Hochhaus: Diese Fehler können zum Einsturz führen
Der dramatische Hochhaus-Einsturz in Miami macht fassungslos: Wie konnte das passieren? Und kann auch hierzulande so ein Gebäude einfach einstürzen? Die wichtigsten Antworten.
Die Skyline von Frankfurt am Main: Hier gibt es besonders viele Wolkenkratzer. Doch: Wie sicher ist ein Hochhaus?
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Der Trend geht Richtung Himmel: Hochhäuser erleben einen Boom. In der modernen Stadtplanung will man flächensparend bauen, Zersiedelung vermeiden – und das Hochhaus feiert ein Comeback.
Die Giganten trotzen Stürmen und Erdbeben und bedürfen ganz besonderer Planung, was Statik und Materialien betrifft. Manche Hochhäuser haben auch schon einige Jahre auf dem Buckel. Der dramatische Hochhaus-Einsturz in Miami wirft bei vielen die Frage auf: Wie sicher sind die Gebäude? Wie kann ein Hochhaus einfach einstürzen? Ist eine solche Katastrophe auch in Deutschland denkbar?
Die wichtigsten Fragen und Antworten.
Ab wann ist ein Hochhaus ein Hochhaus?
Die magische Grenze liegt hierzulande bei 22 Metern. Das regelt die Hochhausrichtlinie, in der die Auflagen, die man für den Bau und den Unterhalt eines Hochhauses beachten muss, festgeschrieben sind. Darin heißt es:
„Hochhäuser sind Gebäude, bei denen der Fußboden mindestens eines Aufenthaltsraumes mehr als 22 Meter über der festgelegten Geländeoberfläche liegt.“
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Die Zahl ist nicht willkürlich festgelegt, sondern hat einen ganz bestimmten Grund: Für jeden Aufenthaltsraum in einem Gebäude muss es zwei voneinander unabhängige Fluchtwege geben. Grundsätzlich kann einer dieser Fluchtwege immer ein Rettungsgerät der Feuerwehr sein, zum Beispiel eine Leiter sein. Die längste Drehleiter der Feuerwehr ist 23 Meter lang. Ist ein Gebäude höher als die sogenannte Nennrettungshöhe, scheidet der zweite Feuerwehr-Fluchtweg aus. Dann sind besondere bauliche Maßnahmen erforderliche, zum Beispiel ein Sicherheitstreppenraum, etwa über einen offenen Balkon.
Kann ein Hochhaus in Deutschland einfach einstürzen?
Nach dem Hochhaus-Einsturz in Surfside bei Miami herrscht ein Gefühl ganz besonders vor: Fassungslosigkeit. “Es ist eine Katastrophe. Hochhäuser stürzen in den USA nicht einfach ein”, hatte der Bürgermeister von Surfside bei Miami, Charles Burkett, am Tag nach der Katastrophe gesagt. Die Bauvorschriften gelten gerade im Bundesstaat Florida als besonders strikt, vor allem die Gebäude an der Küste müssen immer wieder schweren Hurrikanen trotzen. Inzwischen gibt es erste Hinweise darauf, dass bereits 2018 Mängel bekannt waren. Ein Ingenieurbüro hatte damals dringend Reperaturen empfohlen, die vor dem Einsturz offenbar nicht durchgeführt worden waren.
Zwölf Stockwerke hat das teilweise eingestürzte Gebäude bei Miami. Häuser mit ähnlicher Höhe von rund 30 bis 40 Metern gibt es viele in Deutschland. Ist so ein Einsturz hierzulande denkbar? “Bei einer gewissenhaften Planung und überwachten Ausführung des Bauwerks ist der Einsturz eines solchen Gebäudes in Deutschland nicht vorstellbar”, sagt Heinrich Bökamp, Präsident der Ingenieurkammer-Bau NRW.
Heinrich Bökamp ist promovierter Prüfingenieur für Baustatik, Fachrichtung Massivbau und Metallbau und staatlich anerkannter Sachverständiger für die Prüfung der Standsicherheit und Schall- und Wärmeschutz sowie öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für den Konstruktiven Ingenieurbau.Seit 2009 ist er Präsident der Ingenieurkammer-Bau Nordrhein-Westfalen.
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Gerade in der Planung biete das in Deutschland praktizierte Vier-Augen-Prinzip große Sicherheit. “Dieses Prinzip besagt, dass ein Ingenieur die Tragwerksplanung erstellt und ein zweiter, institutionell unabhängiger Ingenieur diese Planung nach Schwachstellen und Fehlern überprüft. Wichtig ist dann, dass die Planung auch korrekt und adäquat ausgeführt und diese Ausführung entsprechend engmaschig überwacht wird”, so Bökamp. Auch wenn eine Vielzahl an der Ausführung beteiligter Subunternehmer diese Überwachung nicht immer leicht mache.
Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Hochhaus einstürzt?
Hamid Sadegh-Azar beschäftigt sich genau mit Fragen wie dieser. Der promovierte Ingenieur lehrt als Professor an der Technischen Universität Karlsruhe, ist dort Dekan im Fachbereich Bauingenieurwesen und Leiter des Fachgebiets Statik und Dynamik der Tragwerke.
Grundsätzlich gelte: „Bauwerke und somit auch Hochhäuser werden nach dem semi-probabilistischen Ansatz mithilfe von Teilsicherheitsbeiwerten so ausgelegt, dass jedes Bauteil eine Versagenswahrscheinlichkeit von ca. 10^(-6) aufweist. Das entspricht einer Wahrscheinlichkeit von 1 zu einer Million“. Mathematisch betrachtet ist es also eine Mikrowahrscheinlichkeit. Um den berühmten Blitzeinschlagsvergleich als Maßstab zu bemühen: Die Wahrscheinlichkeit, in Deutschland von einem Blitz getroffen zu werden, liegt bei 1 zu sechs Millionen.
Die tatsächliche Einsturzgefahr in Deutschland sei allerdings schwer quantifizierbar, so Sadegh-Azar. Auch er betont: „Voraussetzung ist, dass das Bauwerk auch sachgemäß geplant und ausgeführt wurde und es keine Planungs- oder Ausführungsfehler gibt“. Hierzulande liege die tatsächlich beobachtete Wahrscheinlichkeit eines Einsturzes geschätzt bei 10^(-7) und 10^(-8). „In Ländern wie China und Indien ist Sie deutlich höher, nämlich etwa 100-fach so hoch“, so der Experte.
Sind Hochhäuser in Deutschland erdbebensicher?
“Eine plangemäße Ausführung ist ein wichtiger Sicherheitsfaktor, insbesondere auch für die Standsicherheit von Hochhäusern”, sagt Experte Heinrich Bökamp. “Bei den Bemessungsverfahren für diese Gebäude wird stets ein Sicherheitsfaktor von 1,35 für die Eigenlasten und von 1,5 für die Verkehrslasten berücksichtigt. Die Standsicherheit von Hochhäusern in Deutschland in Erdbebenzonen oder in Gebieten mit hoher Windlast wird durch ergänzende Nachweise abgesichert.”
Was sind die größten Risikofaktoren bei Hochhäusern?
“Das erste Risiko bei der Planung und Errichtung eines Hochhauses ist der Baugrund. Hier muss die Frage gewissenhaft beantwortet werden, was der Baugrund tragen kann, damit man nicht sprichwörtlich auf ‘Sand baut’”, sagt Heinrich Bökamp.
Das größte Risiko liege in Fehlern, die bei der Planung und Ausführung passieren. Ein gewissenhaft praktiziertes Vier-Augenprinzip minimiere in Deutschland aber das Risiko von Planungsfehlern. Deshalb sei eine lückenlose Beaufsichtigung bei der Ausführung extrem wichtig. “Bleiben Mängel unentdeckt, könnte dies bei Hochhäusern tatsächlich verheerende Folgen haben. Denn wir haben es bei dieser Gebäudeart selten mit einem angekündigten Versagen, beispielsweise durch Rissbildung, zu tun. Vielmehr führt ein sogenanntes unangekündigtes Versagen ohne größere Warnzeichen in die Katastrophe.” Das hänge auch damit zusammen, dass Hochhäuser auf feingliedrigen Tragwerken lasteten. “Gewissenhafte Planung und überwachte Bauausführung verhindern in Deutschland vergleichbare Katastrophen”, so Bökamp.
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Ein Hochhaus verfüge, anders als kleinere Gebäude, über eine Vielzahl sensibler Stellen mit hoher Beanspruchung. “Deshalb darf es bei einem Hochhaus an keiner Stelle zu einem Materialversagen kommen. Ansonsten tritt aufgrund der großen Lasten schnell eine Kettenreaktion in Gang, die das gesamte Tragwerk in Mitleidenschaft zieht.“
Kann denn auch eine Materialermüdung nach Jahrzehnten zum Risiko werden? „Materialermüdung kann praktisch nur bei dynamischen Lasten oder bei schwingungstechnisch anfälligen Strukturen wie etwa weitgespannten Brücken oder Türmen zu Schäden führen. Bei einem konventionellem Hochhaus mit vorwiegend ruhenden Lasten spielt die Materialermüdung in der Regel keine Rolle“, sagt Hamid Sadegh-Azar. Auslegungsüberschreitende Lasten wie etwa eine Überbelastung von Decken könnten indes zu Schäden bis zum Einsturz führen.
Meist seien es zwar Ausführungsfehler, die zu Einstürzen führen, sagt Ingenieur und Statik-Experte Sadegh-Azar. Aber auch Fehler oder Defizite in Normen könnten zu einem reduzierten Sicherheitsniveau führen: „Zum Beispiel wurde die Schubtragfähigkeit in den Deutschen Stahlbetonnormen in der Vergangenheit über viele Jahre überschätzt.“
Wie lange hält ein Hochhaus?
„Die geplante Nutzungsdauer beträgt für normale Gebäude 50 Jahre und für monumentale oder wichtige Gebäude 100 Jahre“, erklärt Hamid Sadegh-Azar. Das bedeute jedoch nicht, dass die Gebäude danach einstürzen. „Die Teilsicherheitsbeiwerte nach dem semi-probabilistischen Ansatz wurde auf Basis der geplanten Nutzungsdauer festgelegt. Danach fällt das Sicherheitsniveau ohne wesentliche Instandsetzung ab.“ Das Hochhaus in Miami ist etwa 40 Jahre alt – die 2018 aufgeführten Instandsetzungsmaßnahmen waren bis zum Einsturz offenbar nicht durchgeführt worden.
Müssen Hochhaus-Eigentümer das Gebäude regelmäßig auf Einsturzsicherheit prüfen?
Eine gesetzliche Verpflichtung gibt es tatsächlich nicht. Aber: “Der Betreiber und Eigentümer einer Immobilie ist gut beraten, den Zustand seiner Immobilie regelmäßig zu prüfen”, sagt Heinrich Bökamp. Abgesehen davon, dass wohl jeder eine Katastrophe wie in Miami vermeiden möchte, kann ein Eigner auch haftbar gemacht werden, erklärt Bökamp: “Der Eigentümer wird durch Verkehrssicherungspflichten im Falle eines Falles zur Rechenschaft gezogen, wenn ein Unglück durch regelmäßige Kontrollen vermeidbar gewesen wäre.“
So sind Nach § 3 Abs. 1 der Musterbauordnung (MBO) bauliche Anlagen so instand zu halten, dass die öffentliche Sicherheit und Ordnung, insbesondere Leben, Gesundheit und die natürlichen Lebensgrundlagen, nicht gefährdet werden, erklärt Hamid Sadegh-Azar. „Je nach Schadensfolgeklasse des Gebäude werden unterschiedliche Zeitintervalle für die regelmäßigen Überprüfungen in Richtlinien empfohlen“, so der Experte. Eine „Eingehende Überprüfung“ erfolge typischerweise alle zwölf bis 15 Jahre und eine „Begehung“ alle zwei bis drei Jahre.
Sind Risse in den Wänden gefährlich?
In Hochhäusern kündigt sich die Katastrophe selten an. Doch was, wenn man Risse in den Wänden entdeckt, die auch in niedrigeren Gebäuden und Altbauten nicht selten auftreten? Sind sie Warnzeichen? “Kleinere, insbesondere Haarrisse sind in der Regel ungefährlich. Bei größeren Rissen sollten man den Eigentümer informieren und ein Tragwerksplaner zur Begutachtung herangezogen werden. Man beobachtet dann zuerst, ob ein Riss sich verändert und vergrößert. Grundsätzlich ist aber nicht jeder Riss ein Risiko”, erklärt Heinrich Bökamp.
Risse in der Wand sind oft harmlos – können aber auch auf erhebliche Risiken und Mängel hindeuten.
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Hamid Sadegh-Azar ergänzt: „Diagonale Risse in einer Wand können ein Indikator für mögliche Setzungen sein. Neue oder verbreiterte Risse an einem Träger können auf eine mögliche Überbelastung hinweisen.“
Grundsätzlich gilt:
- Setzrisse können auf ein gewisses Risikopotenzial hinweisen. Denn sie sind ein Indikator dafür, dass sich das Gebäude nicht gleichmäßig absenkt
- Spannungsrisse indes sind in aller Regel harmlos. Sie entstehen, weil verschiedene Bauteile unterschiedliche Eigenschaften haben, etwa was die thermischen Ausdehnungen betrifft. Dehnen sich angrenzende Bauteile unterschiedlich stark aus, kann es zu Spannungsrissen in der Wand kommen. Gerade bei Altbauten treten sie häufig auf: Ästhetisch bisweilen unschön, aber meist unbedenklich.
- Schwindrisse, die bei Neubauten auftreten, sollten möglichst schnell von einem Experten begutachtet werden. Sie können auf Fehler beim Gießen von Betonteilen hindeuten. Die Risse können zur Folge haben, dass zum Beispiel tragende Stahlbeton-Teile Wasser und Luft ausgesetzt sind, was wiederum Korrision begünstigt und die Tragfähigkeit beeinträchtigt.
Was ist das höchste Hochhaus in Deutschland?
Die größten deutschen Wolkenkratzer (gemeint sind meist Häuser ab einer Höhe von 150 Metern) sind im Vergleich mit den größten Gebäuden der Welt eher klein. Das höchste Hochhaus steht in Frankfurt – der Commerzbank Tower ist 259 Meter hoch. Die vorderen Plätze nimmt “Mainhattan” für sich in Anspruch. Hier stehen die meisten Wolkenkratzer in Deutschland:
5: Tower 185
Das Ranking beginnt mit dem Tower 185 in Frankfurt. In dem 200 Meter hohem Haus hat sich PricewaterhouseCoopers in Deutschland angesiedelt. 50 Etagen wurden 2011 fertiggestellt.
4: Main Tower
Genauso hoch wie der Tower 185 ist der Main Tower in Frankfurt. Platz 4 rechtfertigt das 200 Meter hohe Gebäude durch fünf weitere Etage. Mit der Antenne weist der Main Tower sogar 240 Meter auf. Bereits 1999 wurde dieser Wolkenkratzer gebaut. Die Landesbank Hessen-Thüringen belegt die Etagen. Bis 2015 befand sich in den obersten Stockwerken ein Radio- und Fernsehstudio des Hessischen Rundfunks.
3: Westendstraße
Auf Platz 3 liegt der Hauptsitz der DZ Bank – in der Westendstraße geht es bis auf 208 Meter hinaus. 53 Etagen wurden 1993 fertiggestellt.
2: Messeturm
Der Messeturm Frankfurt zählt zu den bekanntesten Hochhäusern in Deutschland. Bis 1997 hatte das 256,5 Meter hohe Gebäude den Titel höchstes Hochhaus Europas sowie in der EU inne. 63 Etagen umfasst der Messeturm, der im Baujahr 1990 entstand.
1: Commerzbank Tower
1997 löste der Commerzbank Tower den Messeturm als höchstes Hochhaus in Deutschland und Europa ab. 259 Meter hoch ist das Gebäude in Frankfurt am Main. Seit 2020 ist der Tower auch das höchstes Hochhaus in der EU. Die Konzernzentrale der Commerzbank umfasst mit Antenne sogar 300 Meter.
Post Tower in Bonn
Der einzige deutsche Wolkenkratzer außerhalb Frankfurts steht in Bonn. Der Post Tower ist 162,5 Meter hoch und gibt der Deutschen Post AG ihren Hauptsitz. Über 42 Etagen erstreckt sich das Hochhaus am Bonner Rheinufer mit Blick auf das Siebengebirge. 2002 wurde der Post Tower fertiggestellt.
In Nordrhein-Westfalen schafft es außerdem noch der Kölnturm in nennenswerte Himmelssphären. 148 Meter misst das 2001 erbaute Gebäude. Auf der 30. von 43 Etagen befindet sich eine öffentlich zugängliche Aussichtsplattform.
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