„In den nächsten 10 Jahren müssen über 250 Millionen Tonnen mineralische Abfälle pro Jahr auf Deponien entsorgt werden, beinahe die Hälfte der Deponien in Deutschland werden jedoch geschlossen. Ein drastischer Anstieg von Entsorgungs- und Transportkosten ist die Folge.
Im Rahmen einer nachhaltigen Lösungsfindung setzt sich nun unser Planungsverfahren Technische Böden mit der Verwertung von mineralischen Abfällen auseinander und ermittelt dabei die wirtschaftlichste Gründungslösung.
Unser Planungsverfahren hat sich bereits in mehr als 200 Bauprojekten insbesondere durch eine frühzeitige Eindämmung von Kosten bewährt. Für jedes individuelles Bauprojekt die tatsächlich wirtschaftliche Lösung zu ermitteln, ist unser Anspruch und genau dafür wurde das Planungsverfahren Technische Böden entwickelt.“
Andreas Grabe
Dipl. Geol. und Lehrbeauftragter für Bodenmechanik und Erdbau, HS Osnabrück
Zielsetzung des Planungsverfahrens Technische Böden
Ziel der Fachplanung Technische Böden ist die Planbarkeit stoffkreislauf-schlüssiger Baumaßnahmen . Dabei werden Lösungen zur technischen Veränderung von Aushubböden und mineralischen Abfällen identifiziert, die es ermöglichen, einen optimalen Baustoff zu definieren.
Dieser neue Baustoff wird überwiegend aus dem vorhanden Aushubmaterial gewonnen und ersetzt die fremd anzuliefernden Ausstauschbaustoffe.
Daraus ergeben sich wesentliche Vorteile:
- Minimierung von Entsorgungskosten
- Drastische Reduktion von Transportwegen
- Deutliche Verbesserung der CO2 Bilanz
- Ressourcen schonender Wiedereinsatz von Aushubböden ganz im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes
Eine frühzeitige Einbindung der Fachplanung Technische Böden führt zu einem maximalen Ausschöpfen seiner Vorteile und sorgt so mit seinen Nutzenberechnungen, Kostenvergleichen und Beschreibungen von technischen Anforderungen zu einer deutlichen Eindämmung der späteren Baukosten.
Im Ergebnis identifiziert die Fachplanung Technische Böden über seine ermittelten Kennwerte den optimalen Baustoff und das dazu passendste Einbauverfahen.
Für eine Maximum an Effizienz und Wirtschaftlichkeit Ihres Bauprojektes.
Gliederung der Fachplanung
Die Gliederung nach der Fachplanung „Technische Böden“ erfolgt in Anlehnung an die Mustergliederung des M-GUB (2020).
Änderungen
Anstelle von „Entwurf Homogenbereiche – Festlegung Homogenbereiche“ treten:
- Beschreibung des Vormodells einschließlich Vorstatik
- Beschreibung des iterativen Prozesses
- Beschreibung des „Gründungsmodells“ einschließlich Statik
Die Entwicklung der Gründungslösung soll transparent dargestellt werden, damit durch die Nachvollziehbarkeit der Lösungsentwicklung ein Lerneffekt für andere Planer entsteht.
Die Fachplanung Technische Böden in 4 Schritten:
Schritt 1:
Baugrunduntersuchung
Schritt 2:
Baugrunderkundung
Schritt 3:
Parameterermittlung
Schritt 4:
Rezepturfindung
Vorstudie
Aus den Erkenntnissen der Vorstudie nach DIN EN 1997-2, Abs. 2.1.1 ist das Untersuchungsprogramm für die Baugrunderkundung festzulegen.
Für die Festlegung des Untersuchungsprogramms sollten Kenntnisse über das Bauvorhaben in ausreichender Detailtreue vorliegen (optimal: Entwurfsplanung).
Untersuchungsprogramm
- Lage, Anzahl
- Methodik
- Erkundungstiefe
Baugrunderkundung
Inhalt eines Baugrundgutachtens
Geotechnische Berichte werden auf Grundlage der EN 1997–2 – Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds sowie zusätzlich in Deutschland nach DIN 4020 – Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997–2 erstellt.
Sie sind letztlich Bestandteil des Geotechnischen Entwurfsberichts nach EN 1997–1 in Verbindung mit DIN 1054 Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau.
Die Gliederung eines Geotechnischen Berichts richtet sich nach der Aufgabenstellung.
Konkrete Gliederungsempfehlungen sind in dem Merkblatt Geotechnische Untersuchungen und Bemessungen im Straßenbau (M-GUB (2020)) für Ingenieurgeologische Streckengutachten enthalten.
Das neue BGH-Urteil
Die bisherige Grundsatzannahme, dass beim Baugrundrisiko aller baugrundbeding-ten Mehrkosten und Verzögerungen zulasten des Bauherrn gehen, weil er den Baugrund als „Baustoff“ für die Planung und Bauausführung bereitstellt, gilt so nicht mehr.
Das bedeutet: Zukünftig wird der Einzelfall geprüft
Insbesondere für VOB-Ausschreibungen gilt: Planung, Baugrundgutachten und Ausschreibung müssen kongruent sein! „Alte“ Gutachten sind an die neue DIN 18300 anzupassen.
Bauwerksangaben
Angaben aus dem Bauwerk:
- Lasten, stat., dyn.
- Kräfte (Art und Größe)
- Strömungsgeschwindigkeiten
- …
Anforderungen für das Bauwerk:
- Zulässige Setzungen und Verformungen
- „Wasserdichtheit“
- Zulässige Erschütterungen
- Wärmeableitung
- Wärmespeicherung
- …
Parameterermittlung
Ermittlung und Bewertung der für die Baustelle relevanten technologischen Parameter (Einbautechnologie, Bauzustände, etc.):
- Logistik
- Statiken für den Bau- und den Endzustand
- Exakte Beschreibung der Gütesicherung für das jeweilige Bauvorhaben
Statiken
Erstellung von Statiken für:
- Bauzustände
- Endzustand
Konventionelle Statiken liefern Aussagen über einen betrachteten Punkt oder eine Linie.
Bei komplexeren Bauvorhaben, komplexen Untergrund- und Grundwasserstrukturen und sind 3-dimensionale Statiken mittels FEM erforderlich. Die Statiken sind als prüffähige Statiken zu erstellen.
End- und Gebrauchseigenschaften
Beschreibung der End- und Gebrauchseigenschaften für das konkrete Bauvorhaben:
- Tragfähigkeiten
- Zulässige Setzungen
- Zulässige Verformungen
- Durchlässigkeiten
- Wärmeleitfähigkeiten
- Haftreibungen
- …
Die End- und Gebrauchseigenschaften werden für das jeweilige Bauvorhaben individuell festgelegt.
Rezepturerstellung
- Aus dem Ausgangsboden werden die erreichbaren Kennwerte abgeschätzt
(z.B.: Kohäsion, Steifemoduln) - Mit den abgeschätzten Kennwerten wird ein Vormodell, einschl. Vorstatik erstellt
- Werden rezepturseitig die abgeschätzten Kennwerte nicht erreicht, sind 2 Änderungen möglich:
- Anpassung der Rezeptur
- Anpassung des Modells und der Statik
Führt ggfs. zu einem iterativen Prozess:
Ein iterativer Gesamtprozess
In der Praxis ist die Optimierung der Gründungslösung ein iterativer Prozess, bei dem wechselseitig die Statik und die Rezeptur angepasst wird. Da die Gründungslösungen individuell für jede Baustelle erarbeitet werden, ist die Qualitätssicherung des Technischen Bodens für jedes Bauvorhaben im Zuge der Planung ebenso individuell festzulegen. Für diese optimierte Gründungslösung werden final die Kosten ermittelt.
Ableitungen
Die Erstellung des hydrogeologischen Modells, sowie sämtliche Planungsschritte aus den Schritten 3 und 4 sind Bestandteil einer gesonderten (Fach-) Planung „Technische Böden“. Aus den in den Schritten 3 und 4 gewonnenen Informationen können die wirtschaftlich relevanten Ableitungen getroffen werden:
- Auswahl des geeigneten „Technischen Bodens“ anhand der Kennwerte
- Detaillierte Bauzeitenpläne
- Schnittstellenklärung
- Lösung von Konfliktpotenzialen, bevor der Konflikt besteht
- Vermeidung von „doppelter Arbeit“
- Präzise Kostenermittlungen, Kostenvergleiche
- Optimierung von Bauabläufen
- CO2-Bilanzierung der gesamten Baustelle
Ziel der Fachplanung Technische Böden
Anhand der ermittelten Kennwerte und der Geometrie kann der geeignete Baustoff und das mit dem gewählten Baustoff verbundene Einbauverfahren korrekt gewählt werden.
Das erreichen wir immer dann, wenn Fachleute aus den Bereichen Baugrund, Bodenkunde, Modellierung, Statik, Labor, Qualitätssicherung, Technik und Baubetreuung die agierenden Praktiker und Baufirmen vor Ort unterstützen.
Nur so gewährleisten wir auch ein Maximum an Effizienz und Wirtschaftlichkeit.