Hitzeschaden (Betonfahrbahn)

Ablauf eines Hitzeschadens an Betonfahrbahnen

Aufgrund von langanhaltend hohen Temperaturen kann es bei Betonfahrbahnen unter bestimmten Voraussetzungen zu einem Hitzeschaden (oder Hitzeaufbruch) kommen. Dabei handelt es sich um Abplatzungen oder Aufwölbungen einzelner Betonfahrbahnplatten. Auch ein plötzliches Übereinanderschieben oder Ausknicken der Platten („Blow up“) ist möglich. In den Medien wird dieses Ereignis auch als „Fahrbahnsprengung“ bezeichnet. Bei Fahrbahnen aus Asphalt kann ein derartiger Schaden dagegen nicht auftreten.

Hitzeschäden treten in seltener Zahl bei älteren Betonfahrbahnen auf, die aufgrund einer länger anhaltenden Hitzeperiode stark erwärmt wurden und gleichzeitig bestimmte Voraussetzungen erfüllen (siehe Abschnitt „Ursachen“). Insbesondere in den besonders heißen Sommern 2003 und 2013 kam es auf mehreren deutschen Autobahnen, wie etwa auf der A 93 in Bayern, zum plötzlichen Ausknicken von Betonplatten mit zum Teil schweren Unfällen.

Vorgang

Durch die Einwirkung der Sonnenstrahlung erhöht sich die Temperatur der Betonfahrbahnplatten an der Oberseite und es wird eine Wärmeausdehnung hervorgerufen. Die Unterseite bleibt dagegen kühler und erfährt eine geringere Dehnung als die Oberseite, eine Aufwölbung der Platte ist die Folge. Die Ausdehnung verringert zunächst nur den Fugenraum, der sich zwischen den einzelnen Betonplatten befindet. Ist keine weitere Ausdehnung mehr möglich, treten in den Platten Druckspannungen auf. Diese Druckspannungen nehmen mit Steigerung der Temperatur immer weiter zu und können bis zu einem gewissen Punkt von der Betonplatte aufgenommen werden. Dieser Punkt ist insbesondere abhängig von der Herstellungsqualität und Dicke der Betonplatten, kann aber auch von den Verkehrslasten negativ beeinflusst werden. Kann eine Fahrbahnplatte die Druckspannungen nicht mehr aufnehmen, kommt es zur Zerstörung bzw. zum plötzlichen Ausknicken.

Ursachen

Hitzeschäden gehen auf fertigungsbedingte und erhaltungsbedingte Mängel an der Betonfahrbahn zurück.

Folgende fertigungsbedingten Mängel können einen Hitzeschaden hervorrufen:

• mangelhafte Verdichtung bzw. zu hoher Hohlraumgehalt des Betons
• zu geringe Dicke der Betonfahrbahn
• mangelhafter Verbund bei mehrschichtiger Bauweise
• fehlerhaft ausgeführte Arbeitsfuge

Folgende erhaltungsbedingte Mängel können einen Hitzeschaden hervorrufen:

• Ersetzen bzw. Auffüllen von defekten Betonplatten durch bzw. mit Asphalt (sogenannte „Asphaltplomben“)
• vernachlässigte Pflege der Fugen

Gegenmaßnahmen

Es gibt verschiedene Gegenmaßnahmen, um Hitzeschäden an Betonfahrbahnen möglichst zu vermeiden. So müssen Betondecken im Verhältnis zu ihrer Länge eine gewisse Mindestdicke aufweisen, um Druckspannungen aus Hitzeeinwirkung ohne Ausknicken aufnehmen zu können. Des Weiteren ist bei der Erhaltung von Betonfahrbahnen regelmäßig eine Fugensanierung durchzuführen. Das Ausfüllen beschädigter Betonplatten mit Asphalt wirkt sich ebenfalls stark negativ aus und sollte sich auf kurzzeitige Provisorien beschränken.

Literatur

• Velske, S., Mentlein, H.: Straßenbautechnik. Werner Verlag, Düsseldorf 2002, ISBN 3-8041-3875-6.

Weblinks

• Leitfaden zum Umgang mit Hitzeschäden an Betonfahrbahndecken (PDF; 540 KB)
• Merkblatt - Der Bau von Betonfahrbahndecken auf Straßen (PDF; 800 KB)