Fußgängerzone ZEIL in Frankfurt/Main

G. Simon, P. Nowicki, Institut baucontrol, Bingen

Bei der im Fußgängerbereich (Zeil) in Frankfurt mit Betonplatten Anfang der 80’er Jahre befestigten Verkehrsfläche kam es in der Vergangenheit mehrfach zu Schäden.

Die gebrauchs- und nutzungseinschränkenden Schäden an der Plattenbefestigung äußern sich in Form von offenen Fugen, gerissenen Platten, Kantenabbrüchen und losen Platten, die unregelmäßig über die komplette Fläche verteilt sind. Teilweise hatten sich die Platten vom Mörtelbett und vom Fugenrand gelöst und lagen somit ohne Verbund auf. Die weiterhin an den Platten festgestellten Risse verliefen vorrangig über die komplette Querschnittshöhe, entlang der Diagonalen bzw. entlang den Ecken. Nutzungsbedingte Schäden in Form von Kantenabbrüchen bzw. Abriebverluste waren ebenfalls feststellbar. Eine Teilsanierung wurde bereits im Zuge der Erhaltung durch Einbau von Heißmischgut als Ersatz für schadhafte Plattenbereiche vorgenommen.

Die durchgeführte Zustandserfassung ergab folgendes Bild:

Die Platten wurden in Mörtel gesetzt und die Fugen mit einem hydraulisch gebundenen Mörtel geschlossen. Der weitere Schichtenaufbau besteht aus einer bitumengebundenen Asphalttragschicht der Körnung 0/32 mm, auf die ein Brechsand-Splitt/Schotter-Gemisch der Körnung 0/32 bzw. 0/45 mm folgt.
Den Abschluss bildet eine schwach schluffige, sandige Kiestragschicht.

Zur Feststellung der Schadensursache und des Ist-Zustandes wurden folgende Untersuchungen durchgeführt, wobei hier nur die wichtigsten genannt sind:

  • Bettungsmörtel: Bestimmung der Druckfestigkeit und Durchlässigkeit
  • Asphalttragschicht: Bestimmung der Wasserduchlässigkeit und des Verdichtungsgrades sowie Zusammensetzung und Eigenschaften
  • Ungeb. Tragschicht: Bestimmung der Korngrößenverteilung und der Wasserdurchlässigkeit

Um einen dauerhaften Plattenbelag zu gewährleisten, sind unter anderem einheitliche Grundsätze (vgl. Merkblatt für Flächenbefestigungen mit Pflaster und Plattenbelägen, ZTVP-StB 2000, ZTVTStB 94/98, DIN 18 318 etc.) einzuhalten.

Die wichtigsten, die wie in diesem Fall, bei Nichteinhaltung zu den beschriebenen Schäden führen können, sind:

  • Mit Kraftfahrzeugen befahrene Flächen sollen nicht mit Platten befestigt werden
  • Tragschichten müssen entsprechend den Anforderungen bemessen – und ausreichend wasserdurchlässig und frostsicher sein
  • Die Fugen müssen vollflächig und bis zur Oberkante geschlossen sein
  • In Pflasterdecken und Plattenbelägen auf einem Mörtelbett mit vermörtelten Fugen sind Dehnungsfugen im Abstand von 8 m auszuführen

Nachfolgend ist der Schadensverlauf bezogen auf den konkreten Fall kurz skizziert:

  • Der Plattenbelag kann die aus der Überbeanspruchung resultierende Kräfte nicht schadlos aufnehmen
  • Schubspannungen und Zwangsbeanspruchungen führen zu einer Verbundlösung im Bereich der Fugenflanken („die Fugen öffnen sich“) – Verschiebungen können nunmehr weniger Widerstand entgegengesetzt werden.
  • Die dadurch gegebene Wasserdurchlässigkeit führt aufgrund des Vorhandensein einer „dichten“ Unterlage (Bettungsmörtel) zu einem Wassereinstau
  • Frosteinwirkung in Verbindung mit der Beanspruchung führen zu Materialumlagerungen (Erosion des Pflaster- und Fugenmörtels, Eintrag von Fremdmaterial), die eine Verbundlösung der Platten vorantreiben
  • Die Platten beginnen „herauszuwandern“ und stellen sich schief
  • Weiterhin entstehen durch die unterschiedlichen Auflagerbedingungen bei Lasteinwirkungen punktuelle Beanspruchungen, die letztlich zu Rissen und Kantenabbrüchen, führen.