Gründungssanierung der Dreifaltigkeitskirche in Konstanz - Teil 1/3

# 20.08.2001

Geotechnische Untersuchung und messtechnische Überwachung einer Gründungssanierung / Teil 1: Einführung und Beschreibung der örtlichen Gegebenheiten

1. Einleitung

Aus der Vergangenheit sind zahlreiche Schäden an historischen Bauwerken bekannt. Häufig sind die Ursachen dafür nicht sofort erkennbar und liegen im Untergrund der Gebäude. Das wohl bekannteste Beispiel ist der schiefe Turm von Pisa. Hinsichtlich einer Schadensursache ist grundsätzlich zwischen dem Bauteil "Gründung", z.B. Streifenfundamente oder Pfähle, dem Baugrund und dem aufgehenden Bauwerk zu unterscheiden. Wegen des meist hohen Alters historischer Bauwerke ist es möglich, dass die Gründung nicht mehr über die volle Tragfähigkeit verfügt. Beispielsweise kann das Verrotten einer Holzpfahlgründung zum vollständigen Ausfall dieses Gründungselements führen. Häufiger liegen die Ursachen für Schäden jedoch im Baugrund selbst. Bedingt durch Bautätigkeiten im innerstädtischen Bereich werden vielfach tiefe Baugruben hergestellt und das Grundwasser abgesenkt. Beides führt zu Änderungen der effektiven Spannungen im Boden und damit zu Setzungen der benachbarten Gebäude. In den Fällen, in denen der Baugrund ein sensitives Verhalten zeigt, wie beispielsweise der Seeton in Konstanz, ist er außerdem empfindlich gegenüber Laständerungen und Erschütterungen, was ebenfalls zu unkontrollierten Setzungen führt. Die an der Dreifaltigkeitskirche (Abb. 1) gemessene maximale Lotabweichung der 16 m hohen Mittelschiffswände betrug im Jahr 1990 etwa 56 cm. Die Mittelschiffswände sind auf 90 cm dicken Pfeilern aufgelagert. Die 10 m hohen Seitenschiffswände sind um bis zu 36 cm nach Norden geneigt. Eine Rückrechnung der historischen Schiefstellung seit 1900 bis heute ergibt eine Verdoppelung der Setzungsgeschwindigkeit in den vergangenen hundert Jahren. Im Zuge einer Schadensanalyse sind Informationen zur zeitlichen Entwicklung des Schadens, zur Bausubstanz, zum Lastabtrag des Bauwerks, zur Gründung und zum Baugrund sorgfältig zu untersuchen. Nur mit Hilfe dieser, bei historischen Gebäuden meist nicht vorliegenden Daten, können Sanierungsvorschläge ausgearbeitet werden. Dabei sind, wie auch im Fall der Dreifaltigkeitskirche in Konstanz, sowohl sicherheitsrelevante als auch wirtschaftliche Aspekte der Baumassnahme in Einklang zu bringen.

2. Baugrund

Die Dreifaltigkeitskirche liegt, nach den Angaben der geologischen Karte von Konstanz zu urteilen, im Bereich von Endmoränen der Würmeiszeit. Über der Moräne sind holozäne Ablagerungen des Bodensees auf dem weichen Beckenton der pleistozänen Eiszeit zu erwarten. Darunter folgen zum Teil kiesige Geschiebemergel. In Konstanz ragt die Moräne als sog. Wallmoräne teilweise bis zur Geländeoberfläche auf. Die örtlichen Baugrundverhältnisse wurden im Zuge der Vorplanungen für die Sanierung mit Kernbohrungen und elektrischen Drucksondierungen erkundet. Insgesamt wurden drei Kernbohrungen und 12 elektrische Drucksondierungen (CPTs) durchgeführt (Abb. 2). Die Bohrungen reichten bis in 50 m, die Sondierungen bis in 30 m Tiefe.

QUELLEN UND VERWEISE: