Bauwerkssetzungen entstehen durch eine Kompression von Böden und können zu massiven Gebäudeschäden führen („Setzrisse“). Es gibt verschiedene Gründe für Setzungen, wobei es am häufigsten wohl aufgrund von Gebäudelasten zu Setzungen kommt. Bevor das Gebäude errichtet wurde, befindet sich der Boden in einem weitgehend stabilen Zustand. Durch den Bau des Gebäudes werden zusätzliche Lasten auf den Boden aufgebracht, auf die der Boden mit einer Kompression reagiert.
Wovon hängt die Bauwerkssetzung ab?
Wie stark sich ein Bauwerk setzt, hängt vor allem von der Bodenart und dem Zustand des Bodens ab. Grobkörnige Böden wie Sande und Kiese sind dabei grundsätzlich weniger verformbar als feinkörnige Böden wie Schluffe und Tone oder Mischböden wie Lehme. Wie stark ein und dieselbe Bodenart auf Lasterhöhungen reagiert, hängt vom Zustand des Bodens ab.
Mit welchen Bodenverhältnisses zu rechnen ist, geht aus dem Bodengutachten hervor. Ein Bodengutachten sollte immer erstellt werden und zwar möglichst bereits vor dem Grundstückskauf. So können eine sichere Gründung und bauwerksverträgliche Setzungen gewährleistet werden.
Bei nichtbindigen Bodenarten, also solchen, die keinen inneren Zusammenhalt aufweisen (Sande, Kiese) drückt die sogenannte Lagerungsdichte aus, wie kompakt der Boden gegenwärtig ist. Im Bodengutachten tauchen dort Begriffe wie „locker“, „mitteldicht“ oder „dicht“ auf. Je kompakter der Boden bereits ist, desto geringer fallen die Bauwerkssetzungen aus, die sich durch die Masse des Bauwerks ergeben.
Dem stehen die bindigen Böden gegenüber, die einen inneren Zusammenhalt zeigen, die sogenannte Kohäsion. Es handelt sich hierbei um feinkörnige Böden wie Schluffe, Tone oder Lehm. Hier wird der Zustand des Bodens in der Regel nicht über die Lagerungsdichte, sondern über die Beschreibung der Konsistenz angegeben. Bindige Böden zeigen je nach Wassergehalt eine unterschiedliche Verformbarkeit. Besonders sticht hier beispielsweise Seeton hervor. Im Bodengutachten fallen dann Begriffe wie „breiig“, „weich“, „steif“ oder „halbfest“.
Auch eine quantitative Abschätzung der zu erwartenden Bauwerkssetzung ist möglich. Hierfür werden im Baugrundgutachten sogenannte Steifemoduln angegeben, deren Höhe von der Bodenart und dem Zustand abhängt. Es handelt sich hierbei um Werte, mit denen das Ausmaß der Setzungen rechnerisch abgeschätzt werden kann. Je höher der Steifemodul, desto geringer fallen die Setzungen aus.
Wann werden Setzungen zum Problem?
Bauwerkssetzungen lassen sich bei einer gewöhnlichen Flachgründung praktisch nicht vermeiden und das ist zunächst auch nicht weiter schlimm. Setzt sich das Bauwerk gleichmäßig, dann gibt es auch bei Setzungen von mehreren Zentimetern in der Regel keine Probleme. Kritische Stellen sind dann zum Beispiel die Hausanschlüsse, die dann entweder flexibel oder erst nach Abklingen eines Großteils der Setzungen verlegt werden sollten.
Problematisch werden Bauwerkssetzungen vor allem dann, wenn sie ungleichmäßig vonstattengehen. Dies passiert zum Beispiel bei inhomogenem Baugrund mit unterschiedlichen Schichtstärken oder unterschiedlichen Bodenarten. Das berühmteste Beispiel hierfür dürfte der schiefe Turm von Pisa sein. Im normalen Hausbau am bekanntesten dürften die bei Bauherren gefürchteten Torflinsen sein, die sich unbemerkt unter einer Hausecke befinden und zu starken Setzungen an dieser Stelle führen. Dadurch, dass der Rest des Gebäudes stabil in seiner Position verbleibt, kommt es zu Zwangsspannungen, die zu Rissen in der Bausubstanz führen können. Diese werden dann oft auch als „Setzrisse“ bezeichnet. Und auch ohne Risse sind schiefe Böden und Wände sicherlich nicht wünschenswert.
Wie können Setzungen vermieden werden?
Bei weitgehend homogenen steifen oder mitteldichten Böden sind die zu erwartenden Setzungen im Allgemeinen bauwerksverträglich. Sind aufgrund des Baugrunds hohe Bauwerkssetzungen bzw. Setzungsdifferenzen zu erwarten oder sind Setzungen aufgrund der Setzungsempfindlichkeit des Bauwerks zu reduzieren, wird dies mit einer geeigneten Bauwerksgründung erreicht.
Das einfachste Verfahren ist ein Bodenaustausch, bei dem der nicht tragfähige Boden komplett ausgetauscht wird, oder der Bodenteilaustausch, bei dem der Boden nur soweit ausgetauscht wird, bis ein verträgliches Setzungsmaß zu erwarten ist. Statt dem setzungsanfälligen Boden wird ein Ersatzboden eingebaut, der gut verdichtet werden kann und sich bei zusätzlichen Lasten kaum noch verformt. Dieses Verfahren rechnet sich jedoch oft nur für vergleichsweise geringes Austauschvolumen, insbesondere wenn der auszutauschende Boden teuer entsorgt werden muss. Als Größenordnung für eine Wirtschaftlichkeit des Bodenaustausches bzw. Bodenteilaustausches kann oft eine Aushubtiefe von zwei bis drei Metern angenommen werden. Sind die schlechten Böden oberflächennah, kann auch die Errichtung eines Kellers sinnvoll sein, wenn ohnehin ausgebaggert werden muss.
Ist der Bodenaustausch nicht praktikabel oder wirtschaftlich, dann bietet der Spezialtiefbau eine breite Palette an Gründungsmöglichkeiten. Grundsätzlich können hierbei zwei Ansätze unterschieden werden. Zum einen gibt es Verfahren der Bodenverbesserung, bei denen der „schlechte“ Boden im Baugrund verbleibt und seine bodenmechanischen Eigenschaften verbessert werden. Zum anderen gibt es die Tiefgründung, bei der die Lasten aus dem Gebäude über Pfähle oder pfahlartige Elemente aufgenommen und in tieferliegende und tragfähige Schichten abgeleitet werden. Eine oftmals wirtschaftliche Variante, die zwischen einer Flachgründung und einer Tiefgründung steht, wäre die Brunnengründung.
Je nach Baugrundsituation kann eine Baugrundverbesserung oder Tiefgründung mehrere zehntausend Euro kosten und das Bauvorhaben bereits im Keim ersticken. Umso wichtiger ist eine sorgfältige Bodenerkundung, am besten bereits vor Grundstückskauf, um nicht blind in eine wirtschaftliche Katastrophe zu laufen.
