Auswirkungen eines dauerhaft hohen Grundwasserspiegels auf die Strassen

Die folgenden Ausführungen wurden aufgrund der Beobachtungen der letzten 5 Jahre erstellt und von einem anerkannten Grundbau-Ingenieurbüro anhand der übermittelten Informationen als grundsätzlich richtig beurteilt. Zudem wurde entsprechende Fachliteratur ausgewertet. Die Darstellung erfolgt vereinfacht und allgemein verständlich ohne fachspezifische Begriffe. Für eine 100%tige Beurteilung wären aufwändige, großflächige Analysen notwendig, jedoch ist der natürliche Untergrund im betroffenen Bereich weitestgehend homogen und der Grundwasseranstieg derart signifikant, dass man von den im Folgenden beschriebenen Auswirkungen ausgehen muss.

In den Bereichen Deichhorst, Mitte und Adelheide gibt es nur sehr geringfügige Höhenschwankungen, wobei die Wiekhorner Wiesen einen Tiefpunkt kennzeichnen und der Bereich Innengraft, Marktplatz sowie ein Teil der Innenstadt, die in der Gründerzeit aufgeschüttet wurden etwas höher liegen.

Insgesamt sind es aber max. 1,5m Höhenunterschied, wobei der größte Teil der Fläche in einem Bereich von 0-0,5m Höhendifferenz liegt. (siehe Grafik 1) – Die Grafik stellt nur den im Rahmen einer Schadenserhebung an Gebäuden gekennzeichneten Bereich dar – es ist davon auszugehen, dass jedoch das gesamte Gebiet des ehemaligen Wassereinzugsgebietes betroffen sein würde.

Üblicherweise sind die Straßen und die unter ihnen liegenden Komponenten der Infrastruktur in einem zuvor ausgekofferten und mit verdichtetem Füllsand gefüllten Bereich angelegt.

Während des Grundwasseranstiegs 2011 / 2012 kam es im Bereich der Wiekhorner Wiesen und der unteren Graft zu einer Überstauung (Überflutung) von 15 – 20cm. Das heißt, das Grundwasser stand über dem Boden. Man kann davon ausgehen, dass der Vorgang des Anstiegs vor der Wiederaufnahme der Förderung zu dieser Zeit noch nicht komplett abgeschlossen war und bis auf 30 -40cm hätte ansteigen können. Selbst, wenn man von 20cm ausgehen würde, würde sich die Situation durch jeden stärkeren Niederschlag extrem verschlimmern, da der gesättigte Boden und die z.T.schon unter Wasser stehenden Regenwasserkanäle nichts mehr aufnehmen könnten. Im Bereich der Max-Plank-Straße kam das Wasser während des Grundwasserhochstandes bei Regen aus den Gullies .

Der Füllsand bettet die Rohre und Leitungen wie ein Schutzmantel ein und gewährleistet Schutz vor umgebenden Einflüssen sowie eine homogene dämpfende Basis für die Straßen weil Erschütterungen und Kräfte sozusagen von Sandkorn zu Sandkorn in viele Richtungen weitergeleitet und so schnell verteilt und abgedämpft werden. 

Im Durchschnitt liegen die Straßen 0,5-1m über dem Niveau der überfluteten Bereiche, d.h. Das Grundwasser steigt bis 0,7-0,3m unter die Fahrbahnen. Hierbei treten mehrere negative Effekte auf. Während trockener Sand Kräfte und Erschütterungen wie zuvor beschrieben aufnehmen und verteilen kann, werden Kräfte in einer Flüssigkeit (in welcher der Sand jetzt gelöst ist), die sich nicht komprimieren lässt als Stoß/druckwellen weitergeleitet. Außerdem sind sowohl der umgebende z.T. eher grobkörnige Boden und auch der Füllsand im Wasser durch die Aufschwemmung durchweicht.

Der Füllsand kann seine tragende Funktion nicht mehr erfüllen und beginnt, weil durch die Aufschwemmung keine Verkeilung der Sandkörner untereinander mehr stattfindet, zu den Seiten auszuweichen und sich mit dem Naturboden / Kies zu vermischen und dessen größere Lücken zu füllen. Zudem kommt es durch die Bewegung im Boden zu Verschiebungen  und schlimmstenfalls Rissen / Brüchen der darin verlegten Rohre und Leitungen (Abwasser / Regenwasser / Gas / Strom / Telekommunikation). In den Außenbereichen kommt es zu einer Vermengung von Füllsand und Naturboden weil sich Feststoffe in Flüssigkeiten nach Größe und Gewicht organisieren. Weil der Füllsand nicht vollständig in den Boden ausweichen kann, drängt er im weniger belasteten Randbereich nach oben während unter der Fahrbahn Hohlräume entstehen, die zu Rissen und/oder Brüchen im Fahrbahnbelag führen. 

Diese Vorgänge geschehen nicht von heute auf morgen , wenn sie aber eintreten werden sie irreversible Schäden anrichten. - Ein Faktor wurde bisher nicht berücksichtigt, kann aber innerhalb kürzester Zeit zu größten Schäden führen – Frost !!! Wenn das Grundwasser nur 0,7-0,3m unter dem Straßenbelag steht, reicht , da auch der Boden oberhalb durchfeuchtet ist, eine nicht allzu lange, etwas stärkere Frostperiode, um das Grundwasser unterhalb der Straße gefrieren zu lassen. Der Effekt ist hinlänglich bekannt – das Eis dehnt sich aus und drückt sowohl den Straßenbelag hoch als auch Rohrleitungen zusammen ….. die Schäden mag sich jeder selber ausmalen.