Berliner Wand

Die Herstellung einer Berliner Wand beginnt mit dem Einbringen der vertikalen Stahlprofile. Diese Profile werden in exakt festgelegten Abständen in den Untergrund getrieben. Je nach Bodenbeschaffenheit und Nähe zu Nachbarbebauung geschieht dies durch Rütteln, Rammen oder das Setzen in vorgebohrte Löcher. Bei der letztgenannten Methode werden die Bohrlöcher unterhalb der Aushubgrenze häufig mit Beton für die Fußverankerung verfüllt, während der darüber liegende Teil mit einer schwachen Mischung oder Sand aufgefüllt wird.

Der Aushub erfolgt in Phasen. Es wird jeweils eine begrenzte Tiefe freigelegt. Unmittelbar danach folgt die Montage der horizontalen Ausfachung. Die Bohlen oder Platten werden von Hand oder mechanisch zwischen die Flansche der Ständer geschoben. Ein dichtes Anliegen ist entscheidend. Um jede Form der Bodenentspannung zu vermeiden, werden die Zwischenräume zwischen Ausfachung und natürlicher Erdwand sofort verfüllt. Häufig geschieht dies, indem die Ausfachung mit Holzkeilen fest gegen den Boden gepresst wird. Eine sorgfältige Arbeit.

Bei tieferen Baugruben ist zusätzliche horizontale Steifigkeit erforderlich. Dann werden Stahlgurte über die Profile angebracht, die ihrerseits wieder mit Verpressankern oder Steifenrahmen gekoppelt werden. Diese Anker halten die Wand an ihrem Platz, wenn der Erddruck bei weiterer Vertiefung zunimmt. Der Prozess wiederholt sich zyklisch: graben, ausfachen, sichern. So wächst die Wand von oben nach unten mit dem Fortschritt des Aushubs mit. Da die Verbindungen zwischen den Elementen nicht wasserdicht sind, bleibt der Einsatz einer Wasserhaltung während der gesamten Nutzungsdauer der Wand ein fester Bestandteil des Ablaufs in wasserführenden Schichten.

Obwohl der Begriff häufig unmittelbar Assoziationen mit Holzbalken weckt, hängt die Wahl der horizontalen Füllung stark von der Nutzungsdauer und der Belastung ab. Meist verwendet der Auftragnehmer Nadelholz, etwa Fichte oder Kiefer, wegen der geringen Kosten und der einfachen Verarbeitung auf der Baustelle. Bei Projekten, bei denen die Wand länger als ein Jahr stehen bleiben muss oder bei denen strenge Brandschutzanforderungen gelten, entscheidet man sich für Fertigbetonelemente. Diese Betonplatten werden exakt passend zwischen die Flansche der Stahlprofile geschoben. In Ausnahmefällen, häufig bei extremem Erddruck oder sehr spezifischen industriellen Anwendungen, werden Stahlbohlen oder speziell gewalzte Profile als Ausfachung eingesetzt. Die Dicke der Ausfachung variiert logischerweise mit der freien Spannweite zwischen den Profilen.

Rüttelungsfreie versus rüttelungsarme Herstellung

Die Methode, mit der die Stahl-H-Profile in den Boden eingebracht werden, schafft wesentliche Varianten im System. Die traditionelle Berliner Wand verwendet gerammte oder gerüttelte Profile. Schnell. Kostengünstig. Aber im städtischen Gebiet oft problematisch. Daher ist die vorgebohrte Berliner Wand heute der Standard in empfindlicher Umgebung. Dabei wird zunächst ein Loch gebohrt, wonach das Profil darin abgehängt wird. Der Raum unter dem Boden der Baugrube wird für die notwendige Fußverankerung mit Beton verfüllt, während der übrige Schacht mit einer schwächeren Mischung oder Sand gefüllt wird. Dies minimiert die Auswirkung auf benachbarte Fundamente denkmalgeschützter Gebäude.

Eine Berliner Wand ist keine Spundwand. Das ist ein wesentlicher Unterschied. Während eine Spundwand durch ihre ineinandergreifenden Schlösser eine wasserhemmende Funktion hat, ist die Berliner Wand von Natur aus wasserdurchlässig. Grundwasser strömt zwischen den Bohlen in die Baugrube, wenn keine Wasserhaltung vorhanden ist. Verwechslungen entstehen auch häufig mit der Trägerbohlwand oder der Pfahlwand. Eine Pfahlwand besteht aus einer durchgehenden Reihe von Bohrpfählen, während die Berliner Wand ein diskontinuierliches System ist, bei dem der Erddruck zwischen den Stahlständern durch die Ausfachung überbrückt werden muss. Es ist ein flexibles System; es kann kleine Verformungen aufnehmen, die bei steiferen Betonwänden zu Rissbildung führen würden. In der Praxis dient die Wand ausschließlich als temporäre Sicherung. Für dauerhafte Konstruktionen weicht man meist auf robustere, wasserdichte Alternativen wie Schlitzwände oder CSM-Wände aus.

Der Geruch von frisch gesägtem Fichtenholz und rostigem Stahl. Auf einer engen Baustelle in der Innenstadt, wo eine neue Tiefgarage entstehen soll, sieht man die Berliner Wand im Einsatz. Der Bagger hebt vorsichtig den ersten anderthalb Meter Boden ab. Unmittelbar danach schieben zwei Fachleute dicke Fichtenbohlen zwischen die Flansche der Stahl-H-Profile. Eine sorgfältige Arbeit. Mit Holzkeilen und einem Fäustel schlagen sie die Ausfachung fest gegen die dahinterliegende Erdwand. Kein Raum für Entspannung des Bodens. Dieser Vorgang wiederholt sich Meter für Meter, tiefer in den Boden hinein.

Sichtbare Elemente in der Baugrube

Entlang des Randes eines tiefen Aushubs für einen Fahrradtunnel erkennt man die Wand unmittelbar an der „gestreiften“ Optik aus horizontalem Holz und vertikalem Stahl. Manchmal sieht man auf halber Tiefe einen schweren horizontalen Stahlbalken über die Profile laufen. Das ist der Gurt. Daran sitzen die Verpressanker, die schräg in den Boden verschwinden. Wesentlich, um die Wand an ihrem Platz zu halten, wenn der Druck zunimmt. Achten Sie auch auf den Boden: Er muss knochentrocken sein. Häufig laufen Schläuche der Wasserhaltung entlang der Wand. Ohne diese aktive Wasserhaltung würde das Wasser nämlich einfach zwischen den Fugen der Holzbohlen hindurch nach innen sickern.

In Situationen, in denen Brandschutz oder eine längere Standzeit eine Rolle spielt, sieht man eine Variante. Kein Holz, sondern graue Betonplatten, die zwischen den Stützen abgesenkt wurden. Das Prinzip bleibt gleich. Die Wand bildet eine temporäre, robuste Barriere, die den Druck der angrenzenden Straße oder des Fundaments aufnimmt, bis die endgültige Betonkonstruktion des Gebäudes die Aufgabe übernimmt.

Die konstruktive Integrität einer Berliner Wand fällt unter die Eurocodes. Entscheidend ist hierbei die DIN EN 1997 (Eurocode 7), die die geotechnischen Entwurfsregeln vorschreibt. Diese Norm zwingt den Tragwerksplaner, Berechnungen sowohl für das strukturelle Versagen (STR) als auch für das geotechnische Gleichgewicht (GEO) durchzuführen. Sicherheitsbeiwerte werden auf die Bodenparameter und die Lasten angewendet. Die Stahlprofile selbst müssen den Anforderungen der DIN EN 1993 (Eurocode 3) für Stahlkonstruktionen entsprechen. Für das Holzwerk, sofern es als temporäre Ausfachung verwendet wird, gilt die DIN EN 1995 (Eurocode 5), wobei die praktische Fertigkeit des Fachmanns vor Ort oft den Ausschlag bei der exakten Passung gibt.

Wenn die Wand verankert wird, kommt die DIN EN 1537 ins Spiel. Diese Norm spezifiziert die Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten in Bezug auf Verpressanker. Die Prüfung der Anker ist eine gesetzliche Verpflichtung. Es handelt sich hierbei um Eignungsprüfungen und Kontrollprüfungen, um die Tragfähigkeit in den spezifischen Bodenschichten zu verifizieren. Eine Fehlertoleranz gibt es kaum.

Mit der Einführung des Baugesetzbuchs (BauGB) und der zugehörigen Musterbauordnung (MBO) sowie der jeweiligen Landesbauordnung (LBO) wurden die Regeln rund um die Bausicherheit verschärft. Die Berliner Wand wird häufig an der Grenze von Grundstücken eingesetzt. Monitoring ist dann kein Luxus, sondern eine Anforderung. Die Erschütterungen beim Einbringen der Profile müssen innerhalb der Grenzwerte der DIN 4150-3 bleiben, um Schäden an der Nachbarbebauung zu vermeiden. Besonders bei denkmalgeschützten Gebäuden sind diese Grenzwerte äußerst streng. Kein Risiko. Der Auftragnehmer muss der zuständigen Behörde häufig einen Erschütterungs- und Überwachungsplan vorlegen.

Da eine Berliner Wand nicht wasserdicht ist, spielt auch die Regelung rund um die Grundwasserbewirtschaftung eine große Rolle. Für die erforderliche Wasserhaltung ist nach den geltenden wasserrechtlichen Vorschriften häufig eine Anzeigepflicht oder Genehmigung im Rahmen der Wasserbehörde erforderlich. Die Einleitung dieses Wassers in die Kanalisation oder in Oberflächengewässer ist an strenge Umweltauflagen gebunden. Es geht dabei um Durchflussmengen und die Qualität des Rücklaufwassers.

Berlin, Ende des neunzehnten Jahrhunderts. Die Stadt platzte aus allen Nähten. Die Notwendigkeit eines modernen U-Bahn-Netzes zwang Ingenieure zu kreativen Lösungen im berüchtigten lockeren Sandboden der deutschen Hauptstadt. So entstand der Berliner Verbau. Bis dahin vertraute die Baubranche auf vollständig hölzerne Ausfachungen, die sich jedoch bei großen Tiefen oft als unzuverlässig und gefährlich erwiesen. Die ehrgeizigen Pläne für die U-Bahn um 1900 verlangten ein robusteres System, das dem enormen Erddruck standhalten konnte, ohne die darüberliegende denkmalgeschützte Bebauung absinken zu lassen. Ein technisches Wagnis.

Die Innovation war ebenso einfach wie wirkungsvoll: Stahl-I-Profile bildeten ein stabiles Skelett. Anstatt Holzpfähle zu rammen, die unter Druck nachgaben, boten diese Stahlständer die Möglichkeit, während des Grabens schrittweise horizontale Bohlen anzubringen. Eine Revolution in der Sicherheit. Das System erwies sich als äußerst flexibel für die unregelmäßige unterirdische Infrastruktur einer wachsenden Metropole. Es funktionierte. Es war effizient. Die Technik verbreitete sich danach weltweit.

Im Laufe des zwanzigsten Jahrhunderts folgte die technische Verfeinerung. Während man früher ausschließlich auf rohe Rammkraft mit Dampfhämmern vertraute, führte die Nachkriegsbauperiode hydraulische Rüttelblöcke und rüttelungsfreie Bohrmethoden ein. Die hölzerne Ausfachung erhielt Gesellschaft von Fertigbeton und Stahlbohlen für dauerhafte Anwendungen. Der Kern blieb jedoch unverändert. Eine pragmatische Antwort auf räumliche Enge. Heute ist die Berliner Wand der direkte Nachkomme jener ersten U-Bahn-Gräben unter der Friedrichstraße, ausgeführt mit der geotechnischen Präzision des einundzwanzigsten Jahrhunderts.