Brandschutzbeton für Tunnelnachrüstung

Der Altstadtring samt Altstadtringtunnel ist eine der wichtigsten Verkehrsadern Münchens, mit einem hohen Verkehrsaufkommen von rund 60.000 Kfz/Tag unter der Erde und weiteren 35.000 Kfz/Tag an der Oberfläche. Direkt über dem Tunnel steht das Prinz-Carl-Palais, ein frühklassizistischer Bau von 1806, der als Amtssitz des bayerischen Ministerpräsidenten zu Repräsentationszwecken genutzt wird. Gleichermaßen haben das hohe Verkehrsaufkommen sowie die gewünschte Bewahrung des denkmalgeschützten Stadtpalais die Bedeutung des Tunnels bestätigt. Ab 2010 plante die Stadt daher den notwendigen Erhalt und die Sicherung seiner Bausubstanz. Neben einem komplett neuen Belüftungssystem zeigten sich die mit der Sanierung verbundenen technischen Herausforderungen, insbesondere in der statischen Ertüchtigung der Tunneldecke unter dem historischen Bauwerk. Im Rahmen der Baumaßnahme wurde außerdem ein Monitoringkonzept entwickelt und installiert, das den weiteren, sicheren Betrieb des Tunnelbauwerks ermöglicht. Die Realisierung des Projekts erfolgte im Auftrag des Baureferats, Hauptabteilung Ingenieurbau der Landeshauptstadt München. Die ARGE Tunnel Altstadtring, bestehend aus den beiden Unternehmen Wayss & Freytag Ingenieurbau AG und ÖSTU-STETTIN Hoch- und Tiefbau GmbH, führte die Arbeiten von 2019 bis 2022 bei fließendem Verkehr durch.

Polypropylenfasern für Brandschutzbeton

Ein Bestandteil der Baumaßnahmen war eine bis zu fünf Meter hohe Mittelwand, die blockweise jeweils in zehn, maximal 30 Meter langen Abschnitten über die gesamte Tunnellänge eingebaut wurde. Ursprünglich war Luft durch Lüftungskanäle in den Tunnel gedrückt worden. Hierfür hatte man im Bereich des Mittelteilers mittig unter den Fahrbahnen einen circa zwei Meter hohen und sechs Meter breiten Schacht genutzt. Dieser war durch das neue Lüftungskonzept obsolet geworden, seine massive Decke wurde daher aufgebrochen und der Hohlraum mit Beton der Festigkeitsklasse C35/45 verfüllt. Nun dient der ehemalige Lüftungskanal der nichttragenden Trennwand als Fundament. Diese hoch bewehrte 60 - 70 Zentimeter dicke Wand führten die Betonbauer der ARGE mit einem speziellen Brandschutzbeton von Heidelberger Beton aus, der im Hauptlieferwerk Zamilastraße (Ostwerk) unter Zugabe von geeigneten Polypropylenfasern produziert wurde. Insgesamt 14.000 Kubikmeter Spezialbetone kamen im Altstadtringtunnel von diesem Werk zum Einsatz. Bis zu 70 Bauarbeiter aller Gewerke, davon zehn Eisenflechter und 15 Schalungsbauer, waren mit der Betonage im Tunnel beschäftigt. Bei der Mittelwand wurde der Brandschutzbeton aus dem Fahrmischer durch vier Betonstutzen direkt in die Schalung gepumpt, gleichzeitig in die Breite verteilt und mit Außenrüttlern verdichtet.

Spezielle Betone für Sicherheitsnachrüstung

Hinzu kamen im Altstadtringtunnel diverse bautechnische Anpassungen, wie der Bau der oben beschriebenen Mittelwand, deren Ausführung eher zum Standard zählt. Gleichwohl war der Betonbau im Tunnel eine nennenswerte Herausforderung für die Betontechnologie und erforderte gemäß ZTV-ING. die Verwendung verschiedener Spezialbetone, wie den genannten Brandschutzbeton (2.500 m³), den leicht verarbeitbaren und sehr fließfähigen Easycrete, einen Beton mit hohem Wassereindringwiderstand, zudem Spritzbeton. Es erfolgten umfangreiche Erstprüfungen, Sommer- und Winterrezepturen passten sich den Witterungsbedingungen des Bauverlaufs an. Insgesamt kamen fast ausschließlich Betone mit der Festigkeitsklasse C35/45 zum Einsatz. Gemäß den normativen Regelungen muss bei Betonen über C25/30 sowie bei WU-Betonen eigens eine ÜK2 Baustellenüberwachung erfolgen. Diese wurde seitens der Betotech Baustofflabor GmbH aus München unter Leitung von Dr. Robert Lukas durchgeführt.

Auch für das Baustellenteam der ARGE war der Bau der Mittelwand über die gesamte Tunnellänge unter fließendem Verkehr ein Kraftakt. „Wir haben teilweise sieben bis acht Stunden durchgehend betoniert“, erinnert sich Projektleiter Dipl.-Ing. Robert Bauer. „Im Brandschutzbeton sind Propylenfasern eingemischt, die im Brandfall eine spezielle Schutzwirkung haben“, erläuterte er. Bei großer Hitze schmelzen diese PP-Fasern im Betonbauteil, so dass über Mikrokanäle, sprich die kapillare Struktur im Zementstein, der im Brandfall entstehende Dampfdruck aus dem erhitzten Faserbeton abgebaut wird. Im Ergebnis lassen sich auf diese Weise Betonabplatzungen minimieren und die damit verbundene Gefährdung von Betroffenen und Einsatzkräften reduzieren.

Objektsteckbrief

Projekt: Umbau, Instandsetzung und technische Nachrüstung des Altstadtringtunnels München
Bauherrin: Landeshauptstadt München, vertreten durch das Baureferat, Hauptabteilung Ingenieurbau 
Bauausführung: Arbeitsgemeinschaft ARGE Tunnel Altstadtring, bestehend aus den Firmen Wayss & Freytag Ingenieurbau AG und ÖSTU-STETTIN Hoch-und Tiefbau GmbH
Beton: Brandschutzbeton C35/45 gem. ZTV-ING mit speziellen PP-Brandschutz-fasern, Easycrete C35/45, Massenbeton und andere bis C45/55, insgesamt 14.000 m3 
Lieferwerk: Heidelberger Beton GmbH, München Ost, Zamilastraße 
Betonüberwachung: Betotech Baustofflabor GmbH, Bereich München
Bauzeit: März 2019 bis voraussichtlich Juni 2022