Tunnel­beschichtungen mit einer doppelten bis dreifachen Lebenszeit – das ist eines der Ergebnisse der Forschungstätigkeit von Smart Minerals und der steirischen Firma Junger Bau. Die innovative Instandsetzung von Beton schafft auch ökologische Vorteile.

Betonoberflächen ähnlich Terrazzo und Marmor – das ermöglicht das neue Verfahren der steirischen Baufirma Junger und Smart Minerals. Laut ÖBV-Merkblatt bildet es »bei entsprechender Untergrundvorbereitung mit der Innenschale eine materialkonforme, homogene Schicht, bei der durch Überschleifen der ursprüngliche Abnahmezustand der Oberfläche wiederhergestellt werden kann« . »Schadstoffe können damit schwer bis gar nicht eindringen« , informiert Baumeister Günter Vogl, Geschäftsführer von Junger Bau. Das neue Verfahren überzeugt durch eine wesentlich bessere Packungsdichte. Der Beton ist wesentlich dichter und demgemäß widerstandsfähiger. Die innovative Oberfläche wird in einer Stärke von etwa 4 cm aufgebracht. Damit bleibt sie über Jahre erhalten, denn das maschinelle Schleifen reduziert die Beschichtung nur um 2 bis 3 mm. Dieses muss zudem nicht regelmäßig durchgeführt werden.

Es gibt einen Markt
Laut Vogl hat alles mit dem Bestreben begonnen, das Problem der begrenzten Lebensdauer von Anstrichen in Tunnels zu lösen. Herkömmliche Beschichtungen auf z.B. Epoxidharzbasis haben durch Chlorid-Einwirkungen eine geringe Lebensdauer von fünf bis 15 Jahren. Bei der Verwendung von Mörtel erhöht sie sich zumindest um das Doppelte bis Dreifache. Beton mit speziellem Spritzmörtel instandzusetzen, sei zudem ein umweltneutrales Verfahren. Bei Entsorgung, Abtrag und Wiederinstandsetzung fallen keine Problemstoffe an. Es entsteht ein natürliches Produkt, das wieder in den Rohstoffkreislauf eingebracht werden kann. Anwendungsbedarf besteht, da bei vielen Tunneln und Brücken aus den 1960er- und 1970er-Jahren laut Junger Bau und Smart Minerals Instandsetzungsarbeiten dringend notwendig sind. »Betonsanierung ist eine größere technische und logistische Herausforderung als vergleichbare Tätigkeiten im Neubau«, so Günter Vogl.

Verbund plus
Zweiter Teil des Komplettverfahrens von Junger und Smart Minerals ist ein Verfahren zum besseren Verbundverhalten zwischen Alt- und Neubeton. »In der Sicherstellung der Verbundwirkung zwischen den Betonschichten liegt eine große Herausforderung«, so Stefan Krispel, Geschäftsführer von Smart Minerals. Bis dato wurden meist Dübel und Verankerungen als Hilfsmittel eingesetzt. Günter Vogl: »Man hat sich bisher mit den nötigen Vorarbeiten wenig auseinandergesetzt. Es gilt, den Untergrund bestens zu präparieren.«
Das aber ist projektabhängig. Es kommt auf die Zusammensetzung an, d.h. feiner oder gröberer Beton. Bei feinem Beton oder kunststoffbasierenden Produkten reicht eine geringe Vorbearbeitung des Untergrundes für ein verbessertes Verbundverhalten. Die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt sind bereits auf mehreren Baustellen im In- und Ausland umgesetzt, etwa im Bosrucktunnel auf der Pyhrn Autobahn.

Beton hoch-tief
»Generell sind diese neuen Verfahren für den Einsatz im Infrastrukturbereich konzipiert« , betont Stefan Krispel und Vogl ergänzt: »Der Hochbau ist kleinflächiger und für uns ein Nebenmarkt, aber durchaus interessant.«
Das Spritzmörtelverfahren erhält die Speichereigenschaften von Beton. Kälte- und Wärmeleitfähigkeit bleiben gleich. Mit Spritzmörtel sind außerdem sehr schöne gleichmäßige Oberflächen zu erreichen, die geschliffenem Terrazzo ähneln. Problem im Hochbau sei lediglich der erforderliche Schleifprozess. »Händisches Schleifen haben wir getestet. Es ist machbar, aber damit wird eine andere Optik erreicht« , berichtet Vogl von Versuchen im Testtunnel am Junger-Gelände in Irdning in der Steiermark. Das maschinelle Schleifen erzielt eine Oberfläche, die planebener ist. Es bestehen andere Toleranzen. Für Architekten wurden Musterplatten erstellt, damit sie die Beschaffenheit des Materials beurteilen können. Produziert wird die neue Betonbeschichtung von zwei Unternehmen in Österreich: w&p Zement und Mapei. Sie ist auch bereits in das Merkblatt Tunnelbeschichtungen der ÖBV aufgenommen.

Info: Smart Minerals

Smart Minerals hat es sich zur Aufgabe gemacht, durch Forschung, Beratung und Ausbildung Problemlösungen für die Wirtschaft zu erreichen. Stefan Krispel: »Im Moment arbeiten wir an einem Forschungsprojekt zur Bestimmung des Einflusses der Oberflächenhelligkeiten auf die Betriebskosten von Straßentunneln. Hellere Fahrbahnen erfordern weniger Licht- bzw. Energieeintrag und sollen so zu einer Einsparung über die gesamte Lebensdauer des Bauwerks führen. Wir testen unterschiedliche Verschmutzungsszenarien, arbeiten mit unterschiedlichen Lampentypen – Natriumdampf-, Metallhalogenlampe und LED – und testen verschiedene Fahrbahnoberflächen, z.B. Waschbeton, Waschbeton aufgehellt und Asphalt. Das Thema ist für Infrastrukturbetreiber von großer Bedeutung.