In der Abdichtungsnorm DIN 18533-1:2017-07 wird als worst-case-Szenario in Fällen oberhalb von Grundwasserständen und Bodendurchlässigkeiten unter 10-4 m/s empfohlen, von Druckwasser auf die gesamten erdberührten Wand- und Bodenflächen auszugehen – für den Fall, dass keine geotechnische Einschätzung vorliegt. Geotechniker sollten sich nicht auf einen Fall in einer für Geotechnik nicht einschlägigen Abdichtungsnorm beziehen, der als Ausnahme gedacht ist, dass keine Geotechniker involviert sind.
So sollten sich Baugrundgutachten nicht auf eine für Geotechnik nicht einschlägige Abdichtungsnorm stützen und sich nicht zu Aussagen folgender Art hinreißen lassen: „Der Bemessungsgrundwasserstand liegt ausreichend tief unter der Gründungssohle. Aufgrund geringdurchlässiger Böden mit einer hydraulischen Durchlässigkeit von weniger als $10^{-4}\,\mathrm{m/s}$ ist von Stauwasser bis zur Oberkante des Geländes auszugehen.“
Nicht selten kommen unter geotechnischen Aspekten sehr sorgsam ausgearbeitete Gutachten zu dieser, in geohydraulischer Hinsicht, nicht nur viel zu knappen, sondern auch nicht nützlichen Angabe. Sie lässt die geohydraulischen Aspekte, die in Kapitel 4.3.1 zusammengefasst sind, außer Acht. Diese Bewertungen treffen in dieser Pauschalität nicht zu. In den (aller-) meisten Fällen kommt es in dieser Konstellation nicht zu Druckwasser an erdberührten Wänden und noch weniger an Unterseiten von Bodenplatten.
Im Folgenden werden knapp geohydraulischen Aspekte zu sammengefasst, ohne Anspruch auf Vollständigkeit zu erheben. Sie sollen animieren, sich mit den Baugrundbeschaffenheiten zu beschäftigen und Ergebnisse zu erarbeiten, die einerseits ein hohes Sicherheitsniveau beinhalten, andererseits aber keine Maßnahmen fordern, die ohne Nutzen unwirtschaftlich sind.
Darüber hinaus bergen solche Einschätzungen nicht nur unerhebliche Risiken für die Gebäudesubstanz, wie Schadensfälle in Überflutungsgebieten aus Hochwasser und Katastrophenregen an der Ahr und in der Eifel im Juli 2021 aufgezeigt haben.
Geohydraulik ist offensichtlich kein Lehrgebiet in der Geotechnik. Bislang fehlte es an brauchbaren Hilfestellungen.
Geotechniker stützen sich auf eine für sie nicht einschlägige DIN-Norm der Abdichtungstechnik, nämlich seit Juli 2017 auf DIN 18533-1 [5] und zuvor auf (die seitdem zurückgezogene) DIN 18195-1 [6]. Diese wiederum lehnt sich an DIN 4095 von Juni 1990 [7] an, die allerdings nicht Wassereinwirkungen an erdberührten Bauteilflächen beschrieb, sondern Voraussetzungen für Dränungen von baulichen Anlagen.
In DIN 4095:1990-06 wurden drei Fälle aufgezeigt:
a) Situationen oberhalb von Grundwasserständen in stark durchlässigem Baugrund (nach DIN 18130-1 [8] waren dies Böden mit einer Durchlässigkeit von mehr als $10^{-4}\,\mathrm{m/s}$): kein Druckwasser,
b) Situationen oberhalb von Grundwasserständen in schwach durchlässigem Baugrund (nach DIN 18130-1,) waren dies Böden mit einer Durchlässigkeit von mehr als $10^{-6}\,\mathrm{m/s}$) in Verbindung mit Dränungen: kein Druckwasser,
c) in allen anderen Situationen: Druckwasser aus Grundwasser oder aus sich im Boden aufstauendem Sickerwasser.
Aus diesen Fallkonstellationen wird deutlich, dass ein Durchlässigkeitsbereich von zwei Zehnerpotenzen nicht beschrieben war: Dränungen waren erst ab einer Unterschreitung der Durchlässigkeit von $10^{-6}\,\mathrm{m/s}$ gefordert und nicht bereits bei einer Unterschreitung von $10^{-4}\,\mathrm{m/s}$. Diese Festlegung stimmt mit den Anforderungen für Versickerungsanlagen überein, wo eine Bodendurchlässigkeit von mindestens $10^{-6}\,\mathrm{m/s}$ gefordert wird. Es handelt sich dann um durchlässigen und nicht um nur gering durchlässigen Boden.
Für die Empfehlungen waren, auf der sicheren Seite liegend, (sehr) ungünstige Rahmenbedingungen zu Grunde gelegt worden:
- Die Arbeitsraumverfüllung ist mit starkdurchlässigem Material angenommen worden, das sich zwar gut verdichten lässt und innerhalb kurzer Zeit keine Nachsetzungen mehr auftreten, aber Wasser von der Geländeoberfläche vergleichsweise schnell (innerhalb von ein bis zwei Wochen) nach unten zur Sohle ableitet. Auch können Vertikaldräne in Form von z.B. mehrschichtigen, strukturierten Schutzlagen Wasser von der Geländeoberfläche schnell nach unten ableiten. Arbeitsräume wurden nicht mit geringdurchlässigen Stoffen abgedeckt angenommen.
- Die Bodendurchlässigkeit wurde als geringdurchlässig und geringer angenommen.
- DIN 4095:1990-06 ging von einem seitlichen Zufluss aus, wobei dieser sowohl unterirdisch durch Bodenschichtungen (als Grundwasser durch Klüfte) als auch in Geländeoberflächen vorkommen kann. Deswegen sollten Geländeformen und Einzugsgebiet abgeschätzt werden.
Grundsätzlich kann bei Überlagerung dieser Annahmen davon ausgegangen werden, dass durch in dieser Norm beschriebene Dränungen die Wassereinwirkungen auf Bodenfeuchte reduziert werden kann. Dabei wurde aber übersehen, dass diese Konstellationen ein nicht nur unerhebliches Gefahrenpoten zial beinhaltet.
Auch im Ahrtal waren nach diesen Idealen Häuser errichtet worden. In der Katastrophennacht vom 14. auf den 15. Juli 2021 konnten in Fällen mit
- gegen Druckwasser abgedichteten Bauteilen oder solche aus wasserundurchlässigen Betonkonstruktionen
- die auf starkdurchlässigen Ausgleichsschichten gegründet
- und deren Arbeitsräumen mit starkdurchlässigem Material verfüllt wurden und bzw. oder bis an die Geländeoberfläche reichende Vertikaldräne (z.B. aus Noppenbahnen mit Geotextilien) aufwiesen
Wasser von der Geländeoberfläche unter die Gebäude strömen und diese aus ihren Baugruben aufschwimmen lassen. Andere Gebäude hatten das vergleichbar katastrophale Hochwasserereignis aus dem Jahre 1910 überstanden, die im Juli 2021 untergingen. Dazu genügte es, an den Außen flächen vor Gründungen das vorhandene, gering durchlässige Material gegen für Befestigungen oder zum vermeintlichen Schutz gegen Spritzwasser angelegte Kiesstreifen und damit stark durchlässiges auszutauschen. So konnte Flutwasser unmittelbar an den Gründungen einwirken und diese unterspülen.