Hochschule für bildende Künste, Dresden, 1992 – 1994

Auftragsvolumen:		3.580 TEUR brutto
Auftraggeber:		Staatliches Vermögens- und Hochbauamt Dresden II
Planung:		IPRO Dresden, Architekten- und Ingenieurgesellschaft mbH, Dresden
Beratung:		Baugrund Dresden, Ingenieurgesellschaft mbH, Dresden

Blick auf das Gebäude

Eckdaten:

Die Hochschule für Bildende Künste ist ein bestimmender Teil der weltberühmten Silhouette der Dresdner Altstadt, vor allem durch die Wirkung der Kuppel, die von den Dresdnern liebevoll als „Zitronenpresse“ bezeichnet wird.

Berühmte Künstler haben die Ausbildungsstätte besucht. Das Gebäude stammt aus klassizistischer Zeit, wurde zwischen 1891 und 1894 nach Entwürfen des Architekten Constantin Lipsius im Stil des Historismus und Eklektizismus erbaut, so mancher Baustil vorangegangener Zeit findet sich in diesem Bauwerk.

Setzungsschäden

1991 traf das Staatshochbauamt Dresden II die Entscheidung für die Sanierung des Gebäudes. In der Bauzustandsanalyse des Ingenieurbüros IPRO Dresden wurden erhebliche Risse im Gebäude festgestellt, die nicht allein durch die Bombardierung am 13./14. Februar 1945 verursacht sein konnten.

Der Baugrundgutachter konnte durch Kernbohrungen nachweisen, dass der Gründungskörper „Kalkbeton“ vor allem im unteren Bereich stark entfestigt war. Die Ursache dafür ist die Wasserlöslichkeit des Anteiles Gips im Kalk, beschleunigt durch die heutigen Grundwasserkontaminationen.

Probleme der Gründung

Wie damals üblich, wurden die tragenden Fundamente im Elbkies gegründet. Da für den Endzustand das Gelände um rund 3 Meter höher geplant war, ergab sich folgender Fundamentaufbau ab derzeitiger Geländeoberkante: bis -3 m Sandsteinfundamente, bis -8 m Kalkbetonfundamente, darunter Elbkies.

Die Sandsteinfundamente sind durch Gewölbebögen miteinander verbunden. Die Kalkbetonfundamente wurden in offener Baugrube geschalt hergestellt und bestehen aus einer vor Ort hergestellten Mischung aus einem Teil Settenzer Kalk, zwei Teilen Elbkies und drei Teilen Sandsteinknack (bis faustgroßer Sandstein- und Ziegelschutt).

Sanierung der Gründung

Im Rahmen eines Wettbewerbes waren sechs Firmen aufgefordert, jeweils ein bestimmtes Fundament dauerhaft zu sanieren. Die SPESA Spezialbau und Sanierung führte zwei Lösungsvarianten –Hochdruckinjektion HDI und Stabverpresspfahl vorgespannt SVV- erfolgreich aus.

Auf Grund der äußerst beengten örtlichen Verhältnisse war aber eine symmetrische Anordnung der Pfähle unter den intakten Sandsteinfundamenten –eine Grundvoraussetzung für das Verfahren SVV- nicht möglich. Diese Technik konnte also trotz des erfolgreichen Tests nicht angewendet werden. Man entschied sich für die Hochdruckinjektion.

Konzept der Hochdruckinjektion

Beim Hochdruckinjektionsverfahren wird ein Bohrgestänge von 10 cm Durchmesser mit einer Bohrkrone von 15 cm Durchmesser in den Boden gebohrt. Am inneren hohlen Bohrgestänge ist im unteren Bereich eine Düse angebracht, durch die Zementsuspension oder Wasser unter einem Druck von bis zu 500 bar gepumpt wird. Der so erzeugt Hochdruckstrahl besitzt so viel Energie, dass der Boden aufgeschnitten wird.

Bei gleichzeitigem Drehen und Ziehen des Bohrgestänges entsteht ein zylindrischer Raum, der mit einem Gemisch aus Boden, Zement und Wasser gefüllt wird, der Durchmesser ist von der Festigkeit des Bodens abhängig. Durch den Zementanteil härtet das Gemisch aus, eine HDI-Säule ist entstanden.

Da in den Boden mehr Flüssigkeit eingebracht wird, als dieser aufnehmen kann, fließt zwischen Bohrlochwandung und Bohrgestänge das überschüssige Gemisch wieder an der Geländeoberfläche aus. Das Überschussmaterial wird wieder gefasst und entsorgt. Für das Verfahren besitzt Bauer Spezialtiefbau eine Zulassung vom Institut für Bautechnik in Berlin, unter Nr. z-34.4-2.

Die Herstellung der HDI-Säulen ist auch unter beengten Verhältnissen möglich. Auch bei nur einseitig zugänglichen Fundamenten kann die Anordnung der HDI-Säulen entsprechend angepasst werden. Die HDI-Säulen wurden entsprechend den statischen Erfordernissen und der Örtlichkeit anhand von Bestandsplänen angeordnet. Die SPESA erhielt mit dieser Variante den Auftrag zur Gründungssanierung, die dann gemeinsam mit dem Technischen Dienst der Bauer Spezialtiefbau GmbH ausgeführt wurde.

bei laufendem Betrieb

Der Hochschulbetrieb sollte während der Ausführung aufrecht erhalten werden. Die für die HDI-Arbeiten benötigten Räume wurden teilweise geräumt und nach der Bauausführung sofort wieder provisorisch nutzbar gemacht. Es musste also möglichst sauber und staubfrei gearbeitet werden; das angefallene Überschussmaterial wurde an der Baustelle abgesaugt, in Container geleitet und entsorgt.

Entsprechend den räumlichen Möglichkeiten wurden drei Gerätetypen, u.a. ein Bauer-Leichtbohrgerät LBG 20 eingesetzt.

Die HDI-Säulen wurden mit dem besonders verträglichen Zement PZ 35 FHS hergestellt, um keine Reaktionen mit alten Mörteln, wie z.B. Gipstreiben zu verursachen. Angewendet wurde das HDI-Verfahren WB, d.h. mit Wasserhochdruck vorschneiden und mit Bindemittel (Zementsuspension) Niederdruck auffüllen. Die variablen Parameter Säulengänge, Herstellzeit, Druck und Menge wurden laufend aufgezeichnet.

Die Säulendurchmesser betrugen 0,90 bis 1,50 m. Die fertiggestellten HDI-Säulen übertragen durch ihre Anordnung die Gebäudelasten über das Sandsteinfundament direkt in den tragfähigen Elbkies. Somit wird der Kalkbeton als wesentliches tragendes Element nicht mehr benötigt.