Baustelle

Wasserhaltung

Liegt eine Baugrube unterhalb des natürlichen Grundwasserspiegels, so muss damit gerechnet werden, dass es schon beim Ausheben der Grube zu Problemen kommen kann. Auch deshalb müssen im Vorfeld eines jeden Bauprojekts detaillierte Baugrunduntersuchungen durchgeführt werden, die insbesondere eine Überprüfung der örtlichen Grundwasserverhältnisse durch Analysen der Grundwasserstände vorsehen.
Wird nämlich eine Baugrube ohne vorbeugende Maßnahmen der Wasserhaltung ausgehoben, kann sie sich abhängig vom jeweiligen Grundwasserspiegel mit Wasser füllen. Bei Maßnahmen der Wasserhaltung handelt es sich um verschiedene Verfahren aus dem Bauwesen, um eine Baugrube dauerhaft oder auch zeitweise trocken zu legen. Dabei wird das Oberflächenwasser entfernt, um den Grundwasserspiegel unter die Baugrubensohle abzusenken. Eine Wasserhaltung soll sowohl gegen eindringendes Grundwasser aus dem Baugrund als auch gegen anfallendes Niederschlagswasser schützen. Das Wasser wird durch die Wasserhaltung entweder direkt am Eindringen gehindert oder aber gesammelt und später aus der Grube abgeleitet.
Ziel der Wasserhaltung ist die Absenkung des Wasserspiegels, um die Aushubsohle für Aushub und Errichtung des Fundaments trocken zu halten. Welche Maßnahme der Wasserhaltung angewendet werden kann, ist von der Menge des zufließenden Wassers und den Möglichkeiten der Ableitung abhängig. Im Idealfall wird das geförderte Wasser der Kanalisation zugeführt.
Grob unterschieden wird bei Wasserhaltungsverfahren zwischen offener und geschlossener Wasserhaltung. Ausschlaggebend für die Auswahl des jeweiligen Verfahrens sind Größe und Form der Baugruben, geologische Schichten, Bodendurchlässigkeiten, Absenktiefen von Wasseroberflächen, Dauer der Wasserhaltung sowie die Vorflutverhältnisse.

Offene Wasserhaltung

Bei der offenen Wasserhaltung wird der Wasserspiegel in der Baugrube durch Abpumpen des Wassers so weit abgesenkt, dass die Sohle trocken bleibt und Bauarbeiten wieder möglich sind. Hierfür wird das in der Grube anfallende oder in diese eindringende Wasser durch offene Sicker- oder Drängräben an der tiefsten Stelle der Grube gesammelt und abgepumpt. Die Pumpensümpfe können mit Bohlen, Rahmen, Fässern, Rohren oder Brunnenringen errichtet werden. Gepumpt wird ständig oder aber zeitweise, wofür mehrere elektrische Schmutzwasser-Tauchpumpen, Schläuche und Rohrleitungen benötigt werden.
Offene Wasserhaltung, um den Grundwasserspiegel in einer Baugrube abzusenken.
Offene Wasserhaltung, um den Grundwasserspiegel in einer Baugrube abzusenken.
Bild: © f:data GmbH
Maßnahmen der offenen Wasserhaltung sind eher für dichte Böden wie Ton- oder Lehmböden geeignet, da diese durch die Festigkeit nicht zum Fließen neigen. Aber auch kiesige und sandige Böden können im offenen Verfahren behandelt werden, wenn das Absenkziel eher gering ist. Dennoch kann durch eine offene Wasserhaltung eine vollkommen trockene Grube nur schwer erzielt werden.
Zu beachten ist bei der offenen Wasserhaltung, dass bei besonders durchlässigen Böden sehr große Mengen an Wasser abgepumpt werden müssen. Hier sind Einleitwerte und verhältnismäßig hohe Kosten für die Einleitung des Wassers in die Kanalisation zu berücksichtigen. Zu den Risiken der offenen Wasserhaltung gehört die wassergefährdende Kontamination durch oberflächennahe Altlasten, Emissionen oder Unfälle. Des Weiteren können Maßnahmen der offenen Wasserhaltung zu Grundwasserabsenkungen im Umfeld des Bauprojekts führen, was Setzungs- und Vegetationsschäden zur Folge haben kann. Aus diesen Gründen werden Maßnahmen der offenen Wasserhaltung nur mit besonderen Sicherungsmaßnahmen und möglichst kurzzeitig durchgeführt.

Geschlossene Wasserhaltung

Reicht ein Abpumpen des Wassers in der Baugrube nicht aus, wird eine Absenkung mittels Brunnen vorgenommen. Die geschlossene Wasserhaltung ist etwas aufwendiger und kommt insbesondere dann zum Einsatz, wenn der Wasserspiegel unter der Baugrube sehr hoch ist.
Geschlossene Wasserhaltung über Brunnen
Geschlossene Wasserhaltung über Brunnen
Bild: © f:data GmbH
Bei der geschlossenen Wasserhaltung wird die Oberfläche des Grundwassers durch eine Wasserentnahme über Leitungen, Rohre und Dränagen von außerhalb oder innerhalb der Grube befindlichen Brunnen abgeführt. Es erfolgt kein freier (also kein offener) Austritt von Grundwasser aus der Baugrube. Um den Wasserspiegel abzusenken, werden schon vor Baubeginn mehrere Brunnen in die Grube gesetzt, Leitungen verlegt und Pumpen installiert. Je nach Größe der Baugrube, den örtlichen Gegebenheiten, dem Bodenaufbau und der Durchlässigkeit erfolgt eine Absenkung entweder mittels Schwerkraft oder Vakuum.
Durchlässige Kies- und Sandböden lassen das Wasser einfach mittels Schwerkraft in den Brunnen fließen. Bei dichteren Ton- oder Schluffböden muss eher mit Vakuum gearbeitet werden, da auf feinen Böden das Wasser nicht frei beweglich ist. Das Wasser löst sich erst dann, wenn der Boden über einen Filter unter Vakuum gesetzt wird. Für Maßnahmen der geschlossenen Wasserhaltung kommen zusätzlich Verfahren der Gravitation oder Elektroosmose in Betracht.
Im Gegensatz zu Verfahren der offenen Wasserhaltung kann eine Baugrube durch geschlossene Verfahren schnell trockengelegt und ausgekoffert werden. Geschlossene Wasserhaltungen sind oft in der Lage, die Funktion von Abwehrbrunnen zu übernehmen. Bei bereits vorliegenden Beeinträchtigungen durch Grundwasser kann durch die geschlossene Förderwasserentnahme und anschließende Wasseraufbereitung die Grundwasserqualität verbessert werden. Dies gilt besonders dann, wenn das Wasser nach Entnahme und Aufbereitung im Umfeld der Baugrube wieder eingeleitet wird.
Weitere technische Maßnahmen, die eine Baugrube gegen den Andrang von Wasser schützen und daher auch zur Wasserhaltung zählen, sind Verfahren wie die Vereisung oder die Druckluft-Verdrängung, die aber nur in sehr speziellen Fällen zur Anwendung kommen.

Erlaubnis nach dem Wasserhaushaltsgesetz

Maßnahmen der Wasserhaltung werden im Wasserhaushaltsgesetz geregelt. Die Arbeiten sind nach den jeweiligen Landesgesetzen von einer Erlaubnis abhängig. Diese muss in der Regel bei der Unteren Wasserbehörde beantragt werden, welche vor Erteilung der Erlaubnis auf potenzielle Eingriffe in das Grundwasser achtet. Nahegelegene Grundwasserentnahmen dürfen durch die Wasserhaltung nicht beeinträchtigt werden.
Gleiches gilt für die Einleitung von Wasser in die Kanalisation oder in oberirdische Gewässer. Hierfür wird ebenfalls eine wasserrechtliche Erlaubnis von der Unteren Wasserbehörde benötigt, bei deren Beantragung ein Nachweis erbracht werden muss, dass das anfallende Wasser nicht kontaminiert ist. Kontaminiertes Wasser muss entweder gesammelt und entsorgt oder aber vor Einleitung gereinigt werden.
Autor
Frank Hartung
  • Frank Hartung
  • Unabhängiger Bauberater, Baumediator und Inhaber von hausbauberater.de
  • Web: www.hausbauberater.de
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Ausgabe 2019-09
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- DIN-Norm im Originaltext -
DIN-Norm
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In dieser Norm werden wasserhaltige Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme für die Gestaltung und den Schutz von neuen und alten, beschichteten Wänden und Decken im Innenbereich eingeteilt....
- DIN-Norm im Originaltext -
DIN-Norm
Ausgabe 2014-03
Diese Norm regelt den Entwurf, die Berechnung und Bemessung in der Geotechnik sowie die geotechnischen Einwirkungen bei Gebäuden und Ingenieurbauwerken. Sie richtet sich an Bauherren, Planer, Unternehmer und Verwaltungen und soll in Verbindung mit DI...
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