FACHLICH & PERSÖNLICH

Arbeiten an der Lebensdauer

Roger, du bist Spezialist für Bauwerkserhalt. Lässt sich jedes Gebäude erhalten?
Mit genügend Geld, Zeit und Wissen ist vieles möglich. Wir haben zum Beispiel in Zug ein denkmalgeschütztes Gebäude erhalten, dessen Nutzungsdauer eigentlich vorbei war. Die ältesten Bauteile waren 500 Jahre alt. Das Tragwerk hat nur noch gehalten, weil so viele Umbauten ineinander verschränkt waren. Doch das Haus hat einen historischen Wert. Wir haben es geschafft, historische Bausubstanz zu erhalten. Im Austausch mit der Denkmalpflege beurteilten wir fast jedes Bauteil einzeln und entschieden, ob es bleiben, verstärkt oder ersetzt werden soll. Heute ist das Haus bewohnt und beherbergt ein Café.

Was sind heute die grossen Herausforderungen im Bauwerkserhalt?
Die Knacknüsse sind die Gebäude der Zeit der Hochkonjunktur. Als Gesellschaft stehen wir vor der Frage: Wie lassen sich all diese Gebäude aus der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts erhalten? Damals wurde fast alles gebaut, was wir heute sehen. Ein typisches Beispiel ist die Siedlung Hardau II in Zürich aus den 1970er-Jahren, die jetzt instand gesetzt wird. Die Gebäude haben ein Problem, das viele Sichtbetonfassaden aus jener Zeit haben: Die Betonabdeckung über den Bewehrungseisen wurde zu dünn erstellt, was zum Korrodieren der Bewehrung führte. So zu bauen, war damals normgemäss. Man unterschätzte, wie intensiv und schnell die Karbonatisierung durch das CO₂ in der Atmosphäre abläuft.

Kommen die Gebäude der Hochkonjunktur also ans Ende ihrer Lebensdauer?
Im Bauingenieurwesen sprechen wir nicht von Lebens-, sondern von Nutzungsdauer. Diese Zeitspanne halten wir für die Bauherrschaft in der Nutzungsvereinbarung fest, damit sie weiss, wie und wie lange das Bauwerk genutzt werden kann. Dabei geht man immer davon aus, dass eine Instandhaltung stattfindet. Im Infrastrukturbereich, bei Strassen oder Brücken, wird der Unterhalt normalerweise in der Planung mitgedacht, da Unterhaltsmassnahmen im Strassennetz aufeinander abgestimmt werden müssen.

Im Hochbau, insbesondere bei privaten Bauherrschaften, wird die Instandhaltung leider oft vernachlässigt. Viele Immobilienbesitzer reagieren oft erst, wenn ein Mangel offensichtlich ist. Dass beispielsweise ein Dach nach 20 Jahren nicht mehr dicht ist, ist aber absehbar, da eine Abdichtung nur eine begrenzte Lebensdauer hat. Irgendwann ist eine Instandsetzung nötig. Das ist bei allen Bauteilen so.

Wie lange hält ein heute gebautes Tragwerk?
Ein heute gebautes Tragwerk eines Gebäudes kann problemlos 100 Jahre und mehr überstehen. Die Zyklen für andere Bauteile, etwa die Gebäudehülle, sind viel kürzer. Es ist aber meist nicht der Zustand, sondern die veränderten Nutzungsansprüche, die das Ende eines Bauwerks bedeuten.

Woran «stirbt» ein Bauwerk?
Ein Bauwerk stirbt nicht. Es wird bedeutungslos – wenn seine Nutzung obsolet wird, wenn es keinen wirtschaftlichen oder ideellen Nutzen mehr hat. Wenn es nur noch eine Materialhalde ist. Dann ist Re-Use die letzte Option.

Kann Altes Vorteile haben?
Ja. Was alt ist und noch funktioniert, hat sich konstruktiv bewährt. Hat eine Konstruktion schon 50 Jahre gehalten, ist die Chance gross, dass sie nochmals 50 Jahre unbeschadet übersteht. Alle konstruktiven Mängel wären in der Zwischenzeit ersichtlich geworden. Eine bewährte Konstruktion ist etwas Werthaltiges, und Werthaltiges sollte man nicht ohne Not zerstören.

Ist es immer nachhaltiger, ein Bauwerk zu erhalten?
Die einfache Antwort lautet: ja. Doch muss man das immer projektspezifisch betrachten. Wir können mit der Ökobilanzierung verschiedener Varianten prüfen, ob ein Neubau oder der Erhalt mehr CO₂-Emissionen einspart. In der Tragwerksplanung machen wir das recht oft, und da sieht man grundsätzlich: Je weniger Eingriffe in den Rohbau, desto nachhaltiger. Oft werden Gebäude unnötigerweise abgerissen, weil ein Defizit vermutet wird oder ein Neubau einfacher erscheint als das Weiterbauen im Bestand. Es braucht Hirnschmalz, um etwas zu erhalten.

Wenn du 30 Jahre in die Zukunft blickst, wie werden wir dann bauen?
Wir werden wieder einfacher und mit weniger Material bauen, weil Energie teuer und Ressourcen nicht mehr so einfach verfügbar sind. Wir werden vermehrt auf Wiederverwendbarkeit achten und darauf, dass sich Materialien wieder trennen lassen. Das heisst zum Beispiel, dass Bauteile weniger geklebt, sondern vermehrt gefügt werden.

Niccolà, du kümmerst dich um Altlasten. Reizt dich die Gefahr?
Vielleicht auch. Aber meist passiert nichts, obwohl Gefahr besteht. Beim professionellen Umgang mit Altlasten ist das Risiko, zu Schaden zu kommen, gering. Viele Schadstoffe sind zudem erst schädlich, wenn man ihnen lange Zeit ausgesetzt ist. Dann können sie zum Beispiel krebserregend oder fruchtbarkeitshemmend sein. Mich interessieren primär die Umweltprozesse. Ich finde es spannend herauszufinden, welche Stoffe früher eingesetzt wurden, welche Prozesse abliefen, oder was schief lief, wenn Schadstoffe in die Umwelt gelangten.

Welche Kundschaft beauftragt euch?
Zu den Kunden gehören viele Gemeinden, die Altlasten auf ihrem Gebiet haben. Das sind Standorte, die in den Katastern der belasteten Standorte der Kantone erfasst sind, weil sie verunreinigt sind oder bei denen ein solcher Verdacht besteht. Fast alle Gemeinden haben ihre Haushaltsabfälle bis in die 1970er-Jahre irgendwo aufgeschüttet oder vergraben, in einem Tobel oder einer ehemaligen Kiesgrube. Erst danach wurden Kehrichtverbrennungsanlagen gebaut.

Andere Kunden stammen aus der Industrie oder sind Private: Sie besitzen belastete Areale, auf denen eine Produktion läuft oder früher betrieben wurde. Seit die Altlasten-Verordnung in Kraft ist, ist es schwierig, solche Areale zu verkaufen, ohne davor eine Abklärung gemacht zu haben.

Waren frühere Generationen, die Abfall einfach vergruben, rücksichtslos?
Nein. Man handelte immer nach dem neusten Wissen. Viele der Gemeinde­deponien weisen übrigens keinen Sanierungsbedarf auf. Das heisst, die Standorte waren nicht schlecht gewählt.

Was ist das Ziel einer Altlasten-Sanierung? 
Es soll keine schädlichen oder lästigen Einwirkungen auf den Menschen oder die Umwelt mehr geben. Das Ziel ist, dass kein Schutzgut mehr gefährdet ist: weder Luft, Boden noch Wasser. Durch eine Sanierung muss die Belastung so weit reduziert werden, dass in ein bis zwei Generationen, in etwa 25–50 Jahren, von der Altlast keine schädliche Wirkung mehr ausgeht.

Gibt es schädliche Stoffe in Altlasten, die nicht abbaubar sind?
Stoffe wie PCB oder die als Ewig­keitschemikalien bekannten PFAS stehen in Verdacht, ewig zu halten. Sie wurden so designt, dass sie stabil sind. Das waren erwünschte technische Eigenschaften. PCB wurden als isolierende Öle verwendet, zum Beispiel in Transformatoren. Der Nutzen solcher Stoffe wurde früher höher 
gewichtet als die Gefahr, die von ihnen ausgeht.

Was sind die häufigsten Sanierungsvarianten?
Die häufigste Variante in der Schweiz ist der Aushub, denn Land hat bei uns viel Wert. Man gräbt das belastete Material aus und behandelt es in spezialisierten Anlagen, oft in Verbrennungs- oder Waschanlagen im Ausland. Eine zweite Variante ist die In-situ-Methode, die Behandlung und das Belassen vor Ort.

Und dann gibt es noch eine dritte Option: Wenn die Belastung an einem Ort ist, an dem wir davon ausgehen können, dass langfristig weder die Menschen noch die Umwelt gefährdet ist, kann es sogar besser sein, das belastete Material ungestört im Boden zu belassen.

Wann ist das «Belassen und Behandeln vor Ort» besser als ein Aushub?
Bei der Entscheidung zwischen einer In-situ-Behandlung oder einem Aushub spielen die Ökobilanz und die Kosten eine Rolle. Im Fall der Deponie Ritzer in Küttigen (AG) beispielsweise wären durch den Aushub und Abtransport grössere Emissionen und viel höhere Kosten entstanden als durch das Belassen und Behandeln des Materials vor Ort.

Gibt es eine Wiederverwendbarkeit bei Altlasten?
Ja. Beim Aushub steht immer die Wiederverwertung im Vordergrund. In der Schweiz ist es heute verboten, verschmutztes Material zu deponieren, also muss man es verwerten oder behandeln. So gewinnt man bei einer Altlasten-Sanierung Stoffe, die nutzbar sind, zum Beispiel Kies. Mittlerweile gibt es Unternehmen, die alte Kehrichtdeponien ausgraben, um Wertstoffe rauszuholen, etwa Metall. 

Adrian, wie erklärst du einem Kind, was du tust?
Ich schaffe Dinge, die es zum Leben braucht. Wenn du zu Fuss oder mit dem Auto unterwegs bist oder zur Toilette gehst, brauchst du sie. Du musst dein Trinkwasser nicht aus dem See holen, du drehst den Hahn auf. Ich plane solche Bauwerke von der Idee bis zur Inbetriebnahme. Ich schaffe keine wunderbare Brücke – aber meine Arbeit ist Bestandteil jeder Brücke, jedes Gehwegs, jeder Strasse. Eine Brücke hat eine Anbindung an eine Strasse, und Strassen werden zusammen mit allen Gewerken geplant, also mit Infrastruktur für Energie, Wasser und Kommunikation.

Welche Lebensdauer hat eine Strasse?
Das kann man so nicht sagen. Eine Strasse besteht aus Schichten mit verschiedenen Nutzungsdauern. Die Fundation, die unterste Schicht aus Kies und Sand, kann über 80 Jahre halten. Die Schichten darüber haben geringere Nutzungsdauern: die Tragschichten etwa 40 Jahre, die oberste Schicht etwa 20 bis 25 Jahre, je nachdem, wie stark sie befahren wird. Umgangssprachlich sagt man zwar: Jetzt ist die Lebensdauer erreicht, aber im Grunde beginnt ein neuer Zyklus. Strassen haben Erneuerungszyklen. Eine gut fundierte Strasse benötigt in 80 Jahren etwa einmal einen Ersatz der Tragschicht und dreimal einen Deckschichtersatz. Wie lange etwas hält, hängt vom Material und von der Nutzung ab. Ein Deckbelag auf einer Tempo-30-Strasse hält viel länger als auf einer stark befahrenen Nationalstrasse.

Was macht ihr häufiger: Sanierungen oder Neubauten?
Ganz klar Sanierungen. Manchmal sind geänderte Bedürfnisse der Auslöser für Umbauten. Wird zum Beispiel eine Strasse in eine Tempo-30-Zone umgewandelt, vielleicht noch mit Baumpflanzungen, dann ist der Aufwand fast wie bei einem Neubau. Man kann das Material aber wiederverwenden.

Was ist wiederverwendbar?
Typischerweise sind es die Fundationsschichten. Sofern sie den Normen entsprechen, können sie wieder als solche eingesetzt werden; sonst dienen sie als Material zum Auffüllen von Werkleitungsgräben. Die Wiederverwertung ist heute das oberste Gebot. Bei grösseren Baustellen muss nachgewiesen werden, dass Material wo möglich wiederverwendet wird. Ab 2028 gelten für Beläge noch strengere Bundesgesetze, um die Kreislaufwirtschaft bei Baustoffen zu stärken. Strassenbeläge dürfen dann nicht mehr in Deponien abgeführt werden. 

Kommen wir zum Werkleitungsbau: Wie geht es unseren Leitungen?
Sie werden leider oft vernachlässigt, vor allem die Abwasserleitungen. Obwohl es behördliche Auflagen gibt, wonach sie instand zu halten sind. Ist die Kanalisation undicht, kann das Abwasser Boden und Gewässer verschmutzen, im schlimmsten Fall das Grundwasser. Die Gemeinden sorgen in aller Regel für den Unterhalt. Viel Luft nach oben gibt es hingegen bei den privaten Liegenschaften, die ihr Abwasser über private Rohre in die Gemeindekanalisation leiten. Private haben wenig Anreiz, ihre Leitungen instand zu halten. Ein Defekt wird oft auch lange nicht bemerkt, anders als bei den Trinkwasserleitungen. Kommt kein Trinkwasser mehr aus dem Hahn, bemerkt der Private das sofort und reagiert.

Wie lässt sich die Situation bei der Kanalisation verbessern?
Einige Gemeinden gehen so weit, dass sie die privaten Abwasserleitungen übernehmen und selbst für den Unterhalt und die Instandsetzung sorgen, weil sonst nichts gemacht würde. Um die Zusatzkosten zu decken, erhöhen sie die Abwassergebühr. Generell sollte man die Privaten – und manche Gemeinden – dafür sensibilisieren, dass Instandhaltung und Instandsetzung enorm wichtig sind, sei es bei Strassen oder Werkleitungen.
 

Sanja, bevorzugst du in einer Erdbebenzone ein Hotelzimmer im Parterre oder im Dachstock?
Das spielt für mich keine Rolle. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Erdbeben eintritt, ist eher gering. Ein Erdbeben geht mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit einher – nur wissen wir nicht, ob es morgen, in 50 oder in 500 Jahren eintritt. Kritische Infrastruktur muss einem seltenen, aber sehr starken Erdbeben standhalten. Planen wir ein Tragwerk für ein Wohnhaus, dann wird es für ein Erdbeben ausgelegt, das einmal in 500 Jahren eintritt. Bei einem Spital sind es 1000 Jahre. Ein Kernkraftwerk muss einem Erdbeben standhalten, das statistisch nur einmal in 10 000 Jahren eintritt. 

Wie baut man erdbebensicher?
Indem Architektur- und Bauingenieurteams früh zusammenarbeiten. Am besten wird das erdbebengerechte Tragwerkskonzept zusammen mit dem architektonischen Entwurf entwickelt. Baulich sorgen regelmässige Grund- und Aufrisse sowie gut angeordnete aussteifende Elemente für mehr Erdbebensicherheit. Bestehende Bauwerke können wir sicherer machen, indem wir gezielt ausgewählte Wände verstärken oder neue aussteifende Elemente wie Wände oder Verbände einbauen.

Spielt die Lebensdauer eine Rolle in der Erdbebensicherheit?
Die Lebensdauer der Menschen auf jeden Fall. Das oberste Schutzziel in der Erdbebensicherheit ist der Personenschutz. Im Erdbebenfall soll kein Leben gefährdet werden, niemand zu Schaden kommen. Technisch spielt die Lebensdauer bei der Restnutzungsdauer eine Rolle: also bei Gebäuden, deren Lebensdauer verlängert werden soll. Ist eine Instandsetzung oder Umnutzung geplant, ist es sinnvoll, die Erdbebensicherheit abzuklären. Die Restnutzungsdauer bestimmt mit, ob Massnahmen für mehr Erdbebensicherheit in einem vernünftigen Kosten-Nutzen-Verhältnis stehen. Ein längerer Zeitraum rechtfertigt höhere Ausgaben.

Wie prüft ihr die Erdbebensicherheit eines bestehenden Gebäudes?
Jüngst haben wir ein ehemaliges Kirchgemeindehaus in Zürich überprüft. Wir sichteten alte Pläne und begutachteten vor Ort, wie gut das Gebäude ausgesteift ist. Dann erstellten wir ein 3D-Modell, um rechnerisch zu prüfen, wie gut das Haus einem Erdbeben standhalten kann. In die Berechnung fliessen diverse Parameter ein wie die Erdbebenzone, der Baugrund und die Relevanz des Gebäudes.

Was hat die Überprüfung ergeben?
Das Gebäude erfüllt die Mindestanforderungen an die Erdbebensicherheit, die für bestehende Gebäude gelten. Es darf als Theater und auch als Schule genutzt werden. Die Mindestanforderungen im Bestand sind geringer als bei einem Neubau. Deshalb beurteilen wir bei bestehenden Gebäuden immer auch risikobasiert, wie gut das Kosten-Nutzen-Verhältnis einer Ertüchtigung des Tragwerks wäre. Wir berechnen also, ob die Kosten einer Ertüchtigung in einem vernünftigen Verhältnis zum gewonnenen Schutz stehen.

Das Ergebnis bei diesem Haus: Eine Ertüchtigung wäre für die angenommene Restnutzungsdauer von 50 Jahren aktuell nicht verhältnismässig. Die Bauherrin müsste unverhältnismässig viel investieren, um einen zusätzlichen Schutz zu erzielen. Denn die Erdbebensicherheit ist eben schon recht hoch. Unsere Erdbebenüberprüfung kann also auch dazu beitragen, unnötige Eingriffe in den Bestand zu vermeiden.