Die Erdbebensicherheit beschränkt sich nicht nur auf das Tragewerk: Auch sekundäre Bauteile, Installationen und Einrichtungen müssen erdbebensicher geplant und umgesetzt werden. Andernfalls kann dies zu erheblichen Schäden und Kosten führen. Mehr zu den Ursachen der Schäden und den normativen Vorgaben für die Bauwerke liest du hier.
Das Thema Erdbeben ist seit Einführung der geltenden Tragwerksnormen der SIA 2003 ein wichtiger Bestandteil der Gebäudeplanung. Bisher lag der Fokus jedoch auf dem Tragwerk und nicht auf der Gebäudetechnik oder übrigen Gebäudeelementen. Da letztere aber 60-80% der Baukosten ausmachen, kann deren Zerstörung erhebliche Folgekosten verursachen. In der Schweiz sind Erdbebenschäden nicht durch die obligatorische Feuer- und Elementarschadenversicherung gedeckt. Bei einem Erdbeben können die Gebäudeelemente, die beschädigt werden, Personen gefährden, das Tragwerk beschädigen oder den Betrieb wichtiger Anlagen beeinträchtigen. Inwieweit die sekundären Bauteile eines Gebäudes im Erdbebenfall zu sichern sind, ist normativ noch nicht geregelt. Fachplaner und Bauherren müssen das projektspezifisch definieren. In der Planung muss die Erdbebensicherheit in Zukunft vermehrt Aufmerksamkeit erhalten. Welche Bauteile zu betrachten und welche Massnahmen zu ergreifen sind, ist den Projektbeteiligten oft unklar. Zudem unterschätzen viele die Notwendigkeit der Erdbebensicherheit.
Sekundäre Bauteile und weitere Installationen und Einrichtungen (kurz SBIE) sind gem. Definition der SIA 261 Bauteile, die nicht Bestandteile des Tragwerkes sind. Dazu gehört die gesamte Gebäudetechnik (HLKSE-Anlagen).
Ursachen für Schäden an SBIE
Es gibt grundsätzlich vier mögliche Auslöser für Schäden an den SBIE:
- Erdbeben versetzt das Gebäude in Schwingungen. Dabei können nicht oder ungenügend befestigte Elemente rutschen, schaukeln, kippen oder an andere Objekte schlagen. Hierbei spielen das gesamte Bauwerk sowie der Standort des Gebäudes eine Rolle.
- Bauwerksverformungen können die SBIE, die am Tragwerk befestigt sind, beschädigen.
- Das Auseinanderdriften und Zusammenstossen kann die SBIE stark beschädigen.
- Die SBIE können sich bei einem Erdbeben gegenseitig beschädigen.
Schadensausmass und -folgen bei Erdbeben
Folgende drei Schadenskategorien sind bei Erdbeben zu unterscheiden:
- Gefährdung von Menschenleben (Personenschäden)
- Sachschäden
- Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit
Der Personengefährdung wird die grösste Bedeutung beigemessen. Schwere herabstürzende Elemente können lebensbedrohlich sein oder den Fluchtweg blockieren.
Sachschäden resultieren entweder aus der direkten Beschädigung der SBIE oder aus Folgeschäden, zum Beispiel wenn durch die Zerstörung der Sprinklerleitung ein Wasserschaden entsteht.
Beschädigte SBIE können ausserdem die Funktionstüchtigkeit des Betriebes beeinträchtigen, beispielsweise durch die Zerstörung von Trafo-Anlagen, Servern oder Aufzügen.
Vorgaben bezüglich Erdbebensicherheit
Es bestehen für alle Bauwerke normative Anforderungen an die Erdbebensicherheit von gefährdenden sekundären Bauteilen. Dies bedeutet, dass der Personenschutz in jedem Fall und für alle Bauwerksklassen zu gewährleisten ist.
Für die Schadensbegrenzung und die Betriebsaufrechterhaltung in Gebäuden der Bauwerksklassen (BWK) I und II bestehen keine normativen Vorgaben an die erdbebengerechte Durchbildung weiterer SBIE. Darum sind die Anforderungen projektspezifisch festzulegen.
Erhöhte Anforderungen an die SBIE gelten bei der BWK III im Zusammenhang mit der Funktionstüchtigkeit des Bauwerkes wie beispielsweise bei Akutspitälern.
Erdbebensicherung von SBIE
Ein vollständiger Erdbebenschutz für ein Bauwerk und seine SBIE ist aufgrund der vielen Schadenseinflüsse nicht möglich. Es gibt aber typische Schadensbilder für die gängigsten SBIE und präventiv anwendbare Sicherungsmethoden.
Schadensbegrenzung bei Erdbeben
Für eine erdbebengerechte Planung, Bemessung und Ausführung von SBIE ist der Dialog zwischen den Fachplanern und dem Bauherrn dringend notwendig und früh zu suchen.
Zu beachten ist, dass die Bearbeitung gefährdeter SBIE durch die Fachplaner als besondere Leistung beauftragt und vergütet werden muss.
Praxisbeispiele
In folgenden Projekten setzt die Amstein + Walthert AG die Empfehlungen des BAFU um:
- Kantonsspital St. Gallen (Erweiterung)
- Ostschweizerisches Kinderspital, St. Gallen (Neubau)
- Kinderspital Zürich (Neubau)
- Kantonsspital Baden (Neubau)
- LUKS Wolhusen (Neubau)
Die Publikation des BAFU kannst du hier downloaden.
Quellenverweis: Emch + Berger; Bilder von Hilti (2019)
