Charakterisierung und nachhaltige Verbesserung von Bestandsgründungen

Beim Rückbau eines Gebäudes verbleiben die Gründungselemente oft im Boden, da ihre Entfernung und Wiederverwendung technisch und wirtschaftlich herausfordernd ist. Eine Wiederverwendung vor Ort bietet jedoch ökologische und ökonomische Vorteile, da Ressourcen geschont, Emissionen reduziert und Bauzeiten verkürzt werden. Voraussetzung hierfür ist eine detaillierte Charakterisierung der Bestandsfundamente hinsichtlich ihrer strukturellen Integrität, möglicher Schäden und der verbleibenden Tragfähigkeit. Einschränkungen ergeben sich insbesondere durch die unveränderliche Bewehrungsanordnung, die die Lastaufnahme für neue Bauwerke begrenzt. Gleichzeitig kann eine Verstärkung oder Ergänzung der Bestandsfundamente erforderlich sein, was oft mit hohen Treibhausgas‐Emissionen verbunden ist. Die Biozementierung mittels bakterieller Calciumcarbonat‐Ausfällung bietet eine nachhaltige Alternative, deren mechanische Eigenschaften und Verbundwirkung mit Bestandsgründungen jedoch noch erforscht werden müssen. Die Nutzung von Abwasser zur Biozementierung durch Ureolyse sowie der alternative Pfad der Denitrifikation sind im Hinblick auf die Reduktion der Kosten und eine Steigerung der Effizienz vielversprechend, jedoch bisher weitestgehend unerforscht. Dieser Beitrag beschreibt zwei Teilprojekte des SFB 1683 „Interaktionsmethoden zur modularen Wiederverwendung von Bestandstragwerken“: B04, das sich mit der Charakterisierung von Gründungen mittels inverser Identifikationsmethoden befasst, und A04, das bio‐basierte Anpassungen von Bestandsgründungen für eine nachhaltige Wiederverwendung untersucht. Beide Projekte sind Teil der Interaktionskette 1 „Zirkuläre modulare Tragwerke aus wiederverwendeten Bauteilen“ und leisten einen Beitrag zur Optimierung von Tragwerksplanung, Fundamentverstärkung und Zuverlässigkeitsbewertung.

When deconstructing a building, foundation elements often remain in the ground, as their removal and reuse are technically and economically challenging. However, on‐site reuse offers ecological and economic benefits. A prerequisite for this is a detailed characterization of the existing foundations in terms of their structural integrity, potential damage, and remaining load‐bearing capacity. Limitations arise, particularly due to the immutable reinforcement arrangement, which restricts the load‐bearing capacity for new structures. Strengthening or supplementing the existing foundations may be necessary, which is often associated with high greenhouse gas emissions. Bio‐cementation through bacterial calcium carbonate precipitation offers a sustainable alternative, but its mechanical properties and bonding effect with existing foundations still need to be investigated. The use of wastewater for bio‐cementation through ureolysis, as well as the alternative path of denitrification, are promising with regard to cost reduction and efficiency improvement, but have so far been largely unexplored. This paper describes two sub‐projects of the SFB 1683: B04, which deals with the characterization of foundations using inverse identification methods, and A04, which investigates bio‐based adaptations of existing foundations for sustainable reuse.