SEMINAR TAGUNGSBAND Instandsetzung massiver ... - VSVI Hessen

SEMINAR 

TAGUNGSBAND 

Instandsetzung 

massiver Brücken 

25. April 2007 

Stadthalle Friedberg/Hessen 

Instandsetzung massiver Brücken

INHALT 

Instandsetzung massiver Brücken 

Prüfung und Instandsetzung von Brücken 1 

– Grundlagen – Bedeutung – Organisation – 

OAR Dipl.-Ing. Wolf-Dieter Friebel 

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 

Referat Brücken, Tunnel und sonstige Ingenieurbauwerke 

Instandsetzung von Betonbauteilen 13 

Gemäß ZTV-ING, Teil 3, Abschnitte 4 und 5 

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Hörner 

Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach 

Folien zum Vortrag 23 

Querkraftverstärkung von Brücken im Bestand 35 

Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger, Dr.-Ing. Rüdiger Beutel, Dipl.-Ing. Alexander Karakas 

RWTH Aachen, H+P Ingenieure GmbH & Co. KG 

Biegetragfähigkeit, Ermüdung und 41 

Restnutzungsdauer von Spannbetonbrücken 

Dr.-Ing.Tilmann Zichner 

König und Heunisch Planungsgesellschaft, Frankfurt/M. 

Instandsetzung von mindertragfähigen Brücken 49 

bei Schub 

Dipl.-Ing. Norbert Kmitta 

Amt für Straßen- und Verkehrswesen Darmstadt

Wolf-Dieter Friebel Prüfung und Instandsetzung von Brücken 

Prüfung und Instandsetzung von Brücken 

– Grundlagen – Bedeutung – Organisation – 

OAR Dipl.-Ing. Wolf-Dieter Friebel 

Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung 

Referat Brücken, Tunnel und sonstige Ingenieurbauwerke 

1 Einleitung 

Gravierende Ereignisse wie z.B. die Hochwasserkatastrophe in Sachsen (Abbildung 1 und 2) 

im Sommer 2002 oder der Halleneinsturz von Bad Reichenhall führten die Notwendigkeit 

der Bauwerksprüfung [1] wieder deutlich vor Augen. Auch der Öffentlichkeit wird in solchen 

Situationen bewusst, wie wichtig es ist, dass staatliche Stellen über qualifiziertes Fachpersonal 

verfügen, um die verheerenden Auswirkungen von solchen Naturereignissen rasch und 

zutreffend beurteilen und bewältigen zu können. Wie sonst kann kurzfristig geklärt werden, 

ob Straßen noch befahrbar und Verkehrsbauwerke noch belastbar sind? 

Abbildung 1 und 2: Hochwasserschäden in Sachsen 

In dieser Situation hat sich in hervorragender Weise bewährt, dass die 

Straßenbauverwaltungen über gut geschultes und erfahrenes Personal verfügen, das „ihre“ 

Brücken gut kennt und Schwachstellen schnell ausfindig machen konnte. Somit konnten 

erste Verkehrsfreigaben nach Rückgang des Hochwassers bereits sehr früh erfolgen und 

notwendige Instandsetzungsarbeiten umgehend eingeleitet werden. Wichtige Voraussetzungen 

für das schnelle Reagieren waren dabei u. a. das Vorhandensein von Bauwerksbüchern 

nach DIN 1076 „ Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen und Wegen; Überwachung und 

Prüfung“ [2], das Vorliegen von Prüfberichten über den bis dahin aktuellen Zustand der 

Bauwerke, das technische Handwerkszeug und Geräte sowie vor allem die großen 

Erfahrungen und Fachkenntnisse der Bauwerksprüfingenieure. 

Weniger spektakulär, aber nicht minder wichtig, ist dagegen die Routinearbeit der 

Bauwerksprüfingenieure, die der Öffentlichkeit meistens eher verborgen bleibt. Allenfalls 

Schilder mit der Aufschrift „Achtung Brückenprüfung“ oder das Auftauchen von Brücken- 

1

oder Seilbesichtigungsgeräten lassen die Autofahrer erkennen, dass die guten Geister der 

Straßenbauverwaltung für ihre Sicherheit im Einsatz sind. Den Umfang und die 

Schwierigkeiten bei der Durchführung der Arbeiten können viele jedoch nur erahnen. Dabei 

hat die Bauwerksprüfung im Rahmen der Sicherheitsphilosophie des Brücken- und 

Ingenieurbaus eine große Bedeutung. Denn nur durch die regelmäßige Prüfung der 

Bauwerke wird der Baulastträger in die Lage versetzt, einen ständigen Überblick über den 

Zustand des Bestandes zu erhalten und rechtzeitig Maßnahmen zur Erhaltung der 

Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit einzuleiten. 

2 Bauwerksbestand 

Im Netz der Bundesfernstraßen (Autobahnen und Bundesstraßen) befinden sich zurzeit 

37.455 Brückenbauwerke mit einer Fläche von über 27,8 Mio. m² in der Baulast des Bundes. 

Die Gesamtlänge der Brücken beträgt 1913 km, also zweimal die Strecke von Flensburg 

nach München. Der Gesamtbestand an Straßenbrücken in Deutschland kann überschlägig 

auf rund 120.000 Bauwerke geschätzt werden - eine enorme Anzahl, die geprüft, unterhalten 

und erhalten sein will. Das Anlagevermögen allein der Brücken in der Baulast des Bundes 

beträgt rund 40 Mrd. Euro und stellt damit ein hohes volkswirtschaftliches Gut dar. 

Brücken an Bundesfernstraßen 

Altersstruktur nach Brückenflächen der Teilbauwerke [%] (Stand: 31.12.2005) 

1,9 

1,1 

1,7 

1,2 

0,5 

0,0 

0,3 

0,0 0,0 0,2 0,3 

0,0 

0,3 

0,0 

0,4 0,2 

0,4 

0,0 0,2 

bis 

1899 

1900 - 

1909 

BAB 

B-Str 

1910 - 

1919 

1920 - 

1929 

1930 - 

1934 

1935 - 

1939 

1940 - 

1944 

1945 - 

1949 

1950 - 

1954 

2,8 

1955 - 

1959 

4,9 

2 

5,9 

1960 - 

1964 

Baujahr 

11,7 

8,9 

1965 - 

1969 

18,5 

12,4 

11,9 

1970 - 

1974 

15,7 

1975 - 

1979 

9,2 

13,1 

1980 - 

1984 

7,4 

9,0 

1985 - 

1989 

8,4 

9,8 

1990 - 

1994 

11,6 11,4 

Abbildung 3: Altersstruktur der Brücken in Bundesfernstraßen (Stand 31.12.2005) 

Entsprechend der Alterstruktur der Brücken (Abbildung 3) ist bei der Brückenprüfung auf die 

älteren Bauwerke aus den 60er, 70er und 80er Jahren besonderes Augenmerk zu legen, da 

hier nach einer Betriebszeit von 30 - 50 Jahren in der Regel die ersten großen 

Instandsetzungsarbeiten fällig werden, die sich auch an den Bauwerken durch 

entsprechende Schäden dokumentieren. 

8,0 

1995 - 

1999 

9,5 

2000 - 

2004 

0,6 0,4 

2005 - 

2009


Die Entwicklung und Verteilung der Zustandsnoten von 1 - 4, (Abbildung 4) die nach den 

Prüfvorschriften für jedes Bauwerk aus den Teilnoten für Standsicherheit, Dauerhaftigkeit 

und Verkehrssicherheit vergeben werden zeigen, dass für einen bereits nicht unerheblichen 

Anteil der Bauwerke mit Zustandsnote > 3 erheblicher Handlungsbedarf besteht. Die 

Entwicklung der Zustandsnoten > 2 zeigt deutlich, dass offenbar der Einsatz der 

Erhaltungsmittel in den letzten Jahren nicht ausreichte, um eine Verschlechterung des 

Zustands zu verhindern und notwendige Maßnahmen rechtzeitig durchführen zu können. Im 

aktuellen Bundesverkehrswegeplan (BVWP) ist daher eine deutliche Steigerung der 

Erhaltungsmittel vorgesehen, die nun im Vollzug auch so umgesetzt werden müssen. 

17,6 

16,7 

13,2 13,6 

12,7 12,9 

12,0 11,9 

6,6 6,3 

Brücken der Bundesfernstraßen 

Zustandsnoten nach Brückenflächen der Teilbauwerke [%] 

31,8 

30,9 

30,3 

36,0 

35,0 

3 

31,2 

30,0 30,5 

28,0 

26,3 

9,7 10,0 

9,2 

12,6 12,9 

2,7 

2,2 2,1 2,5 2,4 

1,0 - 1,4 1,5 - 1,9 2,0 - 2,4 2,5 - 2,9 3,0 - 3,4 3,5 - 4,0 

Zustandsnoten 

Abbildung 4: Entwicklung der Zustandsnoten der Brücken in Bundesfernstraßen 

Einen großen Einfluss auf die Zustandentwicklung hat die zu erwartende Steigerung des 

Güterverkehrs, der vor allem auf Bundesfernstraßen gegenüber den bereits heute sehr 

hohen Verkehrsbelastungen weiter sehr deutlich zunehmen wird. Diese Entwicklung wird für 

die Bauwerke noch verschärft durch oft festzustellende Überladungen der Fahrzeuge und die 

rasant ansteigende Zahl von Schwertransporten. Hier könnten sich aus der Kombination von 

Alter, Zustand und Belastung problematische Situationen ergeben, die rechtzeitig erkannt 

und entschärft werden müssen. 

3 Grundlagen und Verantwortung bei der Bauwerksprüfung 

In Anbetracht der vorbeschriebenen Ausgangslage erhält die Bauwerksprüfung nach DIN 1076 

im Rahmen der Sicherheitsphilosophie des Brücken- und Ingenieurbaus heute eine 

zunehmend zentrale Bedeutung. Denn nur durch die regelmäßige Prüfung der Bauwerke 

wird der Baulastträger in die Lage versetzt, einen ständigen Überblick über den Zustand des 

2001 

2002 

2003 

2004 

2005

Bestandes zu erhalten und rechtzeitig Maßnahmen zur Erhaltung der Standsicherheit, 

Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit einzuleiten. 

Rechtliche Verpflichtungen hierzu ergeben sich vor allem aus den Straßengesetzen. So hat 

nach § 4 Bundesfernstraßengesetz (FStrG) der Bund als Träger der Straßenbaulast für 

Bundesfernstraßen dafür einzustehen, dass Straßen und Bauwerke allen Anforderungen der 

Sicherheit und Ordnung genügen. Der Begriff „Sicherheit und Ordnung“ wird im 

Wesentlichen durch die anerkannten Regeln der Bautechnik konkretisiert, die im Straßenbau 

durch besondere straßenbezogene Vorschriften, die das BMVBW insbesondere durch 

„Allgemeine Rundschreiben Straßenbau“ herausgibt, ergänzt. 

Durchgängig ist in den Straßengesetzen enthalten, dass Bau und Unterhaltung von Straßen 

hoheitliche Tätigkeiten sind. Auch die Einhaltung der Verkehrssicherheit wird in fast allen 

Straßengesetzen als hoheitliche Tätigkeit genannt. Die Bauwerksprüfung nach DIN 1076 

selbst ist keine hoheitliche Tätigkeit, wohl aber die daraus resultierenden Entscheidungen 

des Baulastträgers. 

4 Bauwerksprüfung nach DIN 1076 

Nach DIN 1076 wird die Bauwerksprüfung und Überwachung nach Hauptprüfung, einfacher 

Prüfung, Prüfung aus besonderem Anlass, Prüfung nach besonderen Vorschriften und 

laufender Beobachtung und Besichtigung unterschieden. Besonders wichtig sind vor allem 

die erste Hauptprüfung nach Fertigstellung des Bauwerks vor der vertraglichen Abnahme 

bzw. der Nutzungsfreigabe für den öffentlichen Verkehr, die zweite Hauptprüfung vor Ablauf 

der Gewährleistungsfrist, die in der Regel 5 Jahre beträgt und die regelmäßigen 

Hauptprüfungen, denen die Bauwerke alle 6 Jahre zu unterziehen sind. 3 Jahre nach einer 

Hauptprüfung ist eine einfache Prüfung durchzuführen. Neben den turnusmäßigen 

Prüfungen gemäß DIN 1076 gibt es Sonderprüfungen. Diese sind nach speziellen 

Ereignissen wie z.B. das zu Beginn beschriebene Hochwasserereignis oder ggf. nach einem 

Schadensfall notwendig. Weiterhin gibt es noch Prüfungen nach besonderen Vorschriften für 

z.B. für elektrische bzw. maschinentechnische Anlagen von Bauwerken. 

Prüfungs- Gewährleistung in Jahren 

art Prüfung Prüfung 

LB vor vor Ab- 

Bauwerk B Abnahme lauf der Prüfungen bis zum Ende der Nutzungsdauer in Jahren 

E der Gewähr- 

H Leistung leistung 

S Baujahr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

4 

1 

0 

1 

1 

1 

2 

1 

3 

1 

4 

1 

5 

1 

6 

1 

7 weiterhin 

Brücken LB 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x 2x/Jahr 

und B 1x 1x - 1x - 1x 1x - 1x 1x - 1x 1x - 1x 1x - 1x/Jahr 1) 

Ingenieur- EP ● ● - ● - 6 

Bauwerke HP ● ● ● ● 6 

SP 

auf Anordnung oder nach größeren Unwettern, Hochwassern, Verkehrsunfällen oder sonstigen den Bestand 

der Bauwerke beeinflussenden Ereignissen 

Abbildung 5: Prüf und Überwachungszyklen nach DIN 1076


5 Organisation der Bauwerksprüfung 

Bauwerksprüfungen nach DIN 1076 werden bei den Straßenbauverwaltungen der Länder 

bisher noch vorwiegend durch eigenes, hierfür besonders geschultes Personal durchgeführt. 

Aufgrund politischer Vorgaben und finanzieller Zwänge zum Personalabbau bei den 

öffentlichen Verwaltungen werden jedoch solche Leistungen zunehmend auch an Externe 

vergeben. Der Umfang der Vergabe von einfachen Prüfungen und Hauptprüfungen an 

Externe ist auf der Grundlage einer aktuellen Umfrage in Abbildung 6 dargestellt. 

Der relativ hohe Anteil an Fremdvergaben in einigen Bundesländern ist durchaus kritisch zu 

betrachten, da dies einen sehr großen Betreuungsaufwand im Rahmen des notwendigen 

Controllings bedeutet, für das oftmals ebenfalls nicht genügend Fachpersonal zur Verfügung 

steht. Der verbleibende Aufwand in der Verwaltung bei Vergabe der Bauwerksprüfung an 

Dritte beträgt erfahrungsgemäß für Ausschreibung, Abrechnung und Betreuung ca. 25 %. 

Land 

Fremdvergabe 

1997 

5 

Fremdvergabe 

2003 

Baden-Württemberg ca. 9 % HP+EP 10 % 

Bayern ca. 16 % HP+EP 10 % 

Brandenburg 0 % 

Berlin 0 % 

HP 16 % für B-Straßen 

0 % für BAB 

HP 35 % 

EP 75-100 % 

Bremen nicht bekannt HP+EP 20 % 

Hamburg nicht bekannt HP+EP 50 % 

Hessen ca. 5 % HP+EP 5 % 

Mecklenburg- 

Vorpommern 

ca. 43 % 

HP 26 % 

EP 54 % 

Niedersachsen ca. 5 % HP 67 % 

Nordrhein-Westfalen 0 % 0 % 

Rheinland-Pfalz ca. 5 % 0 % 

Saarland 0 % 0 % 

Sachsen ca. 20 % 

Sachsen-Anhalt ca. 33 % 

HP 39 % 

EP 0 % 

HP 60 % 

EP 90 % 

Schleswig-Holstein ca. 2 % HP+EP 10 % 

Thüringen ca. 30 % 

HP 33 % 

EP 46 % 

Abbildung 6: Anteil der Fremdvergabe bei der Bauwerksprüfung in den 

Straßenbauverwaltungen der Länder

Im Rahmen einer Untersuchung des BMVBS konnte aufgezeigt werden, dass in 

wirtschaftlicher Hinsicht die Durchführung von Bauwerksprüfungen durch verwaltungseigenes 

Personal in der Regel günstiger ist. Neben diesen fiskalischen Aspekten ist jedoch 

bei Fremdvergaben die Frage der Verantwortlichkeit und Haftung näher zu betrachten. 

Bei dem Einsatz von Externen hilft dieser als Sachverständiger mit seinem Fachwissen und 

seiner Arbeitskapazität aufgrund eines Werkvertrages der Straßenbaubehörde, die 

hoheitliche Aufgabe technisch zu erfüllen. Fehler, die aufgrund seiner Tätigkeit entstehen, 

sind im Außenverhältnis zwischen Dritten und der Straßenbaubehörde nur dieser 

zuzurechnen. Im Innenverhältnis zwischen Straßenbauverwaltung und Sachverständigem 

besteht ein privatrechtliches Werksvertragsverhältnis mit der Folge, dass der Sachverständige 

für Schäden aufgrund seiner eventuell fehlerhaften Bauwerksprüfung einzustehen 

hat. Um jegliche Gefährdung der Sicherheit auszuschließen, sind daher die Verwaltungen 

gehalten, bei der Vergabe an Externe ein ausreichendes Qualitätssicherungs- und 

Controllingsystem einzuführen. 

6 Schadenserfassung am Bauwerk 

Um die Aufnahme der an Brücken und anderen Ingenieurbauwerken festgestellten Schäden 

mittels DV-Technik zu vereinfachen und bundeseinheitlich zu gestalten, wurde im Jahre 

1988 die ”Richtlinie zur einheitlichen Erfassung, Bewertung, Aufzeichnung und Auswertung 

von Ergebnissen der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 " (RI-EBW-PRÜF) [3] eingeführt. 

Aufgrund der technischen Entwicklungen wurde die Richtlinie mehrfach überarbeitet und als 

Ausgabe 2004 neu herausgegeben. Aktuell wurde eine weitere Überarbeitung der RI-EBW- 

PRÜF im wesentlichen abgeschlossen. Die Einführung soll im Sommer 2007 erfolgen. 

Während der Durchführung der Bauwerksprüfung erfolgt die Schadensaufnahme direkt am 

Bauwerk mittels eines „Notebooks” mit dem Programmsystem SIB-Bauwerke [4]. Hierbei 

findet der Prüfbericht der letzten Prüfung und die Entwicklung von bestehenden Schäden ein 

besonderes Augenmerk, da nicht nur der Schaden selbst, sondern auch die Schadensentwicklung 

sehr wichtig für die Schadensbewertung ist. 

Die aufgenommenen Schäden werden mit Ziffern zwischen 1 und 4 getrennt für die drei 

Bewertungskriterien Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit entsprechend 

den Definitionen zur Schadensbewertung nach RI-EBW-PRÜF eingestuft und entsprechend 

der Anweisung Straßeninformationsbank, Teilsystem Bauwerksdaten (ASB-ING, Ausgabe 

2004) [5] verschlüsselt. Zur Hilfestellung und weiteren Vereinheitlichung der Schadensbewertung 

ist ein umfangreicher Beispielkatalog für typische Schäden und deren Bewertung 

erstellt worden, der als Anhang zur Neufassung der RI-EBW-PRÜF und im Programmsystem 

SIB-Bauwerke verfügbar ist. 

Im Anschluss an diese Schadensbewertung ermittelt das Programmsystem SIB-Bauwerke 

unter Berücksichtigung aller Einzelschadensbewertungen und des Schadensumfangs sowie 

der Anzahl der Einzelschäden die Zustandsnote für das Teilbauwerk. Diese Berechnung 

6


erfolgt auf Grundlage eines festgelegten Algorithmus [6], die Zustandsnotenbereiche sind in 

der RI-EBW-PRÜF wie folgt definiert: 

1,0 - 1,4 sehr guter Bauwerkszustand 

1,5 - 1,9 guter Bauwerkszustand 

2,0 – 2,4 befriedigender Bauwerkszustand 

2,5 – 2,9 noch ausreichender Bauwerkszustand 

3,0 – 3,4 nicht ausreichender Bauwerkszustand 

3,5 – 4,0 ungenügender Bauwerkszustand 

Mit erfolgter Bewertung des Schadens gibt der Bauwerksprüfingenieur Empfehlungen zu den 

einzuleitenden Instandsetzungsmaßnahmen, die im Programmsystem SIB-Bauwerke für die 

weitere Auswertung und Planung innerhalb des BMS [6] zu Verfügung stehen. Bereits im 

Verlauf und nach Abschluss der Bauwerksuntersuchung werden durch die Mitarbeiter des 

Prüftrupps mögliche Schadensursachen ergründet und in kritischen Fällen umgehend 

geeignete Maßnahmen veranlasst, falls die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer gefährdet sein 

könnte. Dazu können sowohl Informationen an das zuständige Amt, die zuständige Meisterei 

oder im Falle eines erhöhten Sicherheitsrisikos Verkehrsraumeinschränkungen bis hin zur 

sofortigen Sperrung des Bauwerkes zählen. 

Bei der Bewertung der Schäden sind die Schadensursachen auch für nicht offensichtliche 

Schäden von entscheidender Bedeutung. Vor allem Schäden, die auf physikalischen bzw. 

chemischen Reaktionen, wie Alkali-Kieselsäure-Reaktion, Karbonatisierung oder 

chloridinduzierte Korrosion beruhen, können nur mit dem entsprechenden Hintergrundwissen 

richtig zugeordnet und somit bewertet werden. 

In diesem Fällen ist eine weitergehende Untersuchung nach dem Leitfaden „Objektbezogene 

Schadensanalyse (OSA)“ [7] durchzuführen. Hierzu wird eine eigenständige Untersuchung 

des oder der zu untersuchenden Schäden entweder durch die Straßenbauverwaltung selbst 

oder aber unter Hinzuziehung eines geeigneten Sachverständigen gesondert veranlasst. Bei 

diesen Untersuchungen werden in der Regel spezielle Verfahren u. a. aus dem Bereich der 

zerstörungsfreien Prüfverfahren (ZfP) eingesetzt. Einen umfassenden Überblick über 

zerstörungsfreie bzw. zerstörungsarme Prüfverfahren bietet das durch die Bundesanstalt für 

Materialprüfung bearbeitete und bereitgestellte ZfPBau-Kompendium, welches auf der 

Internetseite www.bam.de zur Verfügung steht. 

7 Qualifikation der Bauwerksprüfingenieure 

Aufgrund der besonderen Bedeutung der Bauwerksprüfung ist die Qualifikation des 

einzusetzenden Personals in DIN 1076 besonders hervorgehoben und betont, dass die 

sorgfältige Überwachung und Prüfung der Bauwerke durch sachkundige Personen 

unerlässlich ist. In der DIN heißt es hierzu: „Mit der Prüfung ist ein sachkundiger Ingenieur 

zu betrauen, der auch die statischen und konstruktiven Verhältnisse der Bauwerke beurteilen 

kann“. 

7

Das BMVBW gibt bereits seit längerer Zeit gemeinsam mit der Bundesanstalt für 

Straßenwesen (BASt) und den Straßenbauverwaltungen der Länder Hilfestellungen zur 

Qualifizierung und Ausbildung der Bauwerksprüfingenieure heraus. So hat das BMVBW 

bereits 1997 ein Sonderheft zum Thema "Bauwerksprüfung nach DIN 1076" [8] 

herausgegeben, in dem Bedeutung und Aufgaben ausführlich beschrieben sind. In mehreren 

Heften über „Schäden an Brücken- und anderen Ingenieurbauwerken“ sind außerdem 

typische Schäden und deren Ursachen dargestellt sowie die durchgeführten 

Instandsetzungsmaßnahmen ausführlich beschrieben [9,10,11]. 

Ein Film über die Bauwerksprüfung [12] wurde im Jahr 2002 fertig gestellt, der auch bereits 

mehrfach im Fernsehen gezeigt wurde. Dieser zeigt anschaulich den Ablauf der 

Bauwerksprüfung von der Vorbereitung und den Grundlagen über die Durchführung bis zur 

Nachbereitung und Auswertung an Beispielen aus der Praxis verschiedener Bundesländer. 

Der Film kann bei Sanssouci Film bezogen werden. 

Seit 2003 werden darüber hinaus 1-wöchige Lehrgänge zur Schulung der 

Bauwerksprüfingenieure angeboten, die sowohl Mitarbeitern der Verwaltung als auch 

externen Bauwerksprüfern wie Mitarbeiter von Ing.-Büros, TÜV, DEKRA usw. offen stehen. 

Ziel der Lehrgänge ist eine fundierte Schulung der Bauwerksprüfingenieure, um die hohen 

Anforderungen der DIN 1076 erfüllen zu können. Daneben ist es wichtig, ein einheitliches 

Niveau der Ergebnisse der Bauwerksprüfungen zu erreichen und damit eine bundesweite 

Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse und der daraus folgenden Maßnahmen zu erlangen. 

Dies ist auch in Hinblick auf die Anwendung des in der Entwicklung befindlichen 

Managementsystems zur Bauwerkserhaltung (BMS) von entscheidender Bedeutung. 

Die Lehrgänge richten sich im Wesentlichen an Bauwerksprüfingenieure aus der Verwaltung 

und aus Ingenieurbüros, die bereits über Berufserfahrung in der Planung und Bauausführung 

verfügen und sich Spezialwissen über die Bauwerksprüfung aneignen wollen. 

Als Zugangsvoraussetzungen gelten in der Regel ein abgeschlossenes Ingenieurstudium im 

Fachbereich Bauingenieurwesen, sowie praktische und theoretische Erfahrungen im Bereich 

Brücken- und Ingenieurbau. Weiterhin ist der sichere Umgang mit dem Programmsystem 

SIB-Bauwerke, der in der Regel durch die Teilnahme an einem entsprechenden Lehrgang 

nachzuweisen ist, eine wichtige Voraussetzung. 

Die Referenten der Lehrgänge sind erfahrene Bauwerksprüfingenieure aus den 

Straßenbauverwaltungen sowie der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) und der 

Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM). Mittlerweile haben sich aber erfreulicherweise 

auch Vertreter von Fachhochschulen, Ing.-Büros und des TÜV zu Vorträgen bereit erklärt. 

In einer einleitenden Darstellung erhalten die Teilnehmer einen Einblick in die Notwendigkeit 

der Bauwerksprüfung und die Grundzüge der Erhaltung der Bauwerke. 

8


Die in den zuvor beschriebenen Abschnitten wichtigen Aspekte der Bauwerksprüfung 

werden während des Lehrgangs ausführlich behandelt und vermitteln das notwendige 

Basiswissen zur Durchführung der Bauwerksprüfung. 

Einen breiten Raum nimmt in der gesamten Lehrgangszeit die praktische Bewertung von 

Schäden ein. Hierbei werden sowohl die möglichen Ursachen der Schäden wie 

statisch/konstruktive -, bauphysikalische - oder bauchemische Ursachen umfassend 

behandelt, als auch die Erfassung und Bewertung der Schäden am Bauwerk detailliert 

vorgestellt. 

Der letzte Tag des Lehrgangs ist praktischen Vorführungen vorbehalten. Hier werden den 

Teilnehmern verschiedenste Verfahren und Geräte zur Bauwerksprüfung vorgeführt und 

praktisch erprobt. Es werden neben Geräten zur Messung der Betondeckung und 

Betonfestigkeit, Endoskop und Geräte der ZfP, wie Radar, Impact-Echo und Ultraschall auch 

Schnelltests zur Karbonatisierung bzw. zum Nachweis von Chloriden vorgestellt. 

Der Lehrgang endet mit einem „Wissenstest“, der Aushändigung des Zertifikats (Abbildung 

7) und einer Aussprache zwischen Referenten und Teilnehmern. Die Aussprache dient dazu, 

den Lehrgang ständig zu verbessern sowie den Anforderungen der Praxis und der 

Teilnehmer anzupassen. 

Abbildung 7: Zertifikat zur Teilnahme am Lehrgang der Bauwerksprüfingenieure 

9

Die Lehrgänge finden beim Lehrbauhof Lauterbach des Berufsförderungswerks des 

hessischen Baugewerbes e.V., bei der Ingenieurakademie Bauern in Feuchtwangen und bei 

der Ingenieurakademie West an der Fachhochschule Bochum statt. Informationen zur 

Bauwerksprüfung, zum Programmsystem SIB-Bauwerke, zur „OSA“ und zu den Lehrgängen 

sind auf der BASt- Homepage www.bast.de verfügbar. Weiterhin stehen hier auch die ASB- 

ING, die RI-EBW-PRÜF und der Leitfaden „OSA“ zum kostenlosen download bereit. 

Da die Resonanz auf die Lehrgänge weiterhin sehr hoch ist, soll die Organisation zukünftig 

durch die Ingenieurkammern des Bundes und der Länder erfolgen. Begleitet wird die Arbeit 

durch die Straßenbauverwaltungen der Länder, der BASt , dem BMVBS und den 

kommunalen Spitzenverbänden mittels eines Trägervereins und eines Beirates. 

8 Zusammenfassung und Ausblick 

Der Bauwerksbestand in Bundesfernstraßen und gleichermaßen in Landes-, Staats- und 

Kommunalstraßen stammt zum überwiegenden Teil aus der Phase des Wiederaufbaus 

Deutschlands in den Jahren 1960 – 1980. Die Bauwerke haben somit ein durchschnittliches 

Alter von 30-50 Jahren erreicht, was sich inzwischen an zunehmenden Schäden an den 

Bauwerken zeigt. Gleichzeitig führt der weiter wachsende Verkehr – und hier insbesondere 

der Güterverkehr – zu einer überproportionalen Belastungszunahme, die bei der 

ursprünglichen Planung diese Bauwerke in diesem Umfang nicht berücksichtigt war. Die 

ständige Beobachtung und Prüfung der Bauwerke erhält somit eine zentrale Bedeutung im 

Rahmen der Sicherheitsphilosophie des Ingenieurbaus und des Bauwerksmanagementsystems. 

In dieser Situation ist es für die Baulastträger besonders wichtig, durch regelmäßige, fach- 

und sachgerechte Bauwerksprüfungen einen ständigen Überblick über den Zustand der 

Bauwerke zu erhalten. Nur so können kritische Anzeichen rechtzeitig erkannt werden, um die 

Sicherheit und Ordnung auf den Straßen jederzeit zu gewährleisten und Maßnahmen 

rechtzeitig einzuleiten, damit die vorhandenen Mittel effektiv und zielgerichtet eingesetzt 

werden. Die Bauwerksprüfungen nach DIN 1076 sind daher in Zukunft ein wichtiger 

werdendes Aufgabenfeld, für das gut ausgebildetes und geschultes Personal vorhanden sein 

muss, um den sehr komplexen Bauwerksbestand richtig beurteilen zu können. Wegen des 

weiter voranschreitenden Personalabbaus bei den Verwaltungen wird es dabei zunehmend 

notwendig werden, auch Externe mit dieser verantwortungsvollen Aufgabe zu betrauen. 

Hierzu ist es Voraussetzung, dass auch diese Bauwerksprüfingenieure die notwendige 

Qualifikation und Erfahrung haben. 

10


Quellenangabe: 

[1] Naumann, J. ; Friebel, W.-D. : Gute Geister, Verantwortungsvolle Aufgabe: 

Brücken- Bauwerksprüfungen 

Deutsches Ingenieurblatt , Heft 6, Juni 2005 

[2] DIN 1076 – Ingenieurbauwerke im Zuge von Straßen und Wegen; Überwachung und 

Prüfung, 

Ausgabe November 1999, Beuth Verlag Berlin 

[3] Richtlinie zur einheitlichen Erfassung, Bewertung, Aufzeichnung und Auswertung von 

Ergebnissen der Bauwerksprüfungen nach DIN 1076, RI-EBW-PRÜF, BMVBW 2004 

(download unter www.sib-bauwerke.de) 

[4] Programmsystem SIB-Bauwerke - DV-Programm zur Erfassung, Speicherung und 

Auswertung von Bauwerksdaten nach ASB-ING, Ingenieurbüro Wendebaum-Peter- 

Mosbach (WPM), 66540 Neunkirchen, im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen 

[5] ASB Anweisung Straßeninformationsbank, Teilsystem Bauwerksdaten, ASB-ING, 

BMVBW 2004, (download unter www.sib-bauwerke.de) 

[6] Haardt, P.: Analyse und Weiterentwicklung von Algorithmen zur Zustandsbewertung 

von Ingenieurbauwerken, Schlussbericht zum AP-Projekt 97 245/B4, Bundesanstalt für 

Straßenwesen, Juli 1998, unveröffentlicht. 

[7] Leitfaden Objektbezogene Schadensanalyse, OSA, BASt 2004 (download unter 

www.bast.de) 

[8] Bauwerksprüfung nach DIN 1076, Bedeutung, Organisation, Kosten, Dokumentation 

1997, Aufgestellt: Bund/Länder-Fachausschuss Brücken- und Ingenieurbau, 

Verkehrsblatt-Verlag, 1997. 

[9] Schäden an Brücken und anderen Ingenieurbauwerke, Verkehrsblatt-Verlag, 1982. 

[10] Schäden an Brücken und anderen Ingenieurbauwerke, Verkehrsblatt-Verlag, 1994 

[11] Erhaltungsarbeiten an Brücken und anderen Ingenieurbauwerken von Straßen, 

Verkehrsblatt-Verlag, 1990 

[12] Filme „Bauwerksprüfung nach DIN 1076“ (45 Min. deutsch/englisch), „Ich mache 

meinen Job gern“ (30 Min. deutsch), Video/DVD, Sanssouci Film, Kleinenmachnow 

2002 

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Instandsetzung von Betonbauteilen 

Gemäß ZTV-ING, Teil 3, Abschnitte 4 und 5 

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Hörner 

Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach 

1 EINLEITUNG 

Unsere Brückenbauwerke sind sicher und werden es auch bleiben, wenn sie pfleglich 

behandelt, gewartet und fachgerecht instandgesetzt werden. Und Instandsetzungsmaßnahmen 

werden, abhängig von der Exposition der Bauteile, nach einer gewissen Zeit 

erforderlich. 

Die Bauwerke werden durch immer höhere Verkehrsaufkommen belastet, und als 

Außenbauteile unterliegen sie den üblichen Witterungseinflüssen. Im Winter wird Tausalz 

gestreut, wodurch Chloride in den Beton gelangen, die dort Auslöser für die gefürchtete 

chloridinduzierte Korrosion sein können. Auch die Depassivierung infolge Karbonatisierung 

des Betons kann zu erheblichen Korrosionsschäden führen. 

In beiden Fällen werden Fortschritt der Schädigung und Ausmaß des Schadens am Beton 

ganz wesentlich von der Herstellung, Zusammensetzung, Verdichtung und Nachbehandlung 

des Betons, also von seiner ursprünglichen Ausführungsqualität beeinflusst. 

In der Regel entstehen jedoch Schäden größeren Ausmaßes erst gar nicht, da sie im 

Rahmen der regelmäßigen Bauwerksprüfungen gemäß DIN 1076 frühzeitig entdeckt werden 

(alle 6 Jahre Haupt-, alle 3 Jahre Nebenprüfung) und der Beton rechtzeitig instandgesetzt 

wird. 

Welche Schritte bei der Instandsetzung wesentlich sind, soll anhand des Teils 3, Abschnitt 4 

„Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“ der Zusätzlichen Technischen 

Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten (ZTV-ING) erläutert werden. 

2 ERHALTUNGSKOSTEN 

In der Bundesrepublik hatten wir Ende des Jahres 2005 einen Bestand von insgesamt 

37.455 Brücken und 213 Tunnel im Zuge der Bundesferntrassen. Dafür wurden insgesamt 

275 Mio. € für die Erhaltung aufgewendet; das sind lediglich rd. 50% der Mittel, die gemäß 

der Erhaltungsprognose im Bundesverkehrswegeplan (2003; 555 Mio. €) hätten aufgebracht 

werden müssen. 

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Insgesamt zu wenig, wie der Bundesrechnungshof bereits 2001 in seinem Bericht feststellte. In den 

Potsdamer Nachrichten vom 17.10.2001 war zum Bericht des BRH 2001 hinsichtlich der Erhaltung unserer 

Ingenieurbauwerke zu lesen: 

........ Und er [Kurt Bodewig] sollte mehr Geld für die Instandhaltung von Brücken ausgeben. Zwischen 700 

und 900 Millionen Mark müsste Bodewig jährlich für die 35.000 Straßenbrücken in Deutschland ausgeben, 

damit diese sicher erhalten bleiben. 1998 hat der Verkehrsminister aber nur 380 Millionen Mark für die 

Brücken locker gemacht. Der Zustand der Brücken verschlechtere sich deswegen, hat Frau von Wedel 

[Präsidentin des BRH] festgestellt; und weiter: „Langfristig könnte dies dazu führen, dass die Nutzbarkeit des 

Bundesfernstraßennetzes eingeschränkt wird“. 

Den größten Anteil an den Aufwendungen für die Erhaltung macht die Betoninstandsetzung 

aus. Auf sie entfielen 2005 für den Bereich der Bundesfernstraßen insgesamt 54 

Mio. €, also immerhin rd. 20 % des Gesamt-Erhaltungsaufwandes in Höhe von 275 Mio €. 

3 REGELWERKE FÜR DIE INSTANDSETZUNG 

Vorwiegend wegen der zunehmenden wirtschaftlichen Bedeutung von Instandsetzungsmaßnahmen 

wurden in den 80er Jahren die Regelwerke für Instandsetzungen erarbeitet. Ein 

weiterer Grund war die damals überhaupt nicht vorhandene Markttransparenz in bezug auf 

die verschiedenen Instandsetzungsmaterialien. Für die ausschreibenden Stellen war es sehr 

schwierig, die eingehenden Angebote sachgerecht zu würdigen und zu vergleichen, da 

weitgehend die Kenntnisse über die Eignung und Qualität der angebotenen kunststoffmodifizierten 

Materialien fehlten. 

4 ZTV-ING, TEIL 3, ABSCHNITT 4 (ehemals ZTV-SIB) 

4.1 Allgemeines 

Teil 3, Abschnitt 4 enthält 

- Richtlinien (kursiv) für Planung, Ausschreibung, Durchführung, Kontrolle und Abnahme 

von Instandsetzungsarbeiten. Sie richten sich ausschließlich an die ausschreibende Stelle 

und werden von dort in Vertragstexte umgesetzt. 

- Vertragliche Regelungen (mit Randstrich versehen), die zusätzlich zu bereits 

vorhandenen Technischen Vorschriften gelten. 

Das Regelwerk ist unterteilt 

- in das übergeordnete Vertragswerk ZTV-ING, Teil 3, Abschnitt 4 und 

- die zugehörigen Technischen Lieferbedingungen (TL) und Technischen Prüfvorschriften 

(TP) für die verschiedenen Arten von Betonersatzsystemen und für Oberflächenschutzsysteme. 

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Die TL wenden sich im wesentlichen an die Materialhersteller, aber auch an die Verarbeiter 

auf der Baustelle. In den TP sind Prüfverfahren für die Materialien angegeben. Die TP sind 

daher hauptsächlich für die Prüfinstitute von Bedeutung, da alle kunststoffhaltigen Stoffe 

nach Teil 3, Abschnitt 4 eine sogenannte Grundprüfung (grundsätzliche Eignung der 

Baustoffe für den vorgesehenen Verwendungszweck) bestanden haben müssen, bevor sie 

angewendet werden dürfen. 

4.2 Aufnahme der Produkte in die Zusammenstellung 

Das DIBt erkennt Prüfstellen auf Antrag für den bauaufsichtlichen Bereich als P-, Ü-, Z- 

Stellen (Prüfen, Überwachen, Zertifizieren) an. Auf dieser Grundlage können sie 

anschließend von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) für den bauaufsichtlichen 

Bereich der Bundesfernstraßen anerkannt werden. Die P-, Ü-, Z-Stellen führen die 

Grundprüfung und Überwachung der Stoffherstellung durch. Sie erstellen das allgemeine 

bauaufsichtliche (baurechtliche) Prüfzeugnis (abP) auf der Grundlage des Grundprüfberichtes 

und bestätigen die Übereinstimmung der Werte aus dem Grundprüfbericht mit 

denen des abP. Darin sind die wesentlichen Werte des Grundprüfberichtes enthalten. 

Darüber hinaus enthält das abP die von einer von der BASt anerkannten Zertifizierungsstelle 

überprüften Angaben zur Ausführung. Das abP ist der Nachweis für die Verwendbarkeit für 

nicht geregelte Bauprodukte der Bauregelliste A, Teil 2. Es wird für höchstens 5 Jahre erteilt. 

Mit dem Übereinstimmungs-Zertifikat (Z) wird die Übereinstimmung der Eigenschaften eines 

Stoffes mit den Anforderungen der zugehörigen TL/TP bestätigt. Das Zertifikat wird von einer 

von der BASt anerkannten Zertifizierungsstelle (Z-Stelle) als Übereinstimmungsnachweis 

erteilt. Das Übereinstimmungs-Zertifikat berechtigt den Hersteller, die zertifizierten Stoffe mit 

einem Ü-Zeichen gemäß den TL zu kennzeichnen. 

Der Stoffhersteller kann die Aufnahme seiner Produkte in die Zusammenstellung der 

zertifizierten Stoffe und Stoffsysteme bei der BASt beantragen. Wenn die vorgelegten abP 

und Z ohne Beanstandung sind, werden die Produkte in die Zusammenstellung der 

zertifizierten Stoffe und Stoffsysteme aufgenommen. 

Teil 3, Abschnitt 4 fordert, dass nur solche kunststoffhaltigen Baustoffe verwendet werden, 

die in die Zusammenstellungen der zertifizierten Stoffe und Stoffsysteme aufgenommen 

worden sind. Die dort geführten Systeme sind untereinander als gleichwertig anzusehen, 

was für die ausschreibende Stelle erhebliche Vorteile bietet. 

Die Zusammenstellungen werden von der BASt geführt und ständig aktualisiert. Sie können 

im Internet (www.bast.de) und per Fax on Demand (02204-43 144) abgerufen werden. 

Wir werden künftig – so die derzeitige Planung - keine TL/TP, kein abP und auch keine 

Angaben zur Ausführung mehr haben. Es wird dann nur noch mit CE-Zeichen 

gekennzeichnete Produkte geben (Bilder 1, 2, 3). Seitens der BASt wird allerdings 

angestrebt, auch weiterhin Zusammenstellungen zu führen. 

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4.3 Abgrenzung des Teils 3, Abschnitt 4 zu anderen Abschnitten 

Bei der Instandsetzung von Brückenfahrbahntafeln regelt Teil 3, Abschnitt 4 alle 

Instandsetzungsmaßnahmen mit Betonersatz und Oberflächenschutz. Alle nachfolgenden 

Maßnahmen ab Oberfläche Betonersatz, also Grundierung bzw. Kratzspachtelung und 

Dichtungsschicht, regeln die Abschnitte 1, 2, 3 des Teils 7, (Bild 4). 

Die Abgrenzung zu Teil 3, Abschnitt 5 richtet sich im wesentlichen nach den beiden Kriterien 

Rissbreite und Risstiefe (Bild 5). 

5 GLIEDERUNG DES TEILS 3, ABSCHNITT 4 

Teil 3, Abschnitt 4 umfasst die Nrn. 1 bis 8. Die Nrn. 1 „Allgemeines“ und 2 „Vorbereitung der 

Betonunterlage“ enthalten Regelungen, die bei einer vertraglichen Vereinbarung des Teils 3, 

Abschnitt 4 immer gelten. Hingegen enthalten die Nrn. 3 bis 8 baustoffspezifische 

Zusatzregelungen für die verschiedenen Arten von Betonersatz- bzw. Oberflächenschutzsystemen. 

5.1 Wichtige Nrn. des Teils 3, Abschnitt 4 

5.1.1 Nr. 1 Allgemeines 

Die Nr. 1 behandelt alle baustoffübergreifenden, allgemeingültigen Festlegungen, 

einschließlich der Begriffsbestimmungen. 

Die Anwendung des Teils 3, Abschnitt 4 erstreckt sich zunächst nur auf die Instandsetzung 

im oberflächennahen Bereich, also da, wo statische Belange in der Regel unberücksichtigt 

bleiben dürfen. Sind statische Belange maßgebend, sind vor Anwendung dieses Abschnitts 

zusätzlich statische Untersuchungen anzustellen und die daraus resultierenden Maßnahmen 

festzulegen (Bilder 6, 7). 

Eine ganz wesentliche Forderung in Nr. 1, die sich hauptsächlich an die planende und 

ausschreibende Stelle richtet, befasst sich mit der Bestandsaufnahme. Hier wird ausdrücklich 

darauf hingewiesen, dass die planende und ausschreibende Stelle gehalten ist, ein 

Instandsetzungskonzept - einschließlich ausführlicher Pläne - zu erarbeiten bzw. 

erarbeiten zu lassen. Grundlage dieses Instandsetzungskonzeptes muss die Erfassung des 

Ist-Zustandes des Bauwerkes sein. Als Anhalt zur Erfassung des Ist-Zustandes enthält 

Tabelle 3.4.1 Angaben in Form einer Checkliste. 

Die Nr. 1.7 enthält grundsätzliche Regelungen für die Ausführung. U.a. sind dort auch 

Anforderungen an das Unternehmen und das Baustellenpersonal gestellt. Demnach dürfen 

nur fachkundige Firmen mit Erfahrungen auf dem Gebiet der Instandsetzungen und mit 

entsprechender Qualifikation beauftragt werden. Ferner muss der Bieter nachweisen, dass 

ein handwerklich ausgebildeter Mitarbeiter - in der Regel der Kolonnenführer - im Umgang 

mit kunststoffhaltigen Baustoffen besonders geschult ist, d.h. er muss den SIVV-Schein 

haben. Dieser Mitarbeiter muss während der Baumaßnahme ständig auf der Baustelle am 

Arbeitsort (nicht in der Baubude) anwesend sein. Inzwischen wird gefordert, dass der SIVV- 

Scheininhaber alle höchstens 3 Jahre eine 2-tägige Nachschulung absolviert. 

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Die Nr. 1 enthält auch Regelungen zur Kontrolle der Äußeren Bedingungen. So wird für alle 

Betonersatz- und Oberflächenschutzsysteme - also auch für Beton und Spritzbeton - die 

kontinuierliche Aufzeichnung von Lufttemperatur und relativer Luftfeuchte verlangt. Daneben 

ist auch die Temperatur der Betonunterlage beim Aufbringen des Betonersatzes oder des 

Oberflächenschutzes zu kontrollieren. Außerdem sind kontinuierlich zu kontrollieren: die 

Feuchte der Betonunterlage, die Temperatur der verwendeten Stoffe, und die Taupunkttemperatur 

ist zu bestimmen und einzuhalten, wenn reine Kunststoffe (EP-Harz, PC, OS) 

appliziert werden (Bilder 8, 9). 

Für alle diese Messungen muss der Auftragnehmer die notwendigen Geräte auf der 

Baustelle vorhalten (Hygrothermograph, Digitalthermometer, CM-Gerät). Die Kontrolle der 

äußeren Bedingungen gehört zur Eigenüberwachung des Auftragnehmers; sie ist ein 

wesentlicher Bestandteil der Überwachung der Ausführung (Bild 10). 

Ein äußerst wichtiger Aspekt ist die Qualitätssicherung der Baustoffe und der Ausführung. 

Dazu gehört zunächst, dass alle verwendeten Baustoffe für die jeweils durchzuführende 

Instandsetzungsmaßnahme geeignet sind. Die Stoffe aus den Zusammenstellungen sind 

entsprechend geprüft und geeignet (Unterabschnitt 4.2). 

Bei rein zementgebundenen Baustoffen, wie Beton und Spritzbeton, wird ein Nachweis der 

Eignung (Erstprüfung) nach DIN-Fachbericht 100 „Beton“ bzw. DIN 18 551 gefordert; 

insofern unterscheiden sich Instandsetzungsmaßnahmen nicht von Brückenneubauten. 

Dagegen haben bei allen kunststoffhaltigen Baustoffen, also bei SPCC, PCC, PC, bei kunststoffhaltigen 

Haftbrücken und Oberflächenschutzsystemen sowohl die Werkseigene 

Produktionskontrolle als auch die (Fremd)Überwachung der Stoffherstellung nach den 

jeweiligen Technischen Lieferbedingungen zu erfolgen. Die Fremdüberwachung darf nur von 

einer von der BASt anerkannten P-, Ü-,Z-Stelle durchgeführt werden. 

Die Eigenüberwachung der Ausführung erfolgt durch den Auftragnehmer, die 

Fremdüberwachung durch eine Gütegemeinschaft bzw. durch eine anerkannte Prüfstelle. 

Ihre Anerkennung erfolgt durch die Straßenbauverwaltungen der Länder, das DIBt oder das 

BMVBS. 

5.1.2 Vorbereitung der Betonunterlage 

Nr. 2 befasst sich mit der Vorbereitung der Betonunterlage. Die Betonunterlage ist der 

Beton unter dem jeweils herzustellenden Betonersatz- oder Oberflächenschutzsystem. Die 

Betonunterlage ist also der Altbeton nach erfolgter Vorbereitung, mit allen evtl. vorhandenen 

ungleichmäßigen Abtragungstiefen, Störungen und Veränderungen des Betongefüges, 

einschließlich der evtl. freigelegten Bewehrung. 

Oberstes Ziel aller Vorbereitungsverfahren muss es sein, einen festen und dauerhaften 

Verbund zwischen dem Altbeton und dem Betonersatz- bzw. Oberflächenschutzsystem zu 

erreichen. Insofern kommt es immer darauf an, einen schonenden Abtrag mit möglichst 

geringen Störungen des Betongefüges in der Betonunterlage zu erreichen. 

In Tabelle 3.4.2 sind die zur Zeit vorzugsweise angewendeten Verfahren zur Vorbereitung 

der Betonunterlage aufgelistet. Es finden sich dort Angaben zum Anwendungsbereich, zum 

Verfahren, und zum Anwendungszweck sowie Anforderungen an die Verfahren. 

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Überwiegend wird heute zum Abtrag von Beton das Druckwasserstrahlen angewendet. 

Abtrag mit leichten Fräsen, mit denen in einem Übergang nur bis höchstens 5 mm Beton 

abgetragen werden, ist ebenfalls möglich. Beispielsweise muss dann eine Walzenfräse (z. B. 

eine Feinfräse mit 5 mm Meißelabstand) oder eine Diamantfräse gewählt werden. 

Andererseits kann zur Beseitigung von Zementschlämme und minderfesten Schichten mit 

dem Kugelstrahlverfahren vorbereitet werden (Tabelle 3.4.3). 

Nach der Vorbereitung der Betonunterlage ist deren Abreißfestigkeit zu bestimmen. An den 

Werten der Abreißfestigkeit nach der Vorbereitung lässt sich die Qualität der Vorbereitung 

ermessen. Je wirkungsvoller - und dennoch schonend - die Vorbereitung der Betonunterlage 

ist, desto höher ist der Wert der Abreißfestigkeit. 

Gefordert wird, dass die Betonunterlage im Mittel eine Abreißfestigkeit von mindestens 

1,5 N/mm 2 hat. Da der Baustoff Beton aber nicht homogen ist und die Prüfung mit 

verfahrensbedingten Ungenauigkeiten behaftet ist, wird für die Einzelwerte der Prüfungen ein 

Mindestwert von lediglich 1,0 N/mm 2 gefordert. 

Abrisse, die zu mehr als 25% in der Klebefuge erfolgen, bleiben bei der Auswertung 

unberücksichtigt, es sei denn, die Werte liegen über den geforderten Mindestfestigkeiten 

(Bild 11). 

5.2 Betonersatzsysteme (BE) 

5.2.1 Allgemeines 

Mit der Instandsetzung mit Betonersatzsystemen soll in erster Linie der alkalische 

Korrosionsschutz (Passivierung) der Bewehrung wieder hergestellt werden. Daneben soll 

aber auch der Betonersatz in seinen Eigenschaften denen eines dichten und gut 

nachbehandelten Betons entsprechen, damit das Eindringen von CO2 und Wasser 

gemeinsam mit Chloriden weitestgehend verhindert wird. 

In den Nrn. 3, 4, 5, 6 und 7 sind die einzelnen BE-Systeme geregelt. Die Wahl des 

Betonersatzes wird hauptsächlich bestimmt durch 

• die erforderliche Schichtdicke, 

• die Lage und Größe der Instandsetzungsfläche, 

• den erforderlichen Korrosionsschutz der Bewehrung, 

• die Dauer der erforderlichen bzw. hinnehmbaren Sperrzeiten für den Verkehr, 

• die Kosten. 

Die Kriterien für die Wahl und den Einsatz der Instandsetzungssysteme sind in den 

jeweiligen Nrn. 3 bis 7 genannt; sie sind in den Bildern 12 und 13 zusammengefasst. 

5.2.2 Beton, Spritzbeton 

Eine wesentliche Forderung ist, dass für Instandsetzungsmaßnahmen grundsätzlich rein 

zementgebundene Baustoffe verwendet werden sollten, und zwar in einer für den alkalischen 

Korrosionsschutz ausreichenden Dicke der Betondeckung. Dies macht wegen der 

unmittelbaren Artverwandtschaft zwischen Untergrund und BE auch Sinn. 

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Bei Beton beträgt die einzuhaltende Einbaudicke des Betonersatzes 5 cm bei einer Betondeckung 

von mindestens 4 cm (Bild 14). Werden diese Forderungen erfüllt, wird davon 

ausgegangen, dass ein ausreichender alkalischer Schutz vorhanden ist. In diesem Fall sind 

eine zusätzliche Korrosionsschutzmaßnahme und eine Oberflächenschutz-Maßnahme nicht 

erforderlich (Nrn. 2.4.3, 3.3.1, 3.5.2). 

Bei Spritzbeton richtet sich die Mindestschichtdicke nach dem Einsatzbereich entsprechend 

Tabelle 3.4.4. Soll mit Spritzbeton nur bereichsweise geschädigter Beton ersetzt werden, ist 

eine Mindestschichtdicke von 3 cm einzuhalten. Dient der Spritzbetonauftrag der großflächigen 

Erhöhung der Betondeckung, wird zwischen einer Anwendung bei Bauteilen mit 

vorwiegend ruhender (Unterbauten, Stützwände) und einer solchen mit nicht vorwiegend 

ruhender (Überbauten) Belastung unterschieden (Bild 15). 

Für den Fall der ruhenden Belastung wird wiederum eine Mindestschichtdicke von 3 cm für 

ausreichend erachtet, während für nicht ruhende Belastung eine Mindestschichtdicke von 

5 cm gefordert wird. Diese erhöhte Auftragsdicke ergibt sich aus der Vorstellung, dass bei 

Bauteilen mit nicht vorwiegend ruhender Belastung - wie z. B. Brückenüberbau - Spritzbeton 

nur in Verbindung mit angedübelter Bewehrung zum Einsatz kommen soll (Nr. 4.3). Wegen 

der stets einzuhaltenden Forderung nach einer ausreichenden Betondeckung (cmin ≥ 4 cm) 

ergibt sich dann eine Mindestauftragsdicke von 5 cm. Auf diese Weise entsteht eine 

bewehrte Spritzbetonschale, deren Eigengewicht statisch zu berücksichtigen ist. Wenn eine 

Betondeckung von mindestens 4 cm planmäßig nicht erreicht werden kann, soll als 

Korrosionsschutzmaßnahme zusätzlich ein geeignetes OS-System gewählt werden. Diese 

Forderung gilt sowohl für Beton als auch für Spritzbeton (Nrn. 2.4.3, 4.3, 4.5.3). 

Hauptanwendungsgebiet von Beton als Betonersatz ist die waagerechte Bauteiloberseite, 

daneben aber auch die Instandsetzung senkrechter oder stark geneigter Flächen mit Hilfe 

von Schalungen. In solchen Fällen ist besonders auf eine ausreichende Verdichtung des 

Betons zu achten. 

Der Spritzbeton wird vorzugsweise an Bauteilunterseiten sowie an senkrechten oder stark 

geneigten Flächen eingesetzt. Er sollte nicht von oben nach unten gespritzt werden, wie das 

ja bei waagerechten Bauteiloberseiten notwendig wäre. Es wird befürchtet dass das 

herabfallende Rückprallgut sich nicht homogen mit dem aufgetragenen Spritzbeton 

verbindet, was zu Fehlstellen im Spritzbeton führen kann. Bei Bauteilen, die dynamisch 

beansprucht werden, muss ggf. ein LKW-Fahrverbot ausgesprochen werden, oder es sind 

zuvor besondere Eignungsprüfungen durchzuführen (Nr. 4.2). 

Zum Spritzen von Spritzbeton dürfen nur Düsenführer eingesetzt werden, die eine vom 

Auftraggeber anerkannte Prüfung (Düsenführerschein) erfolgreich abgelegt haben. Der 

Nachweis ist vom Bieter zu verlangen (Nr. 4.5.2). 

Beim Aufbringen von Beton als Betonersatz ist stets eine Haftbrücke aufzubringen, die aus 

dickflüssigem Zementmörtel, aus PCC oder aus Epoxidharz bestehen kann (Nr. 3.5.4); bei 

Spritzbeton ist eine Haftbrücke im allgemeinen nicht erforderlich. Vor dem Aufbringen der 

zementgebundenen Haftbrücken bzw. des Spritzbetons ist der Untergrund ausreichend 

vorzunässen. Vor Aufbringen eines EP-Harzes als Haftbrücke muss die Feuchte des 

Untergrundes nach dem CM-Verfahren ermittelt werden. Die Betonersatzsysteme sind 

jeweils frisch in frisch in die Haftbrücke einzuarbeiten (Bilder 16, 17, 18). 

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5.2.3 Zementmörtel/Beton mit Kunststoffzusatz (PCC) 

PCC-Betonersatzsysteme können in Schichtdicken von 1 cm bis 10 cm angewendet werden 

(Nr. 6.3). Die obere Grenze (10 cm) ist jedoch nur für das Füllen kleiner, tiefergehender 

Ausbruchstellen gedacht. Eine großflächig größere Dicke als 2 cm bis 4 cm wird sich wohl 

auch aus Wirtschaftlichkeitsgründen verbieten Nach Nr. 6.2 sind einzusetzen 

• PCC I an waagerechten und schwach geneigten Oberseiten 

• PCC II an Unterseiten sowie senkrechten und stark geneigten Flächen (Bild 19). 

PCC-Betonersatzsysteme bestehen aus den Stoffen des Betonersatzes und in der Regel 

aus einer Haftbrücke. Haftbrücken können aus PCC oder aus Epoxidharz bestehen. Die 

Einsatzbedingungen ergeben sich aus den Bildern 13 und 16. Eine Haftbrücke wird nicht 

immer gefordert (Nr. 6.5.3). Wird eine ausreichend dicke Betondeckung erreicht, sind keine 

Korrosionsschutzmaßnahme und kein OS-System vorzusehen (Nrn. 2.4.3, 6.3). 

5.2.4 Spritzmörtel/-beton mit Kunststoffzusatz (SPCC) 

SPCC-Betonersatzsysteme bestehen aus dem Betonersatz und ggf. dem Korrosionsschutz 

(Nrn. 2.4.3, 5.3). Eine Haftbrücke ist in der Regel nicht erforderlich, und sie wird auch 

erfahrungsgemäß nicht eingebaut. Eine „Haftbrücke“ baut sich während des Spritzvorganges 

selbst auf. 

Die zugelassenen SPCC-Systeme dürfen nur mit den Anlagen aufgebracht werden, für die in 

der Grundprüfung nachgewiesen wurde, dass mit ihnen eine hinreichende Verarbeitung 

möglich ist. In der Zusammenstellung der zertifizierten Stoffe und Stoffsysteme ist daher 

jeweils die Kombination aus SPCC und Spritzanlage zu finden. 

Die Einsatzbereiche des SPCC decken sich mit denen des Spritzbetons. SPCC kann an 

allen Bauteiloberflächen, außer an Oberseiten von Fahrbahnplatten, eingesetzt werden 

(Bilder 17, 21). Die Schichtdicke des SPCC reicht bis 5 cm, die des Spritzbetons beginnt bei 

5 cm. Als Spritzverfahren können sowohl Nass- als auch Trockenspritzverfahren 

angewendet werden. 

Zum Spritzen von SPCC dürfen nur Düsenführer eingesetzt werden, die eine vom 

Auftraggeber anerkannte Prüfung (Düsenführerschein) erfolgreich abgelegt haben. Der 

Nachweis ist vom Bieter zu verlangen (Nr. 5.5.1). 

5.2.5 Reaktionsharzmörtel/-beton (PC) 

PC-Systeme sollen nach den Intentionen des Regelwerks nur in Ausnahmefällen und nur bei 

kleinen Flächen (nicht größer als etwa 1 m 2 ) angewendet werden, z.B. dann, wenn eine sehr 

kurze Abbindezeit verlangt wird, die von hydraulisch erhärtenden Betonersatzsystemen nicht 

erreicht werden kann (Bilder 13, 16). Die Begründung für diese restriktive Anwendung von 

PC liegt vor allem in der sehr hohen Feuchtesensibilität, den stark vom Beton abweichenden 

Eigenschaften, den relativ schlechten Erfahrungen mit diesen Stoffen in der Vergangenheit, 

aber auch im sehr hohen Preis. Beim Einsatz sind die äußeren Bedingungen besonders 

strikt einzuhalten (Bild 20). 

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5.3 Oberflächenschutzsysteme (OS) 

5.3.1 OS-Beschichtungen 

In Nr. 8 finden sich umfassende Angaben zur Anwendung von Oberflächenschutzsystemen 

(Tabelle 3.4.5). 

Oberflächenschutzsysteme gelten nicht als gleichwertig mit einer ausreichend dicken und 

dichten Betondeckung. Aus diesem Grunde sind der Anwendung Grenzen gesetzt. OS- 

Systeme sollen nicht grundsätzlich als vorbeugender Schutz bei neuen Bauwerken 

angewendet werden. Als Ausnahmen kann man sich Stellen mit erhöhter Beanspruchung 

vorstellen, z.B. Bauteile im Spritzwasserbereich der Tausalzsole. Zu nennen sind hier 

Tunnelinnenschalen und insbesondere Kappen, die heute noch bevorzugt vor der ersten 

Tausalzbelastung geschützt werden sollen. Um eine hohe Ausführungsqualität des Betons 

zu erzielen, sollten die Ausführungsschritte zeitlich getrennt behandelt werden. Keinesfalls 

sollten deshalb OS-Maßnahmen zeitgleich mit den Neubaumaßnahmen ausgeschrieben 

werden. 

Bei älteren Bauwerken sind bestimmte Voraussetzungen für den Einsatz von OS-Systemen 

zu beachten. So sollen Oberflächenschutzsysteme nur in folgenden Fällen angewendet 

werden: 

• Wenn Risiken aus weitergehender Wasseraufnahme und Schadstoffeindringung 

(Karbonatisierung bzw. Chloridanreicherung) zu befürchten sind und keine anderen 

wirtschaftlichen Erhaltungsmaßnahmen ausgeführt werden können, 

• bei bereichsweise instandgesetzten Bauteilen bzw. aus optischen Gründen, 

• bei unzureichender Betondeckung (siehe hierzu auch Nrn. 4.3, 5.3, 6.3; Bild 21). 

Bei der Auswahl eines geeigneten Oberflächenschutzsystems sind insbesondere folgende 

Kriterien maßgebend: 

• Funktion des Bauteils 

• Einwirkungsbereich von Tausalzen 

• Mechanische Beanspruchung 

• Wasserdampfdurchlässigkeit 

• Rissüberbrückungsfähigkeit. 

Systeme mit ausreichender Wasserdampfdurchlässigkeit sind zu bevorzugen. Vor allem aber 

ist dafür zu sorgen, dass Bauteile nicht allseitig mit Systemen beschichtet werden, die keine 

ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit aufweisen. Die Auswahl eines geeigneten OS- 

Systems ist nach Nr. 8.2.2 zu treffen. 

Insgesamt stehen 7 OS-Systeme (OS-A bis OS-F) für durchaus unterschiedliche 

Anwendungsbereiche zur Verfügung (Tabelle 3.4.5). 

Die rissüberbrückenden Systeme OS-D bis OS-F werden entsprechend den Ergebnissen der 

Grundprüfung in sogenannte Rissüberbrückungsklassen eingestuft, wobei die geeignete 

Rissüberbrückungsklasse IT (gering) bzw. IIT+V (erhöht) mit Sachkunde ausgewählt werden 

muss. 

21

OS-Systeme mit erhöhter Rissüberbrückungsfähigkeit (IIT+V) sollten nur nach reiflicher 

Überlegung und nur in Ausnahmefällen eingesetzt werden, da evtl. im Beton nach der 

Beschichtung entstehende Risse und auch die Weiterentwicklung vorhandener Risse nicht 

mehr hinreichend nach Art und Verlauf erkannt bzw. beobachtet werden können. Handelt es 

sich dabei um Risse, die die Spannstahlbewehrung kreuzen, kann das dazu führen, dass 

Dauerfestigkeitsprobleme nicht frühzeitig erkannt werden. Um dieser Gefahr vorzubeugen, 

wird in Nr. 8.2.2 darauf hingewiesen, dass an Brückenuntersichten in der Regel keine 

rissüberbrückenden Beschichtungen angewendet werden sollen und dass für alle anderen 

Bauwerksbereiche die geringst erforderliche Rissüberbrückungsklasse zu wählen ist. 

Für die letzte Schicht von pigmentierten Beschichtungen steht nur eine beschränkte Auswahl 

von Farbtönen zur Verfügung (Nr. 8.2.3), nämlich 

RAL 1024 (ockergelb), 

RAL 6011 (resedagrün), 

RAL 7023 (betongrau), 

RAL 7032 (kieselgrau), 

RAL 9010 (reinweiß), 

RAL 3009 (oxidrot). 

Es handelt sich hierbei um Farbtöne, die im wesentlichen mit mineralischen Pigmenten 

auskommen. Im übrigen werden auch nur Beschichtungen mit diesen Farbtönen 

(fremd)überwacht. Bei Farbtönen außerhalb dieser Farbpalette, insbesondere bei Verwendung 

organischer Pigmente, kommt es häufig schon im Laufe einiger Jahre zu 

unerwünschten witterungsbedingten Farbveränderungen. 

5.3.2 Hydrophobierung 

Die Qualität der Ausführung von Hydrophobierungsmaßnahmen (OS-A-Systeme) ist im 

Rahmen der Eigenüberwachung der Ausführung mit einem elektrischen Messverfahren zu 

ermitteln. Das Verfahren und die einzuhaltenden Grenzwerte sind in Anhang B beschrieben. 

Will man näheres über die Applikationsbedingungen erfahren, sollte man eine 90-Minuten- 

Messung durchführen und die Messwerte in Form von Messwert-Zeitkurven auftragen. 

Anhand der Kurvenverläufe lassen sich u. a. Aussagen über die Feuchte des Betons 

während der Applikation und über den Wirkstoffgehalt treffen. Insbesondere wird man 

feststellen, dass junger Kappenbeton, der beispielsweise im November eines Jahres fertig 

gestellt wird, nicht erfolgreich gegen den ersten Frost-Tausalzangriff geschützt werden kann, 

weil teilgesättigte Poren das Mittel nur unzureichend aufnehmen können (Bilder 22, 23). 

Qualität und Dauerhaftigkeit der Produkte sind im Laufe der Zeit erheblich gestiegen. Somit 

besteht heute die Möglichkeit, mit geeigneten Hydrophobierungsmitteln besonders 

exponierte Bauteile dauerhaft gegen eindringendes Wasser und darin gelöste Chloride zu 

schützen. Voraussetzung ist allerdings, dass die Hydrophobierung regelwerksgerecht 

appliziert wird. 

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Wichtige Nummern in 3-4: Kontrolle der äußeren Bedingungen 

Die Taupunkttemperatur der Oberfläche und der Stoffe ist zu bestimmen 

Die Taupunkttabelle gibt an, bei welchen Oberflächentemperaturen in 

Abhängigkeit von Lufttemperatur und relativer Luftfeuchte Kondensat 

entsteht. 

Um Kondensat sicher zu vermeiden, muss die Oberflächentemperatur 

mindestens 3 K über dem abgelesenen Messwert liegen. 

Beispiel: Lufttemperatur 20 °C 

relative Luftfeuchtigkeit 70 % 

Taupunkttemperatur = 14,4 °C. Das bedeutet: 

Kondensatbildung bei Oberflächentemperatur von 14,4 °C 

Die Temperatur der Betonunterlage und die der verwendeten Stoffe muss 

demnach mindestens 17,4 °C (14,4 °C + 3 K) betragen. 

Dipl.-Ing. H.-J. Hörner Februar 2007 

Wichtige Nummern in 3-4: Kontrolle der äußeren Bedingungen 


Folie 9 

Für alle diese Messungen muss der Auftragnehmer die notwendigen Geräte 

auf der Baustelle vorhalten: 

Hygrothermograph Lufttemperatur + Luftfeuchte 

Digitalthermometer mit Oberflächenfühler Temperatur 

CM-Gerät Feuchtegehalt 

(Betonunterlage, Stoffe) 

Die Kontrolle der äußeren Bedingungen gehört zur Eigenüberwachung 

der Ausführung durch den Auftragnehmer. 

Die EÜ ist ein wesentlicher Bestandteil der Überwachung der Ausführung. 

Folie 10

Wichtige Nummern in 3-4: Abreißfestigkeit 1-3, 3; 2.5, 4.5.7 

1,5 N/mm 2 

A A 

1,5 N/mm 2 


Betonersatz 

Beton 

nach 

DIN- 

Fachbericht 

100 

Spritzbeton 

nach 

DIN 

18551 

< 1,5 N/mm 2 

nicht berücksichtigen 

Beispiel: AF=1,2 N/mm 2 

Beton kann AF=1,3 N/mm 2 , 

aber auch 1,9 N/mm 2 haben 

Abrisse, die zu mehr als 25% in der Klebefuge erfolgen, bleiben bei der 

Auswertung unberücksichtigt, 

soweit das Ergebnis kleiner als die geforderte Abreißfestigkeit ist. 

(Abriss an der schwächsten Stelle) 

Kriterien für die Wahl des BE-Systems - Übersicht 

Anwendungskriterien für Betonersatz gemäß Teil 3, Abschnitt 4 

Schichtdicke 

5 cm 

3 cm 

ruhende 

Belastung 

5 cm 

dynamische 

Belastung 

Korrosionsschutz 

der Bewehrung 

Gewährleistet bei 

4 cm Betondeckung 

und ausreichender 

Dichtheit; 

ansonsten OS-System 

Gewährleistet bei 

4 cm Betondeckung 

und ausreichender 

Dichtheit; 

ansonsten OS-System 

Größe der 

Einbaufläche 

Keine 

Einschränkung 

Keine 



Lage der 

Einbaufläche 

Bauteiloberseiten 

senkrecht oder 

stark geneigt (mit 

Schalung) 

Bauteilunterseiten 


stark geneigt 

A 

Folie 11 

Verkehrsbeschränkung 

während der 

Erhärtungsphase 

Im Einzelfall 

erforderlich 

Im Einzelfall 

erforderlich 

Folie 12

Betonersatz 

PCC 

SPCC 

Kriterien für die Wahl des BE-Systems - Übersicht 

Schichtdicke 

1 cm bis 

10 cm 

1 cm bis 

5 cm 

Korrosionsschutz 

der Bewehrung 

Zusätzlich 

OS-System erforderlich, 

wenn Betondeckung 

4 cm 

Zusätzlich 



4 cm 

PC 5 mm Kein zusätzliches 



4 cm 

Größe der 

Einbaufläche 

Keine 


Keine 


Nicht größer als 

ca. 1 m 2 


Einsatz von Beton als Betonersatz 

Mindest-Betondeckung und 

Mindest-Einbautiefe für Beton 

BE-Beton 

Stahl 


4 cm 

5 cm 

Haftbrücke 

Lage der 

Einbaufläche 

Keine 


Bauteilunterseiten 


stark geneigt 

Keine 


Verkehrsbeschränkung 

während der 

Erhärtungsphase 

Nicht 

erforderlich 

Nicht 

erforderlich 

Nicht 

erforderlich 

Folie 13 

Beton + Oberflächenschutzsystem bei 

einer Betondeckung weniger als 4 cm 

< 4 cm 

Zementmörtel, PCC, EP-Harz 

OS-System 

5 cm 

Folie 14

Einsatz von Betonersatzsystemen am Bauwerk 

PCC III nicht befahrbar, nicht dynamisch belastet, 

SPCC II dynamisch, SPCC III nicht dynamisch belastet 

PC O, PC U gibt es nicht mehr 

PCC III 

PCC I 

SPCC III 


Einsatz von PC als Betonersatz 

PC-BE-Systeme (Nr. 7.5.4): 

Temperatur der 

Betonunterlage und der 

verwendeten Stoffe 


PCC I, PC I, BETON: 

waagerechte und schwach geneigte Oberflächen 

PCC II SPCC II 

PCC II, PC II, SPRITZBETON, SPCC: 

Unterseiten + senkrecht und stark geneigt 

Vor Aufbringen des PC muss die Feuchte des Untergrundes mit dem 

CM-Gerät gemessen werden (Nr. 7.5.3). 

(Angaben zur Ausführung fordern = 4 M-%) 

Folie 19 

Taupunkt-Temperatur + 3 K 

8°C 

Folie 20

Hydrophobierung des trockenen Betons 


Trockener Beton, z. B. Kappenbeton im Sommer, 

kann Hydrophobierung aufnehmen 

In diesem Fall kann die 

Verbrauchsmenge ein 

Qualitätsmerkmal sein 

Mit Wirkstoff belegte 

Porenwandungen 

Folie 23

Hegger, Beutel, Karakas Querkraftverstärkung von Brücken im Bestand 

Querkraftverstärkung von Brücken im Bestand 

Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger, Dr.-Ing. Rüdiger Beutel, Dipl.-Ing. Alexander Karakas 

RWTH Aachen, H+P Ingenieure GmbH & Co. KG 

1 Zur Bestandssituation 

Ein Großteil der Brückenfläche im Bestand der alten Bundesländer wurde zwischen 1960 und 

1985 erbaut (Bild 1). Viele Brücken haben ein Alter von 30-50 Jahren erreicht, sodass die 

ersten größeren Instandsetzungen und teilweise auch umfangreiche Verstärkungen anstehen. 

Grund für die erforderlich gewordenen Verstärkungsmaßnahmen sind die zunehmenden 

Verkehrsbelastungszahlen des Schwerlastverkehrs, die steigenden Achslasten und der 

damalige Erkenntnisstand der Brückenbauvorschriften. 

Ein Blick in die Historie der Brückenbauvorschriften zeigt, dass bis 1966 nach der 

Erstfassung von DIN 4227 aus dem Jahre 1955 geplant und gebaut wurde. 1966 wurden 

zusätzliche Bestimmungen hinsichtlich der Begrenzung der Betonzugspannungen und einer 

erstmals erforderlichen Mindestbewehrung eingeführt. 1969 wurden die Anforderungen an 

die Mindestbewehrung weiter verschärft und 1980 die gewonnen Erkenntnisse in 

zusätzlichen technischen Vorschriften für Kunstbauten (ZTV-K) verbindlich eingeführt. 

Hierbei wurden die erkannten Schwachstellen im Bereich der Koppelstellen ausgeräumt, 

Verbesserungen hinsichtlich Mindestquerschnittsabmessungen und erhöhter Betondeckung 

geregelt.1985 wurde die Lastnorm DIN 1072 an die gestiegenen Anforderungen aus dem 

stetig wachsenden Schwerlastverkehr angepasst. 

Bild 1: Aufteilung der Gesamtbrückenfläche des Bundes in Abhängigkeit des 

Erbauungszeitraums 

35

Eigene Vergleichsrechungen von zur Sanierung anstehenden Brücken aus den 60-er und 

70-er Jahren zeigen, dass die heutigen Anforderungen nach DIN-Fachbericht 101 [1] und 

102 [2] hinsichtlich Tragfähigkeit (Biege-, Querkraft-, und Torsionstragvermögen) und 

Dauerhaftigkeit (Mindestbewehrung, Betondeckung, Rissbreitenbeschränkung) meist auch 

bei Ansatz von wirklichkeitsnahen Beanspruchungen (typische Achslaststellungen bei 

bekannten Fahrzeugtypen, realistische Gleichlasten je nach Verkehrsbelastung, Einschätzung 

der dynamischen Wirkung der Lasten,…) nicht dauerhaft erfüllt werden können. 

Im vorliegenden Beitrag werden konstruktive Maßnahmen vorgestellt, um eine Verstärkung 

des Überbaus hinsichtlich Querkraft- und Biegetragvermögen zu erzielen. 

2 Grundsätze zur Querkraftverstärkung 

Gegenstand der Forschung ist derzeit die Ausarbeitung einer Handlungsanweisung zur 

wirklichkeitsnahen Einstufung des Querkrafttragvermögens von Brücken im Bestand. Hierbei 

werden die maßgebenden günstigen und ungünstigen Randbedingungen der tatsächlichen 

Bestandssituation berücksichtigt. Ziel ist es den Verstärkungsaufwand sachgerecht 

einzuschätzen um nur die notwendigen Maßnahmen durchzuführen. Die besondere 

Schwierigkeit besteht darin, dass sowohl die Tragfähigkeit als auch die Gebrauchstauglichkeit 

wirklichkeitsnah zu erfassen ist. Erfüllt ein Brückenquerschnitt durch Aktivierung 

aller Tragreserven z. B. die Anforderungen hinsichtlich Querkrafttragfähigkeit, so ist 

ergänzend sicherzustellen dass keine Querkraftrisse unter Gebrauchslasten auftreten, da 

infolge einer hoch ausgenutzten Bewehrung die Gefahr eines Ermüdungsversagens besteht. 

Ein wesentlicher Bestandteil der Arbeit ist daher die Einschätzung eines zuverlässigen 

Rechenwertes der Zugfestigkeit. Diese Anweisung steht derzeit der Praxis noch nicht zur 

Verfügung, sodass erforderliche Verstärkungsmaßnahmen nach DIN-Fachbericht 102 zu 

planen sind. 

Die heutige und zukünftige Belastungssituation sollte mit dem Bauherren abgestimmt 

werden, um eine wirtschaftliche Verstärkung zu ermöglichen. Es ist offensichtlich, dass im 

Bereich von Kreisstraßen geringere Anforderungen als im Bereich von Bundesfernstraßen 

gelten. Eigene Erfahrungen zeigen, dass insbesondere bei Kreisstraßen die Anforderungen 

der lokalen Industrie zu beachten sind, da z.B. in der Nähe von Hütten- und Walzwerken, 

Maschinenbaubetrieben, Glasherstellern oder anderen Betrieben mit hohen Stück- oder 

Schüttgutlasten diese einen erheblichen Anteil des Brücken-Sanierungsbedarfs verursacht 

haben können. 

36


3 Möglichkeiten der Querkraftverstärkung 

3.1 Überblick zu Möglichen Verstärkungsmaßnahmen 

Grundsätzlich sind folgende Maßnahmen zur Querkraftverstärkung von Stahlbeton- 

oder Spannbetonbrücken möglich: 

(a) Externe Vorspannung: Erhöhung der Normalspannung im Brückenquerschnitt zur 

Vermeidung oder Beschränkung einer Rissbildung in den Gebrauchslastzuständen und 

Erhöhung der Biege- und Querkrafttragfähigkeit. 

(b) Querschnittsergänzung: Einbau von Zusatzbewehrung in Form von vertikalen 

Spannstangen, eingeschlitzter Bewehrung, auf- oder eingeklebte CFK-Lamellen bzw. 

Laminate, aufgeklebte oder vorgespannte Stahllaschen, Stegverbreiterung mit 

bewehrtem Ortbeton (Spritzbeton oder SVB), Aufbeton bei überbeanspruchten Platten, 

Injektion bzw. Auffüllung von Rissen und Hohlräumen. 

(c) Änderung der Beanspruchung und/ oder des statischen Systems: Umordnung von 

Verkehrslasten, Einbau umgelenkter Spannglieder, Aufbeton zur besseren 

Lastverteilung bei überbeanspruchten Stegen, Einbau zusätzlicher Stege, Änderung 

der Lagerbedingungen, Änderung des Stützenrasters, Verbindung getrennter 

Überbauten. 

3.2 Erläuterungen zu Verstärkungsmaßnahmen aus der Literatur 

(1) Umordnung von Verkehrslasten und Änderung des statischen Systems 

Insbesondere bei kombiniertem Schienen- und Straßenverkehr ist häufig eine angepasste 

Lastverteilung möglich, indem der schwere Schienenverkehr mittig geführt wird. In [5] wird 

ein einteiliger Überbau in zwei Überbauten getrennt, um die Mehrbeanspruchung und damit 

der Verstärkungsbedarf auf einen Überbau zu beschränken (Bild 2). 

Bild 2: Trennung eines einteiligen Überbaus in unabhängige Hohlkästen [5] 

37

(2) Externe Vorspannung 

Die einfachste Anordnung zusätzlicher Spannglieder ist eine geradlinige, mit zentrisch oder 

exzentrisch verlaufender Spanngliedgeometrie (Bild 3a). Durch den Einbau von polygonal 

oder parabelförmig geführten Spanngliedern (Bilder 3b bis c) wird allerdings nicht nur die 

Normalkraftwirkung im Überbau erhöht, sondern auch eine der Einwirkung entgegen 

gerichtete Umlenkkraft der Spannglieder in den Bestand eingetragen, was die 

Querkrafttragfähigkeit im Vergleich zur geraden Spanngliedführung überproportional erhöht. 

Besondere Aufmerksamkeit erfordert die Planung und Bemessung der Verankerungs- und 

Umlenkpunktepunkte, da die konzentrierten Lasten Zusatzbeanspruchungen im Überbau 

auslösen (Bild 4) 

(a) gestaffelt gerade 

(c) zweifach umgelenkt 

38 

(b) einfach umgelenkt 

(d) mehrfach umgelenkt 

Bild 3: Vier mögliche Spanngliedführungen externer Vorspannung 

n [kN/m] 

Spaltzugbewehrung 

Längszugbewehrung 

Querzugbewehrung 

Querzugbewehrung 

Rückhängebewehrung 

Bild 4: Beispiel für Zusatzbeanspruchungen eines Hohlkastens infolge von Umlenk- oder 

Endverankerungskräften Externer Spannglieder 

(3) Bewehrungsergänzungen 

Die aufnehmbaren Zugkräfte können durch eingeschlitzte und vergossene Bewehrung, durch 

außen aufgeklebte oder geschlitzte Lamellen aus Stahl oder kohlefaserverstärktem 

Kunststoff (CFK) erhöht werden. Als zusätzlich eingelegte Bewehrung kommen 

konventioneller Betonstahl oder CFK-Stäbe zum Einsatz. Diese werden in per Hochdruck- 

Wasserstrahl gefräste Schlitze eingelegt. Der Verbund wird bei Betonstahl je nach Lage mit 

polymermodifiziertem, fließfähigem Beton (SPCC) oder Spritzbeton sowie in Ausnahmefällen


auch mit Epoxydharz hergestellt. CFK-Stäbe werden stets mit Epoxydharz eingeklebt. Der E- 

Modul des Harzes kann mit feinkörnigen Zuschlägen an den von Beton angepasst werden. 

CFK Laminate können äußerlich aufgeklebt werden oder in Form von flachen oder runden 

Stäben in Schlitze eingelassen werden (Bild 5). Werden CKF-Lamellen direkt unterhalb des 

Fahrbahnbelags eingesetzt, so ist für den Kleber auf eine hinreichende Hitzebeständigkeit 

während der Belagsarbeiten zu achten. Faserverstärkte Lamellen können je nach 

Faserorientierung in der Lamelle uni- oder multidirektional ausgelegt sein. Dadurch eignen 

sie sich für lokale Verstärkungen einzelner Bauteile. Zur Ertüchtigung ganzer Tragwerke 

werden sie selten eingesetzt. Wichtigste Vorraussetzung für die Anwendung ist eine 

sorgfältig vorbereitete Betonoberfläche mit ausreichender Haftzugfestigkeit sowie die 

Verwendung von bauaufsichtlich zugelassenen Produkten. 

Aufgeklebte Stahllaschen werden seit den 80er Jahren eingesetzt. Für die Anwendung als 

Querkraftverstärkung gibt es eine Vielzahl von Praxisbeispielen an Plattenbalkenbrücken. 

Häufig werden U-förmige Laschen als Querkraftbewehrung verwendet, die in der Druck- und 

Zugzone schlupffrei zu verankern sind, was ein Durchbohren der Fahrbahnplatte erfordert. 

Bild 5: Beispiel zur Verstärkung eines Hohlkastens in Querrichtung mit CFK-Lamellen 

(4) Verstärkung mit Aufbeton 

Mit einer bewehrten Aufbetonschicht kann bei mehrstegigen Plattenbalkenbrücken die 

Querverteilung der Verkehrslasten günstig beeinflusst werden, was zu einer gleichmäßigeren 

Aktivierung der Stege führt. Diese Aufbetonschicht kann normal- oder hochfest ausgeführt 

werden. Im Ausland werden häufig auch GFK-Stäbe als interne Bewehrung eingesetzt um 

Betondeckung und Eigengewicht zu minimieren. 

(5) Änderung der Lagerbedingungen 

Die Beanspruchung einer Bügelbewehrung kann bei einem hohen Torsionsanteil deutlich 

reduziert werden, wenn z.B. eine torsionsweiche Lagerung durch eine torsionssteife ersetzt 

wird. In [7] wurde z.B. eine direkte Stützung der Stege einer Hohlkastenbrücke als 

Sanierungsmöglichkeit vorgeschlagen (Bild 6). 

39

Bild 6: Verstärkungsvarianten mit Hammerkopf (a) oder zusätzlicher Aufhängebewehrung (b) 

4 Zusammenfassung 

Die vorliegende kurze Zusammenstellung zeigt, dass bei der Verstärkung von Brücken eine 

Vielzahl von Einflüssen zu beachten sind. Diese Ingenieuraufgaben sind 

verursachungsgerecht und sachgerecht sowie mit einem Blick für den Bestand zu planen 

und auszuführen, um tatsächlich eine Verbesserung der Bestandssituation zu erzielen. Bei 

der Wahl der technischen Verstärkungsmöglichkeiten sind die Randbedingungen der 

Verkehrsführung stets zu beachten, da ein funktionierendes Verkehrsnetz ein wesentlicher 

Wirtschaftsfaktor für den Standort Deutschland ist. 

5 Literaturverzeichnis 

[1] DIN Fachbericht 101: Einwirkungen auf Brücken. Ausgabe März 2003, Deutsches 

Institut für Normung e.V., Beuth Verlag GmbH 

[2] DIN Fachbericht 102: Betonbrücken. Ausgabe März 2003, Deutsches Institut für 

Normung e.V., Beuth Verlag GmbH 

[3] DIN 4227: Bauteile aus Normalbeton mit beschränkter oder voller Vorspannung. 

Ausgabe Juli 1988 

[4] DIN 1072: Lastannahmen für Straßen- und Wegbrücken. Ausgabe 1985 

[5] Köhler, C.; Schimetta, G.: Schwieriger Umbau einer Stadtbrücke. In: Beton- und 

Stahlbetonbau 97 Heft 2; Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2002 

[6] Sigrist, V.; Marti, P.; Bättig, A.: „Verstärkung der Autobahnbrücke Brunau Süd“. In: 

Beton- und Stahlbetonbau 101, Heft 5; Ernst & Sohn Verlag, Berlin, 2006 

40

Tilmann Zichner Biegetragfähigkeit, Ermüdung und Restnutzungsdauer von Spannbetonbrücken 

Biegetragfähigkeit, Ermüdung und Restnutzungsdauer von 

Spannbetonbrücken 

Dr.-Ing.Tilmann Zichner 

König und Heunisch Planungsgesellschaft, 

Frankfurt/M. 

1 Einleitung 

Die von einem Querschnitt älterer Spannbetonbrücken aufnehmbaren Biegemomente 

werden nicht nur über einen Bruchsicherheitsnachweis, sondern auch über die Einhaltung 

zulässiger Betonrandspannungen unter Gebrauchslasten nachgewiesen. Für neuere nach 

DIN-Fachbericht zu bemessende Bauwerke wird dieser Gebrauchstauglichkeitsnachweis 

durch den Dekompressionsnachweis, der je nach Anforderungsklasse unter verschiedenen 

Einwirkungskombinationen zu führen ist, erbracht. Lediglich in Querrichtung ist bei nicht 

vorgespannten Überbauten unter der seltenen Einwirkungskombination eine Betonrandzugspannung 

einzuhalten. 

Obwohl die nach DIN 4227 für Brücken zulässigen Zugspannungen von der rechnerischen 

Betonzugfestigkeit hätten aufgenommen werden können, sind dennoch – insbesondere im 

Bereich von Spanngliedkopplungen – häufig Risse mit z.T. beträchtlichen Rissbreiten 

aufgetreten trotz der für Arbeitsfugen noch verschärften Bedingungen: 

σg + p/2 + v + k+s < 0 σg + p + v + k+s < σzul 

2 

Die Gründe hierfür sind u.a. in folgenden Ursachen zu suchen: 

- Eigenspannungen und Zwängungsspannungen bei statisch unbestimmter Lagerung 

infolge Temperaturunterschieds, der damals nach den Einwirkungsvorgaben nicht zu 

berücksichtigen war und dessen Einfluss aufgrund der im Stahlbetonbau günstigen 

Erfahrungen im Spannbetonbau völlig unterschätzt wurde. 

- Ungenaue Erfassung der Systemumlagerungen infolge Kriechens bei abschnittsweiser 

Herstellung. 

- Erhöhte Spannkraftverluste infolge von Kriechen und Schwinden in den Koppelbereichen 

wegen der zur Kopplung eingesetzten erheblich größeren Stahlquerschnitte. 

- Nichtlinearer Spannungsverlauf bei abschnittsweisem Vorspannen. 

- Eigenspannungen infolge Abfließens der Hydratationswärme sowie aus unterschiedlichem 

Schwinden bei aufgelösten Querschnitten. 

- Stark herabgesetzte Zugfestigkeit in der Arbeitsfuge. 

41

Seminar der VSVI Hessen am 25. April 2007 in Friedberg/Hessen 

Die Existenz von Rissen in Koppelfugen von Spannbetonbrücken ist eine auch ausgiebig in 

den öffentlichen Medien behandelte Tatsache. Unter Koppelfugen werden Arbeitsfugen 

verstanden, in denen ein oder mehrere – im Grenzfall alle – Spannglieder gekoppelt werden. 

Durch die Rissbildung geht der Querschnitt in den Zustand II über, so dass zusätzliche 

Biegebeanspruchungen im Querschnitt auf der Zugseite allein von der die Fuge kreuzenden 

Bewehrung aufgenommen werden müssen. Dadurch erfahren die Spanngliedkopplungen 

auch hohe Spannungsschwingbreiten infolge der wechselnden Verkehrslasten, gegenüber 

denen die Koppelanker äußerst empfindlich sind. 

Mit dem Einsatz von feldweise selbsttragenden Vorschubrüstungen, in Deutschland erstmals 

1959 bei der Kettiger Hangbrücke bei Andernach/Weißenthurm angewendet, wurden 

einzelne Felder der Brücke getrennt vorgespannt. In den Abschnittsfugen wurden zunächst 

häufig alle Spannglieder endverankert oder gekoppelt. Eine Mindestbewehrung war nach 

DIN 4227/1953 nicht gefordert. 

Nach den Spannverfahren-Zulassungen wurde anfangs in den Koppelfugen volle Vorspannung 

gefordert. In den Verlängerungen Mitte der 70er Jahre wurde stattdessen der 

Nachweis der Dauerschwingfestigkeit unter Gebrauchslast gefordert. Bis zu diesem 

Zeitpunkt wurde jedoch bei keinem der Nachweise ein Lastfall Temperaturunterschied 

berücksichtigt. Erst - Anlass war unter anderem der Schadensfall an der Hochstraße 

Prinzenallee, bei dem in mehreren Koppelfugen Spannstahlbrüche aufgetreten waren – mit 

den für alle Spannverfahren ausgesprochenen Änderungsbescheiden vom Februar 1977 

musste der Dauerschwingnachweis unter Ansatz eines Lastfalls Temperaturunterschied ∆T 

= 10 K nachgewiesen werden. Zusätzlich wurde eine erhöhte Mindestlängsbewehrung 

vorgeschrieben. 

Mit DIN 4227 von 1979 wurde noch ein zusätzlicher Temperaturlastfall ∆T = 5 K eingeführt. 

2 Biegetragfähigkeit 

Überwiegend handelt es sich bei Spannbetonbrücken um schwach bewehrte Querschnitte, 

bei denen die Zugbewehrung (Betonstahl und Spannstahl) die Tragfähigkeit bestimmen. 

Ausnahmen können z.B. bei Plattenbalkenquerschnitten im Stützbereich auftreten, bei denen 

dann als erstes die Druckzone versagt. 

Nach Aufreißen des Querschnittes – eine Betonzugfestigkeit wird nicht unterstellt – steigt die 

Stahlzugspannung zunächst bei zunehmendem äußeren Moment unterproportional an, da 

sich der innere Hebelarm zunächst durch weiteres Aufreißen des Querschnitts noch 

vergrößern kann. Erst wenn sich praktisch ein Zwei-Punkt-Querschnitt gebildet hat, ergibt 

sich eine lineare Beziehung zwischen Spannungs- und Momentenzuwachs (ausgeprägter 

Zustand II), bis die Fließgrenze der untersten Spanngliedlage erreicht ist (Bild 1). 

42


Bild 1: a) M-σ-Diagramm b) Kräfte im Querschnitt 

3 Ermüdungsnachweis 

Nachdem erkannt wurde, dass die Risse in den Koppelfugen älterer Spannbetonbrücken zu 

einem Dauerfestigkeitsproblem für die Koppelanker werden können, wurde eine Reihe der 

betroffenen Bauwerke instand gesetzt. Die Beurteilung, die zu diesen Maßnahmen führte, 

wurde von mehreren Gutachtern vorgenommen. Entsprechend variierten die zu Grunde 

gelegten Annahmen und Vorgehensweisen. 

Zur Erzielung eines für alle Fälle einheitlichen Vorgehens mit verbindlichen Vorgaben für die 

Grenzen des Beanspruchungsniveaus und damit eines bundeseinheitlichen Erhaltungsstandards 

wurde 1998 vom BMV die unter Leitung der BAST erarbeitete 

43


„Handlungsanweisung zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit vorgespannter Bewehrung von 

älteren Spannbetonüberbauten“ eingeführt [1]. 

Darin wird ein dreistufiges Verfahren beschrieben, das mit dem einfachen und auf der 

sicheren Seite liegenden Nachweis im ausgeprägten Zustand II beginnt (siehe Bild 2). Bei 

dieser Stufe und auch bei den beiden weiteren möglichen sind als Basis alternativ die 1,0fache 

und die 0,7-fache rechnerische Vorspannkraft einzusetzen. 

Bild 2. M-σz-Diagramm 

Bei der zweiten Stufe wird ausgehend vom Moment, das gerade Dekompression am 

Querschnittsrand erzeugt, durch Addition des Momentes aus Temperaturunterschied das 

Grundmoment festgelegt, von dem aus die Schwingbreite im Stahl ermittelt wird. Die letzte 

Stufe erlaubt die Festlegung des Grundmomentes, indem wirklichkeitsnahe, bauwerksbezogene 

Annahmen zugrunde gelegt werden. Diese sind ggf. mit Hilfe von Messungen zu 

gewinnen. 

Bei der Ermittlung der Spannungsänderungen in den Spanngliedkopplungen ist neben dem 

Fall der nicht abgeminderten Spannkraft auch noch der Fall der auf 70 % reduzierten Spannkraft 

zu untersuchen. Mit dieser Abminderung sollen u.a. die in Abschnitt 1 als Rissursachen 

aufgeführten Eigenspannungszustände und vor allem das erhöhte Kriechen und Schwinden 

im Bereich der Koppelanker berücksichtigt werden. Da es sich um einen lokalen Effekt handelt, 

ist von der Abminderung nur der statisch bestimmte Anteil der Vorspannung betroffen, 

während der statisch unbestimmte Anteil unverändert bleibt. 

44


Die Spannungsschwingbreite ist jeweils für die Hälfte der positiven und negativen Verkehrslast-Bemessungsmomente 

nach DIN 1072 für BKl 60 zu ermitteln. Dabei sind zwei Fälle in 

den Stufen 2 und 3 zu unterscheiden: 

- Grundmoment unter Einschluss von ∆T = 7 K (häufiger Temperaturunterschied) 

- Grundmoment unter Einschluss von ∆T = 12 K (seltener Temperaturunterschied) 

Bei Ansatz des häufigen Temperaturunterschiedes muss die zulässige und bei Ansatz des 

seltenen Temperaturunterschiedes die ertragbare Schwingbreite gemäß den Angaben in der 

jeweiligen Spannverfahrenzulassung eingehalten werden. 

Nach Stufe 3 ist das tatsächliche Grundbeanspruchungsniveau, also das Grundmoment, mit 

Hilfe von Messungen zu bestimmen. Dieses Verfahren ist aufwändig und sehr fehleranfällig, 

da man anhand von am Spannstahl gemessenen Dehnungsänderungen über einen 

Vergleich mit dem berechneten Dehnungsverlauf die Lage des Grundbeanspruchungsniveaus 

festlegen muss. 

Erfolgversprechender ist, sofern sich aus der Berechnung ergeben hat, dass die Fuge 

überdrückt ist, dies durch eine einfache Messung mit einem induktiven Wegaufnehmer, der 

über der Koppelfuge installiert wird, zu überprüfen. 

Bild 3 zeigt einen Messschrieb unter einer LKW-Überfahrt, der die Einflusslinie anschaulich 

wiedergibt. Man kann daraus ablesen, dass auch unter negativer Momentenbeanspruchung 

ein Wert ungefähr proportional zum Wert unter positiver Momentenbeanspruchung auftritt. 

Damit ist erwiesen, dass die Annahme einer geschlossenen Fuge unzutreffend ist und bei 

Stufe 3 keine günstigeren Verhältnisse als bei Stufe 2 vorliegen können. 

Bild 3. Messschrieb der Rissbreitenänderung unter Verkehr 

45


4 Restnutzungsdauer 

Sofern die Dauerhaftigkeit nach der „Handlungsanweisung“ nicht nachgewiesen werden 

kann, besteht die Möglichkeit den aktuellen Schädigungsgrad zu ermitteln und eventuell die 

Restnutzungsdauer bis zum Eintritt des Schadens zu berechnen. 

Unter Verwendung des Konzeptes gemäß DIN-FB 102, Anhang 106 ist der Nachweis gegen 

Ermüdung über einen Vergleich der spannungsäquivalenten Spannungsschwingbreite ∆σs,equ 

mit der zulässigen Schwingbreite ∆σRsd = ∆σRsk / γs,fat zu führen: 

γ 

F 

, fat 

⋅ γ 

Ed 

, fat 

⋅ ∆σ 

s 

, equ 

s, 

fat 

* 

∆σRsk 

( N 

≤ 

γ 

mit ∆ σs 

, equ = λs 

, 1 ⋅ λs 

, 2 ⋅ λs 

, 3 ⋅ λs 

, 4 ⋅ ϕ fat ⋅ ∆σ 

p 

) 

Ist dieser Nachweis nicht möglich, so kann über Umstellung des Beiwerts λs,3 die von der 

geplanten Nutzungsdauer T = 100 Jahre abweichende Restnutzungsdauer bestimmt werden: 

λ 

N 

s, 

3 

= 

years 

2 k 

= λ 

N 

years 

100 

k2 

s, 

3 

⎛ 

⋅100 

= ⎜ 

⎝ 

λ 

s 

, 1 

⋅ λ 

s 

, 2 

∆σ 

⋅ λ 

s 

Rsd 

, 4 

⋅ ϕ 

fat 

⋅ ∆σ 

p 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

46 

k2 

⋅100 

Um die Ermüdungseinwirkungen genauer zu berücksichtigen, kann man abweichend vom 

Konzept der schädigungsäquivalenten Spannungsschwingbreite ∆σs,equ einen expliziten 

Betriebsfestigkeitsnachweis unter Verwendung einer Verkehrszusammensetzung gemäß 

ELM 4 führen (siehe Bild 4). 

Bild 4. Ermüdungslastmodell (ELM) 4


Diesem Konzept liegt die Akkumulationshypothese nach Palmgren-Miner zugrunde, nach der 

die Einzelschädigungen Di aus unterschiedlichen Spannungsschwingbreiten ∆σcal,i (je nach 

Fahrzeugtyp des ELM 4) in Verbindung mit der Wöhlerlinie (je nach Häufigkeit innerhalb des 

ELM 4) linear überlagert werden können: 

N 

cal 

N 

, i( 

∆σcal 

, i ) 

( ∆σ 

) 

Rsd 

⎛ 

⎜ 

∆σ 

= 

⎜ 

⎝ ∆σ 

Rsd 

cal , i 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

k 

→ N ( ∆ σ ) 

cal , i 

cal , i 

47 

= N 

* 

⎛ 

⎜ 

∆σ 

⋅ 

⎜ 

⎝ ∆σ 

mit ∆σcal,i = ∆σp,i ⋅ ϕs,fat , N * = N(∆σRsd), ∆σRsd = ∆σRsk / γs,fat 

Die Schädigung Di einer Überfahrt eines LKWs des ELM 4 kann demnach aus dem Kehrwert 

von Ncal,i bestimmt werden: 

Di = 1 / Ncal,i 

Die Gesamtschädigung des ELM 4 ergibt sich aus der Summe der Einzelschädigungen, 

dessen Kehrwert wiederum die maximal mögliche Anzahl aller Überfahrten über das 

Brückentragwerk widerspiegelt: 

Dges = Σ Di → Nmax = 1 / Dges 

Diese maximal mögliche Anzahl an LKW-Überfahrten kann dann herangezogen werden, um 

im Vergleich mit den in der Vergangenheit bereits vorhandenen Überfahrten eine Aussage 

über die Restnutzungsdauer des Brückentragwerks treffen zu können. Die gesamten 

Überfahrten müssen dabei aus dem durchschnittlichen täglichen Verkehr (DTV), dessen 

mittleren Schwerverkehrsanteil (SVA) und einer zeitlichen Entwicklung sowohl in der 

Vergangenheit als auch anhand von Schätzungen der bundesweiten Verkehrsentwicklung 

der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) für die Zukunft erfasst werden. 

Nobs = DTV [Fz] ⋅ SVA [%] ⋅ 365 [Tage] = Schwerlastfahrzeuge (pro Jahr) 

Eine weitere Verfeinerung der Berechnungsgenauigkeit kann über die Tatsache erreicht 

werden, dass der nach DIN-FB 101 anzusetzende häufige Temperaturunterschied ∆T nicht 

immer in voller Größe vorhanden ist [2]. 

Berücksichtigt man darüber hinaus noch die Tatsache, dass der jeweilige lineare Tem- 

peraturunterschied ∆T entsprechend der Tagesganglinie veränderlich ist und in weiten Teilen 

nicht mit dem Maximalwert des Schwerverkehrs zusammenfällt, so ergibt die Kombination 

von veränderlichen häufigen Temperatureinwirkungen (und analog dazu des Grundmoments 

M0) mit dem gemäß Ermüdungslastmodell anzusetzenden Schwerverkehr realistischere 

Spannungsschwingbreiten ∆σp. Diese beinhalten nun sowohl die Auftretenswahrscheinlichkeit 

linearer Temperaturunterschiede im Bauwerk als auch die zeitliche Korrelation dieser 

Temperatureinwirkungen mit der Belastung durch den Schwerverkehr. 

Rsd 

cal , i 

⎞ 

⎟ 

⎠ 

k


Zu dem Zeitpunkt, an dem D = 1 erreicht wird, endet die Nutzungsdauer des Bauwerks. Liegt 

dieser Zeitpunkt jenseits des aktuellen Bauwerksalters, ist noch eine Restnutzungsdauer 

gegeben. Andernfalls ist keine ausreichende Ermüdungssicherheit mehr vorhanden. 

Geht man z.B. bei einer 15 Jahre alten Brücke von einem über die Jahre konstanten 

Verkehrsaufkommen aus, wobei die Schädigungssumme pro Jahr D = 0,05 beträgt, so ist die 

Gesamtnutzungsdauer n = 1/D = 20 Jahre. Die Restnutzungsdauer ergibt sich damit zu 5 

Jahren. 

Literatur 

[1] Handlungsanweisung zur Beurteilung der Dauerhaftigkeit vorgespannter Bewehrung 

an älteren Spannbetonüberbauten, 1998, Bundesanstalt für Straßenwesen 

[2] Zilch K., Zehetmaier G., Gläser C.: Ermüdungsnachweis bei Massivbrücken, 

Betonkalender 2004, Teil 1, S. 309-406, Ernst & Sohn-Verlag, Berlin, 2004 

48

Norbert Kmitta Instandsetzung von mindertragfähigen Brücken bei Schub 

Instandsetzung von mindertragfähigen 

Brücken bei Schub 

Dipl.-Ing. Norbert Kmitta 

Amt für Straßen- und Verkehrswesen Darmstadt 

1 Einleitung 

Hier wird auf den Nachweis der Schubtragfähigkeit, die Schubdefizite und die wirtschaftliche 

Schubverstärkung älterer Spannbetonbrücken, die stark belastet sind, eingegangen. 

Außerdem werden zwei Ausführungsbeispiele kurz vorgestellt. 

Stark belastete Spannbetonbrücken aus den 50er und 60er Jahren werden heutzutage für 

die Brückenklasse 60/30 nach DIN 1072 (Ausgabe 1985) statisch nachgerechnet. Der 

Nachweis mit dem Lastmodell 1 nach DIN-Fachbericht ist auch möglich und führt annähernd 

zu den selben Ergebnissen. 

Insbesondere bei Balkenbrücken kann die erforderliche Schubbewehrung im Bruchzustand 

nicht nachgewiesen werden. Die Defizite in der Schubbewehrung stellen eine Beeinträchtigung 

der Standsicherheit dar. 

Bei normal belasteten Spannbetonbrücken und bei schlaffbewehrten Brücken treten die 

Schubprobleme weniger auf. Diese Brücken werden -falls erforderlich- mit den Verkehrsregellasten 

nach DIN 1072 (vor 1985) statisch nachgerechnet. 

2 Statische Nachrechnung, Sanierungsvorschläge 

Bei der statischen Nachrechnung wird die vorhandene Schubbewehrung der rechnerisch 

erforderlichen Schubbewehrung gegenübergestellt. Dabei sollen die Bemessungsverfahren 

nach der DIN 1072 (Ausgabe 1985) und nach der DIN 1072 (vor 1985) miteinander 

verglichen werden. Bei Nachrechnungen alter Bauwerke sind die Festigkeiten der alten 

Beton- und Spannstahlsorten (z. B. BSt I-IV, St 60/90) zu berücksichtigen. 

Die Menge der vorhandenen Bewehrung war von der Verkehrsbelastung und der Bemessung 

zum Zeitpunkt der Bauwerksherstellung nach der damals gültigen DIN 1072 und DIN 

4227 abhängig. Ältere Spannbetonbrücken verfügten nicht über eine ausreichende 

Mindestlängs - und Mindestbügelbewehrung. Sie verfügen auch nicht über eine 

ausreichende Robustheit bzw. duktiles Verhalten. Für die Schubtragfähigkeit musste nach 

der DIN 4227 bis 1966 bis zu bestimmten Grenzen der Hauptzugspannungen unter 

rechnerischen Bruchlasten keine Schubbewehrung berechnet werden. 

49


Die Schlaff- und die Spannbewehrung sind oftmals mit geringeren Zugfestigkeiten 

gegenüber den heutigen Brücken ausgestattet. Die heutige Rippenform wurde schließlich ab 

1961 für eine bessere Dauerschwingfestigkeit des Betonstahls IV entwickelt. Ähnliches gilt 

auch für die Spannstahlzugfestigkeiten (Spanndrahtlitze z.B. St 1570/1770). 

Durch den Ansatz der höheren Verkehrsbelastung bei stark belasteten Brücken (DTV > 

20.000) und der Bemessung gemäß den Anforderungen der DIN 1072 (Ausgabe 1985) und 

DIN 4227 (Ausgabe 1979/1988) ergibt sich eine rechnerisch erforderliche Schubbewehrung, 

die deutlich über der vorhandenen Schubbewehrung einer Bestandsbrücke aus den 50er 

und 60er Jahren liegt. 

Bei großem Schubdefizit ist zu überlegen, ob das Schubdefizit anderweitig theoretisch 

reduziert werden kann. So kann z.B. bei der Anwendung der erweiterten technischen 

Biegelehre die erforderliche Schubbewehrung verringert werden. Allerdings ist hierfür die 

Einholung einer Zustimmung im Einzelfall erforderlich. 

Unter der Annahme einer etwas flacheren Druckstrebenneigung (vergleiche konservative 

Fachwerkanalogie) können noch Tragreserven in den Bügeln aktiviert werden und die 

erforderliche Schubbewehrung ebenfalls reduziert werden. Dabei ist die Erhöhung der 

Längskraft entsprechend zu berücksichtigen. 

Machbar ist auch eine Reduzierung der Sicherheitsbeiwerte, wenn die Restnutzungsdauer 

des Überbaues reduziert würde. 

Zur Erhöhung der tatsächlichen Quertragfähigkeit dürfen derzeit nur angeklebte Stahllaschen 

verwendet werden, die in der Biegedruckzone zu verankern sind. 

Eine Schubverstärkung kann zur Schädigung der Spannglieder führen und damit zur 

Schwächung der Biegetragfähigkeit. 

Wenn die rechnerische Schubtragfähigkeit auch mit einer Verstärkung nicht erzielt werden 

kann bei γ < 1,0 , so sind Sofortmaßnahmen zu ergreifen und der Überbau ist kurzfristig zu 

erneuern. Zu den Sofortmaßnahmen zählen u.a. die Rissbeobachtung, Gewichts - bzw. 

Geschwindigkeitsreduzierung, verdichtete Bauwerksprüfung und die provisorische 

Abstützung. Bei Bauwerken, die vor 1966 errichtet wurden und planmäßig keine Schubbewehrung 

ermittelt wurde, kann –wie bereits erwähnt- bei der Querkrafttragfähigkeit ein 

nennenswertes Defizit hinsichtlich der Standsicherheit vorliegen, sobald durch außergewöhnliche 

Beanspruchungen oder durch Ermüdungserscheinungen infolge häufiger 

Lastwechsel beim Ausfall der Betonzugfestigkeit Schubrisse auftreten. 

Bei ausgeprägten Schubrissen, festgestellten größeren Verpressfehlern in den Hüllrohren 

und festgestellten starken Verrostungen am Spannstahl ist ebenfalls ein Neubau 

anzustreben. Sind Schubrisse aufgetreten, dann findet eine Spannungsumlagerung statt, die 

zum Fließen der Bewehrung führen kann. 

Normalerweise ist ein Schubbruch ohne Vorankündigung nicht zu erwarten, da sich zunächst 

ein Biegebruch ankündigen wird. Allerdings muss hier im Rahmen der statischen 

Nachrechnung die Biegebruchsicherheit in Längsrichtung vorher nachgewiesen werden. 

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Hierbei sind die Nachweise der Schwingbreite gemäß „Handlungsanweisung zur Beurteilung 

der Dauerhaftigkeit der Spannstähle“ und bei älteren Neptun- und Sigma oval- Spannstählen 

wegen Spannungsrisskorrosion die Nachweise der Robustheit zu führen. 

Im Falle einer Schubverstärkung ist zu beachten, dass die vorhandene Bügelbewehrung 

einschließlich Stahllaschen ausreicht, um die Querkraft nach der Lammellenverstärkung 

aufzunehmen. Bei der Herstellung der Schubverstärkung ist auf die Lage der Spannglieder 

besonderes zu achten und die weggefallenen Spannglieder sind z.B. durch externe 

Spannglieder zu ersetzen. 

Ausschlaggebend für die geplante Schubverstärkung sind auch die vorhandene Schubrisse 

und die Aufrechterhaltung des BAB-Verkehrs unter der Brücke. Ist die Schubverstärkung aus 

Verkehrsgründen nicht realisierbar, so könnte auch ausnahmsweise eine Bemessung der 

Stahllachen für Gebrauchlasten durchgeführt werden. Die Abschnitte für die Schubverstärkung 

werden so gewählt, dass vor allem die gerissenen Bereiche abgedeckt werden. 

Bei allen schubverstärkten Überbauten ist die Restnutzungsdauer zu reduzieren. 

Für den Fall, dass die rechnerische Schubtragfähigkeit ohne eine Schubverstärkung für 

1,0 ≤ γ ≤ 1,75 (Sinngemäß bei Teilsicherheitsbeiwerten) nachgewiesen werden kann und der 

Überbau keine bzw. wenige kleine Schubrisse aufweist, kann auf eine Schubverstärkung 

u.U. verzichtet werden. 

Hier sollte jedoch die Biegetragfähigkeit z.B. durch externe Spannglieder auf BK 60/30 (γ = 

1,75) erhöht werden, wenn eine erhöhte Schubtragfähigkeit nur mit unverhältnismäßig 

hohem Aufwand möglich ist. 

Die Restnutzungsdauer des Überbaus ist auch in diesem Fall herabzusetzen. 

Die Bemessung und die Ausführung der externen Stahllamellen erfolgt gemäß Richtlinien für 

das Verstärken von Betonbauteilen, der DIN 1045, der DIN 4227 und bauaufsichtlicher 

Zulassungen des DΙBt. Ein Einzelzustimmung für den Einsatz im Brückenbau ist nicht 

erforderlich. 

3 Ausführungsbeispiele 

3.1 Bauwerk A67/ÜF B26 

Das stark belastete Bauwerk wurde im Jahre 1965 gemäß DIN 4227 für die BK 60 

bemessen. Die Querkraftfähigkeit wurde gemäß den Anforderungen der neuen DIN- 

Fachberichte 101 und 102 nachgewiesen. Aus der Nachrechnung geht hervor, dass die 

erforderliche Schubbewehrung nur mit knapp 50% abgedeckt ist. Die erforderlichen 

Verstärkungsmaßnahmen erfolgen durch extern angebrachte Stahlbügel. Die geforderte 

Schubkraftdeckung wird gemäß DIN Fachbericht 102 unter γ-fachen Lasten durch die 

nachträgliche Schubverstärkung erfüllt. Eine vergleichbare Schubbemessung nach der DIN 

4227 (Ausgabe 1995) mit dem globalen Sicherheitsbeiwert führt annähernd zu den selben 

Ergebnissen. 

51


Bei Verwendung von γ= 1,1 statt 1,35 für das Eigengewicht und γ=1,35 statt 1,50 für den 

Verkehr würde sich die Schubverstärkung wesentlich reduzieren. Allerdings müsste nach der 

Verstärkung eine ständige Kontrolle hinsichtlich der Schubrissbildung erfolgen und die 

Restnutzungsdauer wäre zu reduzieren. 

Grundlage für die Bemessung der Schublaschenverstärkung sind gemäß Zulassung die DIN 

1045 und die DIN 4227. Da die Verstärkungsmaßnahmen aus der Nachrechnung gemäß 

DIN-Fachberichten resultiert, werden die Lastansätze und die Bemessungsvorgaben der 

DIN-Fachberichte berücksichtigt, ohne die inhaltlichen Vorgaben der Zulassung dabei zu 

verletzen. 

3.2 Bauwerk A67/ÜFA672 

An dem Überführungsbauwerk (Baujahr 1964/1965) sind an den Außenflächen der 

Längsträger in allen Stützenbereichen nahezu horizontal verlaufende Risse entstanden. Sie 

weisen auf eine zu schwach ausgebildete Aufhängebewehrung hin, die an diesen Stellen zur 

Aufnahme der Querkräfte bei der gewählten indirekten Lagerung notwendig ist. 

Die Nachrechnung nach DIN-Fachbericht ergab gravierende Defizite in der 

Schubbewehrung, was auch das Rissbild erklärt. Betroffen hierbei sind vor allem die 

Querträger sämtlicher Zwischenunterstützungen (Stützen). Hier sind die Nachweise im 

Grenzzustand der Gebrauchsfähigkeit und der Tragfähigkeit nicht erfüllt. 

Als Sofortmaßnahme wurde eine Hilfsabstützung jeweils beiderseits der Stiele der Vförmigen 

Stützkonstruktion an jedem Querträgerende des Überbaus angeordnet, die im 

Schadensfall ihre Last , auf die vorhandenen Fundamente über aufbetonierte Balken 

abtragen. 

An Kopf und Fuß der Notstützen wurden bewehrte Elastomerlager zum Ausgleich von 

Verdrehungen und Verschiebungen angeordnet. Zwischen Unterkante Überbau und 

Oberkante Lager wurde ein Spalt von 2 mm vorgesehen damit bei Überbauverdrehungen 

infolge Verkehr bei noch funktionierender V- Stützenlastabtragung die Notstützen nicht 

belastet werden. Die provisorische Unterstützung verbleibt bis zum Ersatzneubau. Auf der 

Brücke wurde die Geschwindigkeit auf 40 km/h beschränkt und eine Sperrung für Fahrzeuge 

mit einem tatsächlichen Gewicht über 44t ausgesprochen. 

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Schubverstärkung an der A67/ÜF B26 (Ausführung 2005/2006) 

Baujahr 1966 

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Schubverstärkung an der A67/ÜF B26 (Ausführung 2005/2006) 

Baujahr 1966 

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Provisorische Abstützung der A67/ÜF A672 

Baujahr 1965 

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