstrahler einfach an der Unterkante des alten Betonfundaments an. Dort wird mit dem Einsprühen begonnen. Und dann einmal entlang am Außenrand. Schnell und effizient ist das – wenn es anwendbar ist. Ein komplexe Kalkulation der Bemessung ist nicht mehr erforderlich.
Feinstzementinjektion
Diese Lösung ist dann am besten geeignet, wenn sich im Untergrund kleine Hohlräume gebildet haben. Mit einer Injektionslanze wird eine feine Zementsuspension eingesprüht. Allerding nicht mit einem so hohen Druck, wie beim Düsenstrahlverfahren. Damit werden kleineste Löcher aufgefüllt. Zudem schließen sich die Zwischenräume bei Böden, in denen viel Kies oder Steinpartikel vorhanden sind. Es erfolgt eine Verfestigung des Grundes und zudem wird seine Durchlässigkeit gegen Grundwasser oder sonstige Flüssigkeiten geringer. Auch hier ist keine spezielle Bemessung erforderlich. Warum? Weil der Schlauch bei der Ausführung einfach unterhalb der bestehenden Wand angesetzt wird.
Fazit – Unterfangungen
Im Tiefbau gibt es mehrere Möglichkeiten, um Nachbargebäude einer Baustelle zu sichern. Manche von ihnen benötigen eine genaue Bemessung der Stützkörper. Andere brauchen diese Bemessung für eine korrekte Ausführung nicht, denn sie zielen darauf ab das Erdreich allgemein zu verfestigen.
Aus Sicherheitsgründen gibt es strenge Regelwerke zur Bemessung der notwendigen Stützkräfte. DIN-Normen und DIN EN Normen schreiben genau vor, wie die Bemessung zu erfolgen hat. Schätzungen und Spekulationen werden somit ausgeschlossen.