Der Sonderfall von Bad Reichenhall
Teil 4: Erkenntnisse, Methoden und VerfahrenDer Einsturz der Eissporthalle von Bad Reichenhall soll nach Abschluss zweier Gerichtsprozesse, in diesen vierten und letzten Beitrag ein trugschlussreiches Meinungsbild aufzeigen. Dazu wird in den einzelnen Betrachtungen kurz der Stand der Ursachenforschung an der Leimbinderkonstruktion, Defizite, Prüfmaßnahmen sowie Gefahren und deren Beseitigung vereinfacht dargelegt. Weiterführendes zum Erkenntnisstand von Mischluftzuständen dreier Hallenbereiche, Strahlungsflächen – Ausgleichsprozessen, klimatischen Wechsellasten und anderen bereits in der tab veröffentlichte Einflussgrößen, werden auszugsweise vor allem in Bezug auf die Lebensdauer und Schutzmaßnahmen baulicher Anlagen thematisiert.
Erkenntnisse aus dem Halleneinsturz
Sehr bedenklich ist das ständig weiter anwachsende Gefahrenpotential. Ohne Maßnahmen zur Verzögerung werden bestehende Schadensquellen unverändert die Lebensdauer baulicher Anlagen auch künftig dem...
Erkenntnisse aus dem Halleneinsturz
Sehr bedenklich ist das ständig weiter anwachsende Gefahrenpotential. Ohne Maßnahmen zur Verzögerung werden bestehende Schadensquellen unverändert die Lebensdauer baulicher Anlagen auch künftig dem reinen Zufall bis zu ihrer Aufgabe, eben dem plötzlichen Exitus – ihrem „Gebäudetod“ – überlassen. Dadurch kann demnach situationsbedingt die frühzeitige Alterung nicht definitiv verhindert werden. Dabei wirken sämtliche für das menschliche Auge unsichtbaren Zerstörungsprozesse in ihrem umfangreichen Spektrum bis zur Schließung oder dem Katastrophenfall, wie in Bad Reichenhall, genau so, wie bekannt, weiter. Dabei ist die einfach zu realisierende kontrollierte Alterung über eingeleitete Maßnahmen schon jetzt für den Gebäudeerhalt mit einem flächendeckend bedarfsgerechten Einsatz in der Lage, weitreichend Meilensteine für die Zukunft zu setzen. Dazu gilt es jedoch zunächst einmal, Barrieren mit ihren Gesetzmäßigkeiten zu erkennen, um sie beseitigen zu können.
Irrtümer, Lebensdauer und verzögerte Alterungsprozesse
Jahrhundertbauwerke für die Zukunft mit großen Spannweiten aus Stahlbeton und Konstruktionen aus Holzleimbindern bauen zu können, unterliegen weltweit immer noch falschen Annahmen über die tatsächlich unbemerkt ablaufenden Zerstörungsprozesse. Die folgenschwersten irrtümlichsten Fehleinschätzungen über eine frühzeitige Alterung von Materialien wurden bereits vor dem Einsturz der Eissporthalle in Bad Reichenhall bei den Brückenbauwerken erkannt und folgerichtig korrigiert. Nach fachspezifischen Erkenntnissen über Schadensbilder vieler Brücken wurden richtiger Weise umfangreiche Untersuchungen vorgenommen. Darauf hin konnten und können sehr aufwendige Sanierungsprogramme durchgeführt werden und auch weiterhin künftig Abhilfe in sicherheitsrelevanten Belangen schaffen. Diese Verfahrensweise begann und geschah auch in Deutschland; allerdings bislang leider ohne einer allgemeinen Betrachtungsweise.
Somit blieb die Standsicherheit des Gebäude,- Hallen- und Sonderbaubestandes unberücksichtigt. Erst nach dem tragischem Unglück in Bad Reichenhall am 2. Januar 2006 sind zur Untersuchung für die Standsicherheit erstmals Vorschriften für den Gebäudebestand auf Bundesländerebene durch zuvor getroffene Beschlüsse einer Ministerkonferenz hinzugekommen. Leider wurde hierbei die Thematik der kontrollierten Alterung nur in ihren Ansätzen erdacht und zudem nur Wenigen bekannt gemacht. Daher konnte die kontrollierte Alterung auch nicht in ein Paket von Schutzmaßnahmen mit aufgenommen werden. Somit blieben Hallenbauten mit ihrer schnelleren Alterung sich weiterhin selbst überlassen. Dadurch wurden und werden noch heute marode gewordene Bauwerke hauptsächlich nur noch turnusmäßig für den Schließungsfall auf ihre verbliebene Standsicherheit genauer angeschaut. Dieses Anschauen, das letztendlich zielgerichtet nur der Gebäudeschließung dient, bedeutet jetzt vielerorts schon grundsätzlich nicht mehr die folgerichtige Sanierung zu bewerkstelligen, sondern wegen Geldmangel, obligatorisch den Abriss ohne Ersatz anzuordnen, in der logischen Folge, anderenorts mit überfüllten Hallen im künftigen Gefahrenfall weitere Risiken für Szenarien einzugehen.
Aussagen und Meinungen der Gutachter
Das in der tab [1, 2, 3] veröffentlichte Basiswissen über Chlorgaswirkungen, Wechsellasten, Sorption und Kondensationsbildungen kann im Hinblick auf Maßnahmen zur kontrollierten Alterung nicht nur Maßstäbe setzen, sondern hinzu bereits der gegenwärtigen Beurteilung sachdienlich zur Seite stehen. Dabei dürfte es mit diesem ergänzenden Wissen um Gefahrenpotentiale anderenfalls beängstigend sein, wenn es um Qualitätsabstriche geht, wie bei der stichprobenartigen Prüfungsmethode durch Gutachter, die alle sechs Jahre bei großen Versammlungsstätten durch den sachverständigen Holzfachmann auch bei Leimbinderkonstruktionen erfolgen sollte. Diese mit ihrer von Eck zu Eck diagonalen Vorgehensweise und dem genauen Hinschauen im mittigen Drittel und an den Auflageflächen ließ den Verdacht entstehen, dass derartige Begutachtungen von ihrem Nutzen her sehr fragwürdig sind.
Dies begründet sich dadurch, dass kurz vor dem anstehenden Prüfungsintervall besonders schnell abgelaufene Alterungsprozesse mit verschiedenartig eintretenden Belastungszuständen in ihrer Summe extrem kritische Situationen erzeugen können, die die Standsicherheit, wie im Fall von Bad Reichenhall nach gleichen oder ähnlichen ignorierten Musterabläufen, nicht mehr gewährleisten. Fragwürdig sind die hier insbesondere individuellen vor Ort getroffenen Fehleinschätzungen, die durch falsche Eindrücke entstehen. Anderenfalls können derartige in längeren Abständen abgegebene subjektive Einschätzungen, die im Vorfeld ohne Ultraschallmessungen oder ähnliche verlässlichere Methoden abgegeben werden, immer mangelhaft und mit großen Risiken behaftet sein. Des Weiteren dürften Fehlerquellen über die vorgenommenen Stichproben wohl das größte Manko bilden. Eine Arbeitsweise „nach Gutdünken“ lässt nach dem Zufallsprinzip Fehler und Quellen regelmäßig unentdeckt, welche dadurch nicht zur weiteren Erfassung gelangen.
Da es im Fall des Halleneinsturzes von Bad Reichenhall nur eine Kette von vermuteten Umständen gibt, aber keine ermittelten Einzelbeweise zur Einsturzursache selbst und dadurch auch kein Profil des Zerstörungsablaufes ab 2003 darstellbar wird, dürfte dazu rein hypothetisch davon ausgegangen werden, dass eine handnahe Begutachtung (im Gerichtsprozess genannte Kosten von 15 000 €) im Jahr 2000 höchstwahrscheinlich keine weiteren Anhaltspunkte zu einer Schließung erbracht hätten. Im Übrigen genügte ja nach der Überprüfung nur eine einzige Kühlstelle (am Träger 2) für den Dacheinsturz völlig aus. Desgleichen betrifft dies hier auch noch alle bestehenden Hallen.
Trotz alledem, hinsichtlich weiterer Kausalitäten, machte dennoch desinfizierend getarnt und unsichtbar das Chlorgas mit seiner trügerischen Täuschung den Einsturz der Eissporthalle unter anderen mitwirkendenden Einflussgrößen und deren erzeugten Vielzahl an Vorschädigungen ausschlaggebend zu einem tatsächlichen Sonderfall. Und dies vornehmlich dadurch, dass einige feuchte Warmluft- und Chlorgaswege existierten, die den in den Oberflächen kühleren Hallenbereich durch einen 1977 geschaffenen „Schwarzbau“ mit Umschließungswänden und Dachentlüftern von diesem Zeitpunkt an System vorgegeben Mischluftgaszustände entstehen ließen.
Solche extremen Zustände, die es in der Natur bei Schadstoffanreicherungen in Muscheln gibt, waren unwissentlich geschaffen worden. In einzelnen Eishallen sind in dem Ausmaß mit so einer „Mehrfacheinwirkung“ beispielsweise mit Reinigungsmitteln oder überhitzt feuchter Raumluft aus den Umkleidebereichen, nicht vorzufinden.
Kontrollierte oder unkontrollierte Alterung
Da bis heute noch keine Maßnahmen für eine kontrollierte
Alterung existieren, können die uns bekannten Vorschädigungen von überlagerten relevanten Störgrößen eines Sonderfalles im Bezug auf die „Einfachwirkungen“ hellhörig machen. Langsamer ablaufende, also als normal zu bezeichnende Alterungsprozesse in der Eishalle, die ohne Turbowirkungen von Chlor und mit dem ablaufenden Polymerisationskettenzerfall sowie feuchten Luftmassen aus Schwimmhallen, können dennoch eine frühzeitige Alterung herbeiführen. Das gilt gleichermaßen im Schwimmbad, das zwar durch ein höheres Temperaturniveau die Kondensationsprozesse und die der Sorption vermindert, dennoch stark chlorabhängig eine frühzeitige Alterung ebenso ohne Weiteres herbeiführen können. Das bedeutet, das die bisherigen großen tragische Einsturzereignisse (Bad Reichenhall, Salzburg, Kattowitz u.a.) quasi als Vorboten eines bevorstehenden Szenarios von künftigen Hallenzusammenbrüchen stehen und zwar lange bevor ihre geplante oder irrtümlich angenommene Betriebsdauer abgelaufen ist.
Eine allerdings nur sehr vage Hoffnung im derzeitigen noch „skrupellosen, lotterhaften“ Treiben besteht darin, dass zu der dem Zufall überlassenen Alterung jeweils ein zeitgünstiges Einsturzereignis nach dem anderen eintritt. Und dies, in dem es außerhalb der Belegungszeiten geschieht und niemanden grob verletzt oder fahrlässig tötet. Unter diese wohl bisher glücklichen Umständen, die es bereits nach dem Zeitpunkt vom 2. Januar 2006/ 15:54 Uhr gab, fällt auch die in der örtlichen Regionalzeitung bekannt gegebene Tragik über einen Trägereinsturz einer Turnhalle in Dachau.
Elementare Ursachen, Prüfungsergebnisse und
Bewertungsversuche
Wenn hypothetisch nun von 50 % Feuchteeinwirkung, 40% Chloreinflüssen und als die Summe von noch nicht bekannten Größen von 10 % ausgegangen wird, deren Einwirkungen das gesamte Schadenspotential ausgemacht hätten, dann wären möglicherweise wirklich nur ein Teil (die Hälfte von 10 %) von der Kondensation in zwei Gerichtsverfahren den fünf an verschiedenen Prozesstagen hinzugezogenen Gutachtern aus dem Holzfachbereich vorstellbar gewesen. Zu den obigen Betrachtungen von den 50 % Feuchteanteil sind von 8760 Jahresstunden womöglich 8000 h ohne Kondensation, die hauptsächlich bei der Eisflächenaufbereitung aufgetreten sein sollen und dadurch mit höchstens 20 % Schadensbeteiligung auf der Grundlage von 50 % schadenswirksam gewesen. Dabei wäre hier vermutlich ein 10 % Anteil für die Kondensation der Trägerunterseiten als Maximalwert schon denkbar. Da blieben zu den jeweiligen ständig wirkenden Vorschädigungsbildungen, die insbesondere in Verbindung mit Chlorgasen und den bauphysikalischen Vorgängen der Sorption in einem Zusammenhang standen, möglicherweise in der gesamten 100 % Aufteilung aller elementaren Schadensursachen nur 1 bis höchstens 5 % für die Vorgänge der Kondensation an den Trägerunterseiten und dadurch etwa 5 bis 9 % an der übrigen baulichen Hüll-, wie auch der Eisfläche selbst, übrig.
Die Bildung von saurem Kondensat ist in den zwei Gerichtsprozessen nicht thematisiert und auch nicht behandelt worden. Nicht einmal die Holz/Leimbinderbefeuchtungen wurden einer Betrachtung unterzogen, die je nach Salzgehalt in der Materialstruktur kapillar in den üblichen Bereich zwischen einer relativen Luftfeuchte von ca. 50 bis 75 % über die Vorgänge der Ausgleichsfeuchte hygroskopische Materialnässe erzeugen. Anders hingegen verhält es sich mit der im Gerichtsaal besprochenen gesetzlichen Vorgabe der Holzfeuchte, die von 12 % +/- 3 % zwar vorgeschrieben ist, doch deren Werteinhaltung über durchgeführte Messungen im Fall Bad Reichenhall unbekannt blieb. Da in den 38 Verhandlungstagen beider Gerichtsprozesse keine weiteren Fragen gestellt und demnach keine Aussagen gemacht wurden, so weiß der Prozessbeobachter auch nichts über die vielen Umstände um den vermutlich ersten einstürzenden Träger „zwei“. Vor allem darüber nichts, wie die Zerstörungsprozesse abliefen und was sie auch an anderen Stellen zum anderen Zeitpunkt bewirkten konnten. Laboruntersuchungen vom Träger 3 und andere (6-7-8) viel weiter entfernte vom Träger „zwei“, haben keine eindeutigen Hinweise zur erklärten Vielzahl der nicht benannten Einsturzursachen erbracht. So blieb letztendlich die von fünf Gutachtern ins Spiel gebrachter 1,6 K Temperaturunterschied und die seltenen Kondensationsbildungen, die bekanntlich nur bei 100 % relative Luftfeuchte entstehen, mit ihrem Alleinanspruch auch im zweiten Verfahren in zehn Verhandlungstagen weiterhin bestehen.
Zu dieser elementaren Ursache wurden zur Schadensbildung neben der begünstigenden Schneelast vier weitere Einsturzursachen genannt: ein statischer Berechnungsfehler, der von einen oft genannten Sicherheitsfaktor von 2,0 ausging und letztendlich mit seiner genauen Wertangabe von 2,1 zu den 1,5 berechneten stand, die nicht zuverlässige Blockverleimung, die für die Festigkeit der Bauteile verantwortlich war und die nicht zulässigen wasserfesten Verleimungen, wie auch die ohne Zulassungen an den Generalkeilverzinkungen.
Wesentliche Einwirkungen auf die Lebensdauer
Nach verschiedenen Aussagen des Autors Herrn Prof. Dr. Bernd Hillemeier, der im ersten Prozess noch als Lehrbeauftragter an der TU Berlin tätig war und auf die Richtigkeit seiner ins Internet gestellten Informationen über die Prozesse der Ausgleichsfeuchte [2] fernmündlich bestätigte, büßen Holzbaustoffe bei einer Holzfeuchte von 30 % gegenüber 12 bis zu 70 % an der Festigkeit und Tragfähigkeit von Holzbauteilen ein. Eine derartige Feuchte konnte schon über eine Kühlstellenbildung entstehen und den Einsturz auch ohne Schnee- und Windlasten bewirken. An dieser Stelle stellt sich die entscheidende Frage, welche Lebensdauer eine trocken gehaltene Dachkonstruktion mit einer 50 oder 60 %-igen Standsicherheitsreserve besitzt. Die mehrfach geäußerten Meinungen von Holzfachleuten und Leimherstellern vorwiegend aus dem Forschungs- und Entwicklungsbereich lautet dazu, dass das Material Kunststoff, wie auch der verwendete dunkelrotfarbige und weiße Kunststoffleim, der keinen zerstörerischen Einflüssen (Chlorgasen, Feuchte u.a.) auf die Alterung ausgesetzt wird, je nach den jeweiligen Belastungen, bis zu 100 Jahre statisch halten. Dem entsprechend würde demnach unter günstigen Bedingungen ein stets trocken gehaltener Dachstuhl diese Höchstlebensdauer erreichen. Dach- oder Brückenkonstruktionen aus Leimbinderelementen können also schon mit einer sicherheitstechnischen Konzeption über einen hochverfügbaren minimalistischen Technikeinsatz zur ständigen Trockenhaltung ohne Weiteres ihren künftigen Bestand sichern.
Ein Indiz eines chemischen Einflusses von Chlor (Chlorid) könnte die desinfizierende Wirkung an den Oberflächen der Dachkonstruktion sein, die es in einzeln stehenden Eishallen nicht gibt. Dort entwickelt sich trotz eines niedrigen Temperaturniveaus der mikrobiologische Bewuchs auf Grund vorhandener Mineralien und Feuchte oft prächtig. Nach Augenzeugenberichten, was auch Fotodokumente belegen, sah die Hallendecke bis zum Halleneinsturz immer neuwertig aus. Bis auf nur wenige Quadratmeter konnte der Eindruck entstehen, dass sie wöchentlich gereinigt wurde. Daher hatte von der Ebene der Eisfläche und der Zuschauer aus betrachtet ihr auch niemand einen schlechten Zustand bescheinigen können. Ansonsten konnte überhaupt vom äußeren Aussehen der Dachkonstruktion ein bevorstehendes Unglück in keiner Weise erahnt oder vorbestimmt werden.
Völlig anders muss dies wohl bei der Dachkonstruktion des Schwimmbades gewesen sein, die wohl nach der Jahrtausendwende so morsch war, dass es einen Dachflächenaustausch von einem Drittel der Gesamtfläche bedurfte.
Hinweise zu einem Maßnahmenkatalog zur Katastrophenvermeidung
Besonderen Vorrang, wenn es nach der Dringlichkeit der anstehenden Maßnahmen ginge, haben vorgeschriebene Holzfeuchtesensoren für alle Holzbauwerke zum Zwecke der überwachten Standfestigkeit. Dazu müssten wirksame Trockenhaltesysteme in den Vorschriften eine ganz besondere Berücksichtigung für kritisch einzustufende Bauwerke erlangen. Ein Hallenverbund von einem zusammenhängenden Schwimmbad- und Eissportbereich dürfte für besondere Schutzmaßnahmen (mit Überdrucklüftung/ Schleusenanordnungen) möglichst baulich gleich, wie auch voneinander getrennt sein, um die Übertragung von Wasserdampf sowie Schadgas zu verhindern.
Aber auch Einzelhallen müssten allgemeinen Grundsätzen folgen und für ihre Zweckbestimmung konkrete Standards erhalten, wonach sie allen notwendigen Anforderungen entsprechen. Das fängt mit der Dachkonstruktion statisch entkoppelter Trägerelemente (ohne Dominoeffekte) an, geht über dampfdiffusionsoffene Bauweisen, lagegünstige Kontrollgänge bis hin zur Wärmehaltung und -dämmung. Solche und andere Maßnahmen, Vorschriften, bzw. auch Richtlinien mit ihren Empfehlungscharakter, die in ihrem jeweiligen Anwendungsfall im Einklang mit theoretischen Erkenntnissen und den praktischen Erfahrungen sind, könnten in einer multidisziplinären und internationalen Zusammenarbeit zur wirksameren Vermeidung von weiteren Unglücksfällen beitragen. Dies sollte sich bis hin zu Ausarbeitungen eines übergreifenden jeweiligen Bauwerkstandards, Gebäudebuches und einem Maßnahmenkatalog zur Katastrophenvermeidung erstrecken. Insbesondere könnte beispielsweise auch für Standardplanungen nutzungsabgestimmt nach Tier-, Lager-, Verkaufs-, Eis- oder Schwimmhallen, Gebäuden, Brücken, Sonderbauten usw. gelten, dass grundlegende Informationen und signifikante Daten für ihren Erhalt, für zu ergreifende Maßnahmen, für allgemeine Schutzziele über Reparaturen, Sanierungen, Erweiterungen oder den Um,- wie auch Ausbau und den Abriss zusammengetragen werden müssen. Hierzu gehören bauliche, klimatische, spezifische, terminliche u.a. Belange im komplexen Sinne für den umfassenden Schutz, einschließlich insbesondere des einzelnen Brand-, Isolations-, Schall-, Vibrations-, Gas-, Wasser-, Lösungsmittel-, Luft/Gasübertragungs-, Pollen-, Ungeziefer- sowie Schimmelbildungsschutz und vor allem ein Maßnahmenkatalog für die kontrollierte Verzögerung von Alterungsprozessen.
Letzterer sollte hocheffizient nach dem Stand der Wissenschaft und Technik bewerkstelligt werden. Hierzu kann die Überdruckmethode (15 bis 20 Pa) nach Bauer in Verbindung mit den bereits 1 1/2 Jahren in München laufenden zwei Kompaktklimaanlagen von Huber & Ranner (technisch revolutionäres Klimakonzept Loose/Gerlach/Angermann) gemeinsame Aufgabenstellungen erfüllen. Ebenso auf höchstem Niveau statt den bis zu 90 % Energieeinsparungen, wie vor, nu 70 % zur bisherigen Anlagentechnik, eignen sich dazu ergänzend die neuen Be- und Entlüftungsanlagen nach Loose, insbesondere, wenn sie mit dem Anlagenbetrieb der bereits seit dreißig Jahren europaweit bewährten, einfachen Temperierungstechnik nach Großeschmidt zusammenwirken.
Fazit
Es sollten im Bundesbauministerium und beim deutschen Normenausschuss ergänzend zu den bislang geführten Gesprächen, nun in Regelwerken (der DIN/AMEV/EU) für sämtliche kontrolliert verzögerten Prozessabläufe der Alterung europaweit bewährte Verfahrensmethoden des Landesamtes für Denkmalpflege in München in Verbindung mit der schon auf vielen Kontinenten installierten Überdruckanlagentechnik möglichst anwendungsorientiert und mit energiesparenden Einsatz gegen das Gebäudesterben voreschrieben folgen.
Ergänzende Informationen zum „Allgemeinen Wissensstand zum Hallenkomplex und zu Einsturzsachen“ sowie „Zur Lebensdauer von Gebäuden“ finden Sie online nach Eingabe des Webcode „TAB1Z2D4“.
Literatur:
[1] Die Eissporthalle Bad Reichenhall – Überlegungen zur Schadensursache,M. Thilo Angermann, TAB 12/2007, Seite 46 bis 48 [2] Die Eissporthalle Bad Reichenhall – Weiterführende Überlegungen zu einem tatsächlichen, vermeidbaren Unglück, M. Thilo Angermann, TAB 6/2008, Seite 58 bis 61 [3] Die Eissporthalle Bad Reichenhall – Erkenntnisse und möglicheMaßnahmen für die Zukunft, Thilo Angermann, TAB 2/2010
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