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Der erste Weiße Riese
Eine Dokumentation
Grundlegendes
Der Abbruch großer Gebäude ist sowohl im Zuge der Planung, als auch in der Ausführung durch vielzeilige Faktoren geprägt.
Nach grundlegender Prüfung des Tragwerks, der das Bauwerk umgebenden Randbedingungen, der Möglichkeiten bzgl. der Umsetzung gängiger Abbruchtechnologien und der Emissionsschutzrisiken, galt es zunächst die grundsätzliche Vorgehensweise zu definieren.
Im Falle des Weißen Riesen handelte es sich um ein ca. 62 Meter hohes Stahlbeton-Gebäude in sogenannter Schottenbauweise, dass in einem eng bebauten, vornehmlich durch Wohnen und Ladengeschäfte geprägten Stadtteil Duisburgs lag.
Der über 20 Obergeschosse und 320 Wohneinheiten verfügende Komplex erstreckt sich über eine Länge von ca. 90 m und gliedert sich in vier, voneinander baulich getrennte Einzelbauteile.
Die Sprengung — eine sogenannte Kipp-Kollaps-Sprengung — fand in der 6. und 7. Obergeschossebene und in der ersten und zweiten Untergeschossebene statt.
Die Kipp-Kollaps-Sprengung
Der erste Weiße Riese bestand aus vier aneinandergereihten Einzelgebäuden, die kurz hintereinander zeitversetzt gesprengt wurden. Die Sprengung des zweiten Riesen wird aufgrund der Gleichheit des Gebäudes erwartungsgemäß ähnlich geplant werden.
Im folgenden Video sehen Sie den Moment der Sprengung.
Der Moment der Zündung
Der Ist-Zustand bei Übernahme
Zum Zeitpunkt der Übernahme des Gebäudes stand dieses nach einer bauordnungsrechtlich verfügten Räumung seit mehreren Jahren leer.
Deutliche Spuren als Folgen von Vandalismus, Verwahrlosung, des Befalls durch Tauben und vor allem einer Hals über Kopf erfolgten Räumung führten eine aufwändige Entkernung mit sich.
Dabei wurden unter anderem mehr als 800 Tonnen Sperrmüll und 2.500 kg Taubenkot entsorgt.
Die Schadstoffsanierung
Erst sauber machen, dann sprengen.
Im direkten Anschluss zur Entrümpelung erfolgte eine sehr umfangreiche Schadstoffsanierung, die insbesondere asbesthaltigen Produkten galt.
Neben Asbestzementprodukten, die vor allem die äußere Schicht der Fassade bildeten, mussten in den Innenbereichen schwachgebundene Bauteile mit sehr hohem Asbestanteil demontiert werden.
Infolge arbeitsschutztechnischer Vorgaben, der Gebäudeaufteilung, der Gebäudehöhe und der anzuwenden Sanierungstechnologien wurden insgesamt mehr als 100 Sanierungs- oder Schwarzbereiche eingerichtet und sukzessive abgearbeitet.
Eine während der Baumaßnahme novellierte Vorgabe zur Durchführung von Analysemethoden hatte zur Folge, dass neben den eingangs ermittelten Schadstoffen zusätzlich sämtliche Putz- und Spachtelmassen auf allen Wand- und Deckenoberflächen (hierbei sprechen wir von ca. 86.000 m²) in den Sanierungsumfang integriert und mittels Hochdruckwasserstrahl abgetragen werden mussten.
In diesem Sachzusammenhang galt es zunächst ein geeignetes Verfahren zu entwickeln, da der Abtrag von asbesthaltigen Putz- und Spachtelmaterial in dem im Projekt Weißer Riese erforderlichen Umfang bis dato nicht stattgefunden hatte.
Zum Zeitpunkt der Sprengung waren alle Schadstoffsanierungsmaßnahmen erledigt. An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Umfang bezüglich Entkernung und Schadstoffsanierung im Zuge der Anwendung eines Sprengabbruchs exakt der gleiche ist, als würde man konventionelle Abbruchtechnologien anwenden.
Im folgenden Video bekommen sie einen Einblick in die Schadstoffsanierung.
Schadstoffsanierung
Die anspruchsvolle Aufgabe
Die Planung der Sprengung
Testsprengung 2018
Mit Prüfung und Festlegung zur verträglichsten Abbruchtechnologie wurde schnell klar, dass das Sprengen des Gebäudes einem konventionellen Abtragen vorzuziehen ist. Dies ist darin begründet, dass sich u. a. die Gebäudehöhe nicht ohne weiteres für den Abbruch mit Baggern eignet und infolgedessen, dass sämtliche Wände des Gebäudes in Stahlbetonbauweise errichtet wurden, ein konventioneller Abbruch sehr viel Zeit in Anspruch nehmen würde.
Wenngleich die Sprengung eines Hochhauses deutlich komplizierter und umfangreicher in der Vorbereitung ist, muss anerkannt werden, dass die Ausführungsphase deutliche Vorteile mit sich bringt. Betrachtet man alleine die Bauzeit, so liegt der Vorteil gegenüber des konventionellen Abbruch im Projekt des Weißen Riesen bei ca. sieben Monaten.
Mit dieser verkürzten Bauzeit geht direkt ein Vorteil hinsichtlich des Emissionschutzes einher. Die betrifft vor allem die Exposition von Staub und die Erzeugung von Lärm signifikant. Wäre der Abbruch mittels konventionellen Gerätschaften möglich, würde über einen mehr als halbjährigen Zeitraum hinweg dauerhaft Staub emittiert und Lärm erzeugt, der die Anwohner im unmittelbaren Umfeld sehr belasten würde.
Im Sommer 2018 führten wir eine Testsprengung durch, um die reale Beschaffenheit des Materials und der Anforderungen kennenzulernen.
Nachteilig wirkt sich beim Sprengen natürlich der Eintrag von Erschütterungen ins Erdreich und damit die Übertragung auf Gebäude im Umfeld des Sprengobjektes aus. Aber auch hier kann unter der Zuhilfenahme von Simulationsmodellen und Rechnungsmethoden sehr genau vorausgesagt werden, mit welchen Erschütterungseinträgen zu rechnen ist und wie sich diese ausbreiten.
Auf Basis dieser Erkenntnislage wurde durch Variantenbetrachtung die gebäudespezifisch optimale Fallfigur ermittelt sowie die Lage, Größe und Form eines erschütterungsmindernden Fallbettes konzipiert. Für den Weißen Riesen bedeutet dies, dass die Fallfigur eine so genannte Kipp-Kollaps-Sprengung beschreibt. Hierzu war der Gebäudeeinsturz durch die Anordnung zweier Sprengebenen zu realisieren. Diese befinden sich in den beiden Untergeschossen sowie in den Obergeschossen 6 und 7.
Je nach Ausrichtung der sog. Sprengmäuler wird die Haupt- und die Gegenfallrichtung definiert. So kann dirigiert werden, ob der Hauptaufschlagpunkt westlich oder östlich der aktuellen Gebäudeposition sein soll und folglich der Haupteintrag der Erschütterungen ins Erdreich möglichst weit von der Bebauung im direkten Umfeld des Sprengobjektes abgelenkt werden. Gleichzeitig wird durch die gegenläufige Ausrichtung der Sprengrichtungen ein besonders schonender Niedergang der Baukonstruktion erzielt. Das Gebäude wird mithin nicht einfach nur umfallen, wie z. B. ein gefällter Baum, sondern durch den Faltvorgang eher gleitend niedergehen.
Der Weiße Riese war zum Zeitpunkt der Sprengung nur noch ein leeres Gerippe aus Stahlbeton. Zur Erreichung dieses Zustandes war es erforderlich, mehr als anderthalb Jahre lang nichtmineralische und schadstoffhaltige Baustoffe auszubauen und der abfallartgerechten Entsorgung zuzuführen.
Im Sommer 2018 führten wir eine Testsprengung durch, um die reale Beschaffenheit des Materials und der Anforderungen kennenzulernen.
Die Aushebung des Geländes
Tiefgarage und Fallbett
Eine der ersten Teilaufgaben den tatsächlichen Abbruch betreffend bestand darin, die zum Hochhaus gehörende Tiefgarage abzubrechen.
Das ca. 1,0 m unter Geländeoberkante liegende Bauwerk mit ca. 90 m Kantenlänge wurde mittels konventioneller Methode geöffnet und aus dem Erdreich geholt.
Der anfallende Bauschutt wurde vor Ort zerkleinert und in der Baugrube der Tiefgarage wieder eingebracht.
... und es hat "BOOM!" gemacht
Die Sprengung
In der direkten Vorbereitung zur Sprengung wurden auf den Sprengebenen Vorschwächungen durchgeführt. Nach Gewichtsentlastung des Gebäudes durch Entkernung, Schadstoffsanierung und Demontage der Fassaden konnte ermittelt werden, welche bisher tragenden Bauteile unter Erhalt restlicher Standsicherheit bereits im Vorfeld rausgenommen werden konnten.
Verbleibende Bauteile in diesen Ebenen wurden gemäß des Sprengkonzepts angebohrt und mit insgesamt ca. 290 kg Sprengstoff bestückt.
Mit der am 24.3.2019 um 12:00 Uhr vorgenommenen Zündung gingen innerhalb von wenigen Sekunden rund 48.000 Tonnen Stahlbeton zu Boden.
