Am Wasserturm Borken sollte durch einen umfassenden Maßnahmenkatalog die vom Anfang der siebziger Jahre stammende Bausubstanz instandgesetzt und erhalten werden. Grundlage für die Arbeiten war eine ausführliche Ist-Zustandsfeststellung und eindarauf basierendes Instandsetzungskonzept. Eigen- und Fremdüberwachung sicherten die gewünschte Ausführungsqualität.
Seit 1971 versorgt der ca. 41 m und 8 Etagen hohe Wasserturm Borken die hessische Kommune mit Trinkwasser. Insgesamt 345 m³ Wasser, davon rund 245 m³ Brauchwasser und ca. 100 m³ Löschwasser, fassen die beiden konzentrisch um die Mittelachse angeordneten Kammern, deren Sohle auf einer Höhe von etwa 33 Metern liegt. Rund 1.223 Kubikmeter Beton und 126 Tonnen Stahl wurden seinerzeit für das Bauwerk verarbeitet. Im Inneren des Turms führt eine Podesttreppe hinauf ins 8. Obergeschoss. Hier sind gleichzeitig ein Aussichtsumgang sowie die Schieberkammer angeordnet. Konzentrisch um die Mittelachse gruppiert, führt von hier außerdem eine Wendeltreppe in die Spitze des Wasserturms. Die ände des Turmschafts sind 30 cm dick. Dagegen sind die Behälteraußenwände mit einer esamtstärke von ca. 56 cm als 2-schalige Konstruktion mit innenliegender, 60 cm dicker Dämmung ausgeführt.
Sichtbare Risse und Abplatzungen auf der Oberfläche waren Anlass für die StadtwerkeBorken, die SiB Ingenieurgesellschaft mbH aus Ober-Mörlen, ein Mitglied der Landesgütegemeinschaft Betoninstandsetzung und Bauwerkserhaltung Hessen – Thüringen e.V., mit einer umfassenden Diagnose zu beauftragen, um einen detaillierten Überblick über Art und Umfang der Schäden an den beschichteten Stahlbetonaußenflächen zu erhalten. Später wurde die Ingenieurgesellschaft auch mit der Ausführung der Arbeiten beauftragt.
Als während der Betonschadensdiagnose des Außenbaus die Vermutung aufkam, dass ein Teil der Schäden auf Undichtigkeiten der inneren Konstruktion zurückzuführen ist, wurde auch der Zustand der Wasserkammern genau überprüft.
Die Auswertung der Ergebnisse der Bestandsaufnahme or Ort sowie die betontechnologische Untersuchung ergaben, dass die Schutzfunktion des Betons nicht mehr gegeben war. Bei acht von insgesamt 24 Messstellen an den Stahlbetonringen des Turms wurde die erforderliche Betondeckung unterschrit ten. Zum Teil hatte die Karbonatisierungstiefe den Bewehrungsstahl erreicht, stellenweise sogar hinterwandert. Während die Betondruckfestigkeit ausreichend war, wurden an verschiedenen Messstellen die von der DAfStb- Instandsetzungs-Richtlinie vorgegebenen Mindestwerte zur Oberflächenzugfestigkeit unterschritten. Zudem begünstigten die festgestellten Risse mit deutlichen Aussinterungen ein Eindringen korrosionsfördernder Stoffe.
Das Instandsetzungskonzept
Die detaillierte Erfassung des Ist-Zustandes war Grundlage für die Erarbeitung eines Instandsetzungskonzeptes auf Basis der geltenden Regelwerke. Dieses sollte Maßnahmen beschreiben, die den aktuellen Schadensmechanismus nicht nur stoppen, sondern auch zukünftige Schädigungen weitgehend ausschließen.
Voraussetzung für die Instandsetzung der Außenhülle ist dabei vor allem die richtige Vorbereitung des Untergrundes. Dazu trug das ausführende Unternehmen entsprechend der Ausführungsplanung zunächst mittels Höchstdruckwasserstrahlen die Betonoberfläche bis zu einer Tiefe von 20 mm ab. Die freigelegte Fläche wurde dann nochmals auf Schäden überprüft. Altmaterialien auf EP-Harzbasis aus der vorausgegangenen Instandsetzung wurden herausgestemmt, da kein ausreichender Haftverbund zu den neuen Instandsetzungsmaterialien garantiert werden konnte. Zur Reprofilierung bauten die Verarbeiter dann in den betroffenen Bereichen einen kunststoffmodifizierten Instandsetzungsmörtel (PCC) in Kombination mit einer mineralischen Haftbrücke ein. Überall dort, wo es nötig war, ersetzten sie außerdem querschnittsgeminderte Bewehrungsstähle, die vor der Schadstellenreprofilierung mit einem Korrosionsschutz versehen wurden. Risse mit einer Rissweite von w > 0,2 mm wurden – wie im Instandsetzungskonzept vorgesehen – mit zweikomponentigen Injektionsharzen kraftschlüssig verpresst.
An die Instandsetzung der Schadstellen schloss sich der ganzflächige Auftrag eines SPCC-Mörtel im Trockenspritzverfahren an. Abschließend erhielt die Oberfläche ein vollflächiges, rissüberbrückendes Oberflächenschutzsystem gemäß OS 5a in weiß. Dies wurde in einer Schichtdicke von dmin = 380 μm aufgetragen und schützt die äußere Betonschicht vor eindringendem Wasser und Schadstoffen.
Eigen- und Fremdüberwachung
Insgesamt konnte durch die Instandsetzungsmaßnahme die Tragfähigkeit der Turmaußenseiten bzw. die Dichtigkeit des Wasserbehälters durch Herstellung des ursprünglichen Zustandes und der tragfähigen Einbindung vorhandener Bewehrung wiederhergestellt werden. Umfangreiche und gründliche Vorbereitungen der Arbeiten durch eine umfassende Bestandsaufnahme und ein darauf basierendes Instandsetzungskonzept waren die Grundlage für die hohe Qualität der Betoninstandsetzung. Um die Dauerhaftigkeit der Maßnahme zu gewährleisten, empfahl die SiB Ingenieurgesellschaft mbH die Aufstellung eines Instandhaltungsplans gemäß Teil 1, Abschnitt 3.3 der DAfStb-Instandsetzungs-Richtlinie mit einem Inspektionsintervall von einem Jahr.