Betonabtrag mit Hochdruckwasser (HDW-Verfahren)

Selektiver Betonabtrag erfordert definierte Abtragskriterien

Bei Betonsanierungen kann geschädigtes Material gezielt entfernt und tragfähiger Untergrund freigelegt werden. Die geeigneten Prozessparameter hängen von Betonqualität, gewünschter Tiefe, Bewehrung, Flächenleistung und gefordertem Oberflächenzustand ab.

Warum die Bewehrung unbeschädigt bleibt

Der Hochdruckwasserstrahl trägt Beton ab, indem er in Poren und Mikrorisse eindringt und das Gefüge von innen sprengt. Geschädigter, carbonatisierter oder gerissener Beton hat mehr solcher Fehlstellen als intakter und wird deshalb zuerst abgetragen. Das Verfahren arbeitet damit selektiv: Es folgt dem Schaden, statt eine Tiefe abzuarbeiten.

Der Bewehrungsstahl bleibt stehen, weil er duktil ist und keine sprödbruchartige Gefügestruktur besitzt, an der der Strahl ansetzen könnte. Er wird freigelegt und dabei gleichzeitig entrostet, nicht geschwächt.

Vergleich mit mechanischen Abtragsverfahren
Merkmal	Hochdruckwasserstrahlen	Stemmen und Fräsen
Wirkprinzip	Hydraulische Sprengung im Porengefüge	Schlag oder Schnitt auf die Oberfläche
Selektivität	Folgt dem Schadensbild	Arbeitet eine Tiefe ab, unabhängig vom Zustand
Restsubstanz	Keine neuen Mikrorisse, keine Erschütterung	Spannungsrisse und Körperschall im Restquerschnitt möglich
Bewehrung	Wird freigelegt und entrostet	Kann angeschlagen oder verformt werden
Untergrund danach	Rau und gereinigt, direkt beschichtbar	Meist zusätzliche Untergrundvorbereitung nötig
Nebenwirkungen	Abwasser und Betonschlamm fallen an	Staub, Lärm, Vibration

Reinigen, Aufrauen und Entschichten sind unterschiedliche Prozessziele

Eine Oberfläche lediglich zu reinigen stellt andere Anforderungen als sie gezielt aufzurauen oder mehrere Millimeter Material abzutragen. Bereits im Lastenheft sollte deshalb beschrieben werden, welcher Zustand vorliegt und welcher Zustand nach der Bearbeitung erreicht werden soll.

Was das Regelwerk fordert

Betonabtrag und Untergrundvorbereitung im Bauwesen sind geregelt, und zwar unabhängig von der Sicherheitsnorm für die Maschine. Wer nach EN 1829-1 sicher arbeitet, hat damit noch nicht normgerecht saniert.

TR InstandhaltungTechnische Regel Instandhaltung von Betonbauwerken (DIBt)

Gilt in Verbindung mit der DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen“ (Ausgabe Oktober 2001). Die bauaufsichtliche Einführung erfolgt über die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen in Landesrecht.

bauaufsichtlich eingeführt

ZTV-ING, Teil 3Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen, Massivbau

Abschnitt 4 regelt Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen im Bereich der Bundesfernstraßen.

Verkehrsbauwerke

DBV-MerkblattHochdruckwasserstrahltechnik im Betonbau

Merkblatt des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins mit konkreten Hinweisen zu Reinigen, Entschichten, Aufrauen und Betonabtrag.

Praxishilfe

DIN 18349ATV für Betonerhaltungsarbeiten

Allgemeine Technische Vertragsbedingungen; regelt die vertragliche Seite der Ausführung.

Vertragsrecht

Mindestdruck für die Untergrundvorbereitung
Regelwerk	Bezeichnung	Mindestdruck
TR Instandhaltung mit DAfStb-Richtlinie	Hochdruckwasserstrahlen	60 N/mm² – 600 bar
ZTV-ING, Ausgabe 2013	Druckwasserstrahlen	80 N/mm² – 800 bar
ZTV-ING, Ausgabe 2017	Hochdruckwasserstrahlen	60 N/mm² – 600 bar, an die Richtlinie angeglichen

Die ZTV-ING wurde mit der Ausgabe 2017 an die Richtlinie angepasst. Bei Bestandsverträgen lohnt der Blick auf den vereinbarten Ausgabestand, weil die ältere Fassung einen um 200 bar höheren Mindestwert nennt.

Rauheit als Abnahmekriterium

Die TR Instandhaltung verlangt für eine ausreichende Rauheit im Regelfall das kuppenartige Freilegen des Gesteinskorns. Das ist ein prüfbares Ergebnis am Untergrund und kein Druckwert am Gerät. Maßstab für die Abnahme der Untergrundvorbereitung.

Für den Betonersatz gibt die TR Instandhaltung Teil 1 Schichtdicken vor: mindestens 30 mm, höchstens 60 mm, bei der Auffüllung lokaler Fehlstellen bis 100 mm. Diese Werte bestimmen mittelbar, wie tief abgetragen werden muss. Der Abtrag ist keine freie Entscheidung des Ausführenden.

Mechanisierte Werkzeuge erhöhen Reproduzierbarkeit und entlasten Bediener

Je nach Fläche und Zugänglichkeit kommen manuelle Lanzen, Flächenreiniger, robotische beziehungsweise fernbediente Systeme oder speziell geführte Werkzeuge zum Einsatz. Bei hohen Leistungen gewinnen Werkzeugführung, Rückstoßbeherrschung und Schutz des Bedienpersonals zusätzlich an Bedeutung.

Abtragswasser und Feststoffe sind Teil des Arbeitsverfahrens

Der Prozess erzeugt Wasser mit Betonpartikeln, Beschichtungsresten oder anderen Stoffen. Sammlung, Abscheidung und Entsorgung müssen deshalb zusammen mit dem eigentlichen Abtragsprozess geplant werden.

Technische Referenzen: Hammelmann – Abtragen und Aufrauen · KAMAT – Wasserstrahlen.

Abwasser: der unterschätzte Teil

Das anfallende Wasser ist nicht einfach Schmutzwasser. Durch den gelösten Zementstein ist es stark alkalisch und führt Betonschlamm mit sich. Beides schließt eine Einleitung ohne Behandlung in aller Regel aus.

AuffangenFläche abschotten und das Wasser gezielt sammeln, bevor es in Gullys oder Erdreich läuft.
AbsetzenFeststoffe in Sedimentationsbecken oder Container abtrennen; der Schlamm ist getrennt zu entsorgen.
NeutralisierenDen pH-Wert vor der Einleitung absenken; der Grenzwert ergibt sich aus der örtlichen Entwässerungssatzung.
AbstimmenEinleitung vorab mit dem Betreiber der Kanalisation klären. Die Anforderungen sind kommunal geregelt und nicht bundeseinheitlich.
DokumentierenBei schadstoffhaltigen Beschichtungen ist der Abtrag Sondermüll; Nachweise sind Teil der Leistung.

Häufige Fragen zum Betonabtrag

Was bedeutet HDW-Verfahren?

HDW steht für Hochdruckwasserstrahlen. In der Bauliteratur findet sich auch die Abkürzung HDWS für Hochdruckwasserstrahlschneiden beziehungsweise -strahlen. Gemeint ist jeweils der Abtrag von Beton und Beschichtungen mit reinem Wasser unter hohem Druck, ohne Strahlmittelzugabe.

Welcher Druck ist für Betonabtrag nötig?

Für die Untergrundvorbereitung nennt die TR Instandhaltung in Verbindung mit der DAfStb-Richtlinie einen Mindestdruck von 60 N/mm², also 600 bar. Für tiefergehenden Abtrag geschädigten Betons wird üblicherweise deutlich darüber gearbeitet, häufig zwischen 1.000 und 3.000 bar. Entscheidend ist nicht der Druck allein, sondern die hydraulische Leistung aus Druck und Volumenstrom.

Wird die Bewehrung beschädigt?

Nein. Der Strahl trägt das spröde Betongefüge ab, findet am duktilen Bewehrungsstahl aber keinen Angriffspunkt. Der Stahl wird freigelegt und dabei zugleich entrostet. Das ist einer der Hauptgründe, warum das Verfahren in der Instandsetzung dem Stemmen vorgezogen wird.

Wie unterscheidet sich das von Sandstrahlen?

Beim Sandstrahlen trägt ein Feststoff das Material ab, der anschließend zusammen mit dem Abtrag entsorgt werden muss. Beim Hochdruckwasserstrahlen ist Wasser das Werkzeug; es entsteht kein Strahlmittelabfall, dafür Abwasser mit Betonschlamm. Sandstrahlen erzeugt außerdem Staub, was bei schadstoffhaltigen Altbeschichtungen ein erheblicher Nachteil ist.

Handgeführt oder maschinell?

Handlanzen sind flexibel und für kleine oder schwer zugängliche Flächen unverzichtbar, unterliegen aber den Rückstoßgrenzen der DGUV Regel 100-500. Ab mittleren Flächen sind roboter- oder portalgeführte Systeme wirtschaftlicher und liefern einen gleichmäßigeren Abtrag, weil Vorschub und Abstand konstant bleiben.

Regelwerke zum Betonabtrag

Technische Regel „Instandhaltung von Betonbauwerken“, Teil 1, Deutsches Institut für Bautechnik – https://www.dibt.de/fileadmin/dibt-website/Dokumente/Referat/I4/TR_Instandhaltung_Betonbauwerke_Teil1.pdf
DGUV Regel 100-500, Kapitel 2.36 – Arbeiten mit Flüssigkeitsstrahlern, Ausgabe März 2017 – https://publikationen.dguv.de/media/pdf/27/3a/6a/R500_236.pdf
DBV-Merkblatt „Hochdruckwasserstrahltechnik im Betonbau“, Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein
DIN 18349 – Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Betonerhaltungsarbeiten

Betonabtrag und Oberflächenbearbeitung mit Hochdruckwasser.