Rissbreitenbegrenzung in WU-Beton: Anforderungen, Nutzungsklassen und Bewehrung

Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Beton) vereinen lastabtragende und abdichtende Funktion ohne zusätzliche äußere flächige Abdichtung. Nach der DAfStb-Richtlinie „Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton" verhindert die Konstruktion einen Wasserdurchtritt in flüssiger Form allein durch konstruktive Maßnahmen wie Fugenabdichtung und Rissbreitenbegrenzung. Die zulässigen Rissbreiten liegen zwischen 0,10 und 0,20 mm – ein schmaler Toleranzbereich, der präzise Planung und Ausführung erfordert.

Wie unterscheidet sich WU-Beton von wasserundurchlässigen Bauwerken?

Der Begriff „WU-Beton" wird im Sprachgebrauch häufig synonym mit „wasserundurchlässiger Konstruktion" verwendet, bezeichnet jedoch nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 ausschließlich Beton mit hohem Wassereindringwiderstand. Die materialseitigen Anforderungen sind klar definiert:

Wasserundurchlässige Betonbauwerke – oft als „Weiße Wanne" bezeichnet – erfordern darüber hinaus umfassende Planungsaufgaben: Ermittlung des Bemessungswasserstandes, Bestimmung der Beanspruchungsklasse und Nutzungsklasse, Berechnung der Mindestwanddicken, Optimierung der Konstruktion hinsichtlich Zwang sowie die Festlegung von Fugensystem und Einbauteilen.

Welche Rolle spielen Nutzungsklassen für die Rissbreitentoleranz?

Die DAfStb-Richtlinie unterscheidet zwei Nutzungsklassen, die direkt die zulässigen Rissbreiten beeinflussen. Bei Nutzungsklasse A ist kein Wasserdurchtritt in flüssiger Form zulässig – weder Feuchtstellen auf der Oberfläche noch wasserführende Risse oder Fugen sind akzeptabel. Diese Klasse gilt als Standard im Wohnungsbau. Nutzungsklasse B erlaubt hingegen Feuchtstellen, wasserführende Risse für die Selbstheilung – erkennbar als Dunkelfärbungen – und gegebenenfalls Wasserperlen, jedoch ebenfalls keinen Wasserdurchtritt.

In beiden Nutzungsklassen kann Tauwasserbildung auftreten. Soll dies in Nutzungsklasse A unterbunden werden, sind entsprechende bauphysikalische und raumklimatische Maßnahmen durchzuführen. Die Selbstheilung von Rissen beruht auf der Neubildung von Calciumcarbonat an den Rissflanken. Die Calcitkristalle erreichen annähernd die Größe der Rissbreite und unterbinden so in den ersten Wochen nach dem Betoneinbau den Wasserdurchtritt.

Wie wird die Mindestbewehrung zur Rissbreitenbegrenzung berechnet?

Risse entstehen im Betonbauteil, wenn die Betonzugfestigkeit durch Last- oder Zwangsbeanspruchung überschritten wird. Die Breite dieser Risse muss begrenzt werden, um Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit zu gewährleisten – insbesondere den Korrosionsschutz der Bewehrung. Die zulässige Rissbreite ist von der Art der Konstruktion (Stahlbeton oder Spannbeton) und von der Expositionsklasse abhängig.

Bei der Rissbildung wird die freiwerdende Zugkraft vom Stahlquerschnitt aufgenommen und von den Rissufern beginnend wieder in den Beton eingeleitet. Erst wenn die Zwangsspannung weiter ansteigt und die Betonzugfestigkeit erneut überschreitet, entsteht der nächste Riss. Das abgeschlossene Rissbild ist erreicht, wenn die Zwangsbeanspruchung vollständig abgebaut ist. Die Mindestbewehrung nach DIN EN 1992-1-1 dient dazu, die entstehenden Rissbreiten unterhalb der Grenzwerte zu halten.

Welche konstruktiven Details sind bei WU-Bauwerken kritisch?

Besonders kritisch ist die Ausführung der Fugen zwischen Bodenplatte und aufgehender Wand. Einbauteile sollten so verlegt und abgedichtet werden, dass kein Wasser eindringen kann. Neben der Fugensystematik sind Durchdringungen und Abstandhalter sowie Schalungsanker sorgfältig zu planen. WU-Betonbauwerke sind im Gegensatz zu konventionell abgedichteten Konstruktionen dampfdurchlässig – Feuchtigkeit kann in Form von Wasserdampf durch die Bauteile diffundieren. Je nach Nutzungsanforderung und Ausführung kann ein geringer Wasserdurchtritt zugelassen werden.

Typische Anwendungsgebiete sind Kellergeschosse von Gebäuden, die in das Grundwasser eintauchen und durch hydrostatischen Druck beansprucht werden, sowie unterirdische Ingenieurbauwerke wie Straßen- und Bahntunnel oder U-Bahn-Stationen. Auch Mischbauweisen haben sich etabliert, bei denen beispielsweise die Bodenplatte aus WU-Beton ausgeführt wird, während die Abdichtung der Kelleraußenwände konventionell mit Bitumenbahnen erfolgt.

Mehr zu Rissbreitenbegrenzung nach SIA 262 und zu Porengefüge und Dauerhaftigkeit auf Baustoffradar.