Korrosionsschutz für die Tiefgarage Rossignol Zermatt

Die Überbauung Rossignol in Zermatt wurde 1986 erstellt. Die darunterliegende Tiefgarage bietet auf zwei Geschossen Park-plätze für Eigentümer und Mieter. Die Geschossdecken beste-hen aus Monobeton ohne Oberflächenbeschichtung. Zustands-untersuchungen im Jahr 2018 zeigten auf, dass in den Beton eingetragenes Tausalz einen Chloridgehalt bewirkte, der auf Bewehrungsniveau einen kritischen Wert erreicht hatte; die Wahrscheinlichkeit für Korrosion der Bewehrung war hoch. Das Gefälle der Parkdecks war ungenügend ausgebildet und so blieb durch Fahrzeuge eingetragenes Salzwasser stehen und drang in den Beton ein.

Korrosion in den Bewehrungen

Zahlreiche Betonabplatzungen an den Böden deuteten auf Lochfrasskorrosion hin. In den Decken verliefen zahlreiche, meist wasserführende Risse. An den Untersichten lag die Be-wehrung grossflächig in karbonatisiertem Beton, was eine Kor-rosionsgefährdung bedeutete. Aufgrund der lokal vorhandenen 28 | Reportage Rahmenbedingungen empfahl der Planer der Bauherrschaft den Einsatz des kathodischen Korrosionsschutzes. Insbeson-dere die lange Lebensdauer, eine deutlich kürzere Bauzeit, die geringeren Lärmemissionen sowie ein minimaler Eingriff in die Betonsubstanz waren ausschlaggebend für die Zustimmung der Bauherrschaft.

Die suicorr AG wurde von der Bauherrschaft als Subunterneh-merin des Hauptunternehmers beauftragt, auf den Zwischen-decken und bei den Rissen einen kathodischen Korrosions-schutz einzubauen. Auf den Zwischendecken wurden Bandanoden montiert, die mit einem leitfähigen Schutzmörtel eingebettet wurden. So können die obliegenden Bewehrungen vor weiterer Korrosion geschützt werden. Bei den Rissen in der Decke des 2. UG wurden von unten und oben Diskretanoden montiert. Es kann so die Bewehrung über die gesamte Decken-stärke in diesen Zonen vor Korrosion geschützt werden. So soll die geplante Restnutzungsdauer von mindestens 50 Jahren ermöglicht werden.

Anoden auf den Konstruktionsbeton

Die beim KKS benötigten Anoden installierten die Mitarbeiter der suicorr AG auf den Konstruktionsbeton der zu schützen-den Flächen. Der Mörtelüberzug wurde anschliessend über die Anoden eingebaut. Den Abschluss bildete ein Oberflächen-schutzsystem – dieses ist aus Sicht Korrosionsschutz nicht notwendig, gestaltet jedoch die Tiefgarage ästhetisch anspre-chend und wartungsfreundlich. Über Kabelverbindungen wur-den die Anoden mit einer Gleichstromquelle verbunden. Weiter stellte die suicorr AG elektrische Verbindungen mit der Beweh-rung (Kathode) her. Aufgrund einer geregelten, extern ange-legten Speisespannung zwischen den Anodenbändern und der Bewehrung tritt ein Schutzstrom in die Bewehrung ein und ver-langsamt den Korrosionsprozess auf ein technisch vernachläs-sigbares Niveau. Die dafür benötigte elektrische Leistung ist sehr gering. Üblicherweise wird zwischen der Bewehrung und den Anoden eine Speisespannung von rund 2 Volt angelegt. Für In-standsetzungen mit KKS wird mit einer Schutzstromdichte von 10–20 mA/m2 Stahl gerechnet.

Instandsetzungsmassnahme oder auch präventiver Schutz

Der kathodische Schutz kann als präventiver Schutz oder als Instandsetzungsmassnahme eingesetzt werden. Seit sehr lan-ger Zeit wird diese elektrochemische Korrosionsschutzmöglich-keit weltweit eingesetzt. 1824 entdeckte Sir Humphry Davy den kathodischen Korrosionsschutz für Kupferverkleidungen an Seeschiffen. Noch heute werden Schiffe mittels KKS vor Korro-sion geschützt. Der KKS schützt aber auch viele andere Kon-struktionen, welche sich in einem leitfähigen Medium befinden. Beispielsweise ist es bei Hochdruckgasleitungen gesetzliche Pflicht, eine solche Schutzeinrichtung zu betreiben. In der Schweiz wurde der KKS zum Schutz von Stahl im Beton zum ersten Mal 1988 eingesetzt. Die Chloride wurden vom Brücken-pfeiler bei Rodi Fiesso nicht entfernt. Trotzdem mussten bis heute keine weiteren Instandhaltungsmassnahmen durchge-führt werden. Der KKS für Stahl im Beton ist in einer ISO-Norm geregelt. Auf diese Norm (SN EN ISO 12696) verweisen diverse nationale Vorschriften wie die SIA-Regelwerke oder interne Astra-Richtlinien. In den letzten fünf Jahren hat die Anzahl der ausgeführten Bauwerke massiv zugenommen. Insbesondere aufgrund der nachstehenden Vorteile gegenüber einer konven-tionellen Instandsetzung geniesst der kathodische Korrosions-schutz zunehmend grosse Beachtung: – Deutlich geringere Lärmemission – Kürzere Bauzeiten – Geringere Nutzungseinschränkungen – Monitoring-Möglichkeit der durchgeführten Massnahme – Sekundäre Schutzwirkungen (Erhöhung des pH-Wertes am Stahl, Verschiebung der eingetretenen Chloride weg vom Stahl)

Aktuell wird der KKS bei Stahlbetonbauten meist als Instandset-zungsmassnahme genutzt. Ein präventiver Einbau bereits wäh-rend der Erstellungsphase eines Objektes würde viel Geld und Umtriebe sparen, da die Instandhaltungsintervalle deutlich grös-ser und im bedeutend kleineren Ausmass nötig werden. ■