Erdbebenisolierung eines denkmalgeschützten Bauernhauses
Aufgrund massiver Gasförderung in der Gegend um Groningen kommt es immer wieder zu „künstlichen“ Erdbeben, hervorgerufen durch unterirdische Erdrutsche. Kontrollrechnungen haben gezeigt, dass bei vielen bestehenden Gebäuden in der Region Maßnahmen ergriffen werden müssen, um sie vor Erdbebenschäden zu schützen. Dies ist besonders bei Altbauten eine Herausforderung. MAURER bietet mit den „MSA®“-Gleitpendellagern eine praktikable Lösung an. Die Lager isolieren Gebäude vom Untergrund und sind gleichzeitig so leicht und handlich, dass sie auch an schwierigen Stellen in Bestandsbauten eingesetzt werden können, z. B. bei einem denkmalgeschützten Bauernhaus in Usquert.
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2018 bebte die Erde in Usquert zwei Mal, besonders schwer am 8. Januar mit einer Magnitude von 3,4. Das klingt nicht stark, doch die Beben sind eine Folge der Erdgasgewinnung im Feld Groningen. Deshalb liegen die Epizentren in geringer Tiefe und sind entsprechend stark zu spüren. Selbst Beben unter Magnitude 3 verursachen Schäden.
Rund 150.000 Menschen wohnen in der Region östlich von Groningen; die Beben beschädigten bereits Tausende von Häusern. Das Ganze ist ein Politikum, und nach Bürgerprotesten verordnete die Politik eine Drosselung der jährlichen Fördermenge. Bis 2030 soll die Gasförderung eingestellt werden.
Häuser müssen erdbebensicher werden
Zudem werden alle 22.000 Häuser im Fördergebiet in den kommenden fünf Jahren von Ingenieuren auf ihre Erdbebentauglichkeit untersucht. Unsichere Häuser müssen ertüchtigt werden. Hierfür gibt es zwei Möglichkeiten:
- Massiver bauen bzw. Bestandsbauten versteifen.
- Das Gebäude vom Boden isolieren, sodass die Erdstöße nur abgeschwächt in das Bauwerk eingeleitet werden.
Wenn die Ertüchtigungsmaßnahme teurer als 50 % des Gebäudewerts wäre, wird abgerissen und neu aufgebaut. Doch alte Häuser sind nicht einfach durch einen Neubau zu ersetzen, auch ist die Verstärkung der bestehenden Baustruktur nicht immer möglich oder optisch überzeugend. Obendrein spricht für die Isolierung, dass beim Fundament Geld gespart werden kann.
„Denn das Prinzip ist ganz einfach“, erklärt Projektleiter Dipl.-Ing. Oliver Benicke von MAURER: „Man trennt die Gründung vom Bauwerk und setzt dort die Isolatoren ein.“
Gleitpendellager mit Vierfachfunktion
Das erste Gebäude, das in den Niederlanden mit Lagern isoliert wurde, war ein denkmalgeschütztes Bauernhaus in Usquert.
Eingesetzt wurden Gleitpendellager vom Typ „SIP®-D“: SIP steht für Sliding Isolation Pendulum, D für Double Curved. Diese Lager sind Gleitlager, die oben und unten eine gekrümmte Gleitfläche haben. Im Erdbebenfall übernehmen sie vier Aufgaben:
- Sie entkoppeln das Haus vom Untergrund und erlauben eine horizontale Verschiebung von ±80 mm.
- Sie dissipieren Erdbebenenergie über Reibung.
- Sie zentrieren aufgrund der konkav gekrümmten Gleitplatten das Gebäude nach dem Erdbebenstoß in die Ausgangslage zurück.
- Sie übertragen Vertikallasten von bis zu 681 kN.
Der historische Bauernhof ist teilweise unterkellert und steht auf 46 Stützen, die im unterkellerten Bereich teils nur schwer zugänglich sind. Die MAURER-Lager sind komplett aus „MSA®“ gefertigt, einer Metalllegierung, die leichter ist als herkömmlicher Stahl. Ein Isolator beim holländischen Bauernhaus mit einem Durchmesser von 304 mm wiegt deshalb lediglich etwa 25 kg. Man braucht also keine Hebezeuge und kann die Bauteile per Hand an Ort und Stelle tragen. Zudem ist die Metalllegierung korrosionsbeständig – und die Korrosionsbeständigkeit ist in den feuchten Niederlanden per se ein Argument.
Insgesamt 45 Lager wurden 2017/2018 unter dem Bauernhof eingebaut und entkoppeln das Haus seitdem bei Erdstößen vom Untergrund.
Monitoringtechnik überwacht Bewegungen
Zusätzlich installierte MAURER im März 2019 ein sensibles Monitoringsystem. An einem Lager wurden Beschleunigungsaufnehmer eingebaut: einer über dem Lager an der Bodenplatte des Bauwerks und einer an der Stütze, auf der das Lager aufliegt. Zudem wurden Bewegungssensoren angebracht. So können alle auftretenden Erdbeben und Reaktionsdaten erfasst und gespeichert werden.
Lager auch in Neubauten gefragt
Die Vorteile der Lager haben sich in der Region Groningen herumgesprochen, daher wurden sie zwischenzeitlich auch bei Neubauten eingesetzt:
„Fertigbauteile können einfach auf die Isolatoren aufgelegt werden“, berichtet Benicke. „Die Bauunternehmen schätzen diesen geringen Aufwand bei gleichzeitig niedrigem Preis.“
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09.05.2019 - Geändert am:
09.05.2019