Stahlkonstruktionen werden nicht abgebrochen, sie werden demontiert. Der Unterschied ist grundlegend. Ein Massivbau trägt über Flächen und Massen, ein Stahltragwerk über Stäbe, Knoten und Verbände. Beim Massivbau kann Material abgetragen werden, ohne dass sich das Gesamtsystem sofort verändert. Beim Stahlbau führt das Lösen eines einzigen Aussteifungselements dazu, dass eine ganze Konstruktion ihre Stabilität verliert. Der Rückbau folgt deshalb konsequent der Umkehrung der Montagereihenfolge.
Hinzu kommt ein wirtschaftlicher Aspekt. Baustahl ist ein hochwertiger Sekundärrohstoff. Teilweise sind ganze Bauteile wiederverwendbar. Die Verfahrenswahl richtet sich daher nicht allein nach Sicherheit und Geschwindigkeit, sondern auch danach, in welchem Zustand das Material anfallen soll.
Systemanalyse vor Beginn
Am Anfang steht die Erfassung des Tragsystems. Zu klären sind Rahmentyp, Stützenfußausbildung, Verbindungsart, Lage der Windverbände und die Frage, welche Bauteile mehrfach beansprucht sind.
Typische Hallentragwerke sind eingespannte oder gelenkig gelagerte Zweigelenkrahmen, Fachwerkbinder auf Pendelstützen, Dreigelenkrahmen sowie Systeme aus geschweißten Vollwandträgern. Entscheidend für den Rückbau ist die Stabilität in Querrichtung. Bei eingespannten Stützen wird die Horizontallast über den Fußpunkt abgetragen, bei Pendelstützen ausschließlich über die Verbände. Wird bei Letzteren der Verband zu früh gelöst, kippt die gesamte Halle in Längsrichtung.
Ebenso zu erfassen sind die Verbindungen. Geschraubte Knoten mit Stirnplatten oder Laschen lassen sich in vielen Fällen lösen, geschweißte Knoten müssen thermisch getrennt werden. Bei Konstruktionen ab den Achtzigerjahren dominieren hochfeste Schraubverbindungen, die planmäßig vorgespannt sind und beim Lösen entsprechend reagieren.
Rückbaureihenfolge
Die bewährte Abfolge lautet:
Zuerst Einbauten, Technik, Regale, Kranbahnen und alles, was nicht zum Tragwerk gehört. Kranbahnen sind gesondert zu betrachten, da sie erhebliche Eigenlasten aufweisen und ihre Konsolen häufig in die Stützen einbinden.
Danach die Gebäudehülle. Wandkassetten, Sandwichpaneele, Trapezbleche, Lichtbänder und Rinnen werden abgenommen. Zu beachten ist, dass Trapezbleche als Schubfeld wirken können und damit statisch mitwirken. Ist das der Fall, muss vor ihrer Entfernung ein Aussteifungsersatz vorhanden sein. Ältere Hallen bringen an dieser Stelle regelmäßig künstliche Mineralfasern oder Asbestzementplatten mit, die vorab nach TRGS 519 beziehungsweise TRGS 521 zu entfernen sind.
Anschließend Dachhaut und Pfetten, danach die Binder, zuletzt Stützen und Fußpunkte. Die Windverbände bleiben so lange wie technisch möglich stehen und werden erst im unmittelbaren Zusammenhang mit dem jeweiligen Bauabschnitt gelöst.
Trennverfahren
Autogenes Brennschneiden ist im Stahlbau das Standardverfahren. Es arbeitet mit Sauerstoff und Brenngas, eignet sich für unlegierte und niedriglegierte Stähle und bewältigt große Materialdicken. Vorteile sind Unabhängigkeit von Stromversorgung, geringe Gerätekosten und Einsetzbarkeit in nahezu jeder Lage. Nachteile sind Funkenflug über erhebliche Distanzen, thermische Belastung und die Notwendigkeit eines Brandschutzkonzepts.
Plasmaschneiden trennt schneller und mit geringerer Wärmeeinbringung, ist aber auf Stromversorgung angewiesen und bei sehr großen Querschnitten begrenzt. Eingesetzt wird es vorwiegend bei Blechen, Kassetten und dünnwandigen Profilen.
Mechanisches Schneiden mit Stahlbau- und Schrottscheren am Trägergerät ist das Mittel der Wahl für die Zerkleinerung am Boden. Träger werden in transportfähige Längen geschnitten, ohne dass thermische Verfahren erforderlich wären. Damit entfallen Funkenflug und die Freisetzung von Beschichtungsbestandteilen.
Kaltes Trennen durch Bandsäge, Trennschleifer oder hydraulische Schere kommt zum Einsatz, wo Wärmeeintrag ausgeschlossen werden muss, etwa in explosionsgefährdeten Bereichen ehemaliger Produktionsanlagen. In solchen Fällen ist ein Freigabeverfahren mit Gasmessung erforderlich.
Lösen von Schraubverbindungen ist das schonendste Verfahren und Voraussetzung für Wiederverwendung. Bei korrodierten Verbindungen wird mit Schlagschrauber, Trennschleifer oder durch Ausbrennen der Schraubenköpfe gearbeitet.
Hebetechnik und Sicherung
Der zentrale Grundsatz beim Stahlrückbau lautet: anschlagen, sichern, dann trennen. Kein Bauteil wird gelöst, bevor es am Hebezeug hängt oder anderweitig gegen unkontrollierte Bewegung gesichert ist.
Eingesetzt werden Mobil- und Autokrane, bei größeren Spannweiten Raupenkrane, ergänzt durch Hubarbeitsbühnen für die Arbeitsplätze in der Höhe. Die Lastermittlung erfolgt über Profilgewichte aus den Bestandsunterlagen oder rechnerisch aus Querschnitt und Länge. Erforderlich sind ein Hebekonzept mit Angabe der Anschlagpunkte, der Schwerpunktlage und der Traglastreserven sowie die Prüfung der Bodenpressung unter den Abstützungen des Krans.
Bei Fachwerkbindern ist die Anschlagpunktwahl kritisch. Ein Binder, der im Einbauzustand über die gesamte Länge gestützt ist, verhält sich beim Anheben an zwei Punkten völlig anders. Es können Druckstäbe auf Zug beansprucht werden und umgekehrt, weshalb bei großen Bindern eine Traverse oder eine Aussteifung für den Transportzustand erforderlich sein kann.
Freistehende Stützen und Restkonstruktionen werden abgespannt, bemessen gegen Windlast im Bauzustand. Nach Entfernen der Hülle vergrößert sich die Angriffsfläche nicht, wohl aber entfällt die aussteifende Wirkung, was regelmäßig unterschätzt wird.
Besonderheiten
Bei großformatigen Konstruktionen wie Silos, Bunkern, Rohrbrücken, Schornsteinen oder Kesselhäusern kommen Sonderverfahren hinzu. Möglich sind der abschnittsweise Rückbau von oben mittels Kletterkran oder aufgesetztem Gerät, das Ablassen ganzer Segmente über Litzenhebersysteme, das kontrollierte Umlegen nach vorbereitetem Trennschnitt sowie in Ausnahmefällen das Sprengverfahren.
Ein eigener Themenkomplex sind die Beschichtungen. Ältere Stahlbauten tragen häufig Bleimennige oder teerhaltige Anstriche, teilweise auch PCB-haltige Beschichtungen. Beim thermischen Trennen entstehen daraus Schadstoffe im Rauchgas. Erforderlich sind daher eine Vorerkundung, gegebenenfalls die Entschichtung im Schnittbereich, Absaugung und persönliche Schutzausrüstung mit Atemschutz.
Der Brandschutz verdient besondere Aufmerksamkeit. Funkenflug beim Brennschneiden reicht weit und findet in Dämmstoffen, Staubablagerungen und Altholz zuverlässig Nahrung. Vorgeschrieben sind Erlaubnisschein für Heißarbeiten, Freiräumen des Bereichs, Brandwache während und nach den Arbeiten sowie bereitstehende Löschmittel.
Verwertung
Baustahl erreicht Recyclingquoten nahe hundert Prozent. Getrennt erfasst werden unlegierter Stahl, Edelstahl, Aluminium aus Fenstern und Toren, Kupfer aus Elektroinstallation sowie beschichtete Bleche. Sortenreine Fraktionen erzielen erheblich bessere Erlöse als Mischschrott.
Bei jüngeren Hallen in gutem Zustand ist die Wiederverwendung ganzer Tragwerke wirtschaftlich darstellbar. Voraussetzung sind eine Bestandsdokumentation, die Kennzeichnung der Bauteile vor der Demontage, die Bewertung der Materialgüte und ein Verwendbarkeitsnachweis für den neuen Standort.
Zusammenfassung
Der Rückbau von Stahlkonstruktionen folgt der umgekehrten Montagereihenfolge, wobei die Aussteifung bis zuletzt erhalten bleibt. Getrennt wird thermisch durch Brennschneiden und Plasma, mechanisch durch Scheren oder durch Lösen der Schraubverbindungen. Jedes Bauteil wird vor dem Trennen gesichert und am Hebezeug geführt. Kritische Punkte sind Aussteifung, Anschlagpunktwahl, Brandschutz und die Behandlung schadstoffhaltiger Beschichtungen.
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