Erdbeben sind keine Seltenheit. Zum Beispiel an diesen drei Tagen Ende Mai 2023: Die Bewohner noch weit unterhalb des Vulkans Ätna erschreckte eine Bebenserie mit einer Magnitude von 4,0. Am Vortag erging es den Menschen im Großraum Tokio noch schlimmer. Dort schafften Beben in 46 Kilometer Tiefe eine Magnitude von 6,1. Fast zeitgleich wackelte der Boden auch im Tonga-Archipel mit einer Magnitude von 6,0. Zwei Tage vor dem Ätna verzeichneten die Messgeräte im Yellowstone Nationalpark einen Erdstoß mit einer Magnitude von 2,8. Ob Europa, Amerika oder Japan: Das Leben der Anwohner hängt im Ernstfall erheblich auch von den Baumaterialien ihrer Häuser ab. Fotos aus der ganzen Welt zeigen Straßenzüge, in denen manche Gebäude zu Trümmerhaufen wurden und andere Häuser nicht. Trotz Rissen vor allem im Erdgeschoss blieben sie druckfest und ihre Bewohner konnten die Gebäude rechtzeitig verlassen.
Wie widerstandsfähig Porenbeton von Ytong ist
Das Institut für Bauingenieurwesen in Ljubljana überprüfte jetzt, welche Baumaterialien wie widerstandsfähig gegenüber seismischen Kräften sind. Dafür testeten die slowenischen Experten auf der seismischen Plattform des Instituts drei Modelle eines typischen Gebäudes im Ytong-System im Vergleich zu klassischem Mauerwerk.
Sie untersuchten drei- und vierstöckige Ytong-Modelle, die im Verhältnis 1:4 nachgebaut wurden. Die Abmessungen der Prototyp-Gebäudebasis betrugen 6,85 x 8,75 m und die Bodenhöhe 2,70 m. Zwei Modelle hatten drei Stockwerke und ein Mansardendach, ein anderes vier Stockwerke und ein Mansardendach. Die Fußbodenstrukturen bestanden aus weißem Beton oder monolithischem Stahlbeton. Experten simulierten realistische und unterschiedliche schwere Erdbeben-Szenarien. Untersucht wurden das dynamische Verhalten und ein tangentialer Abbruchmechanismus. Der lässt sich anhand der diagonalen Risse in den Wänden berechnen.
Die Bauingenieure stellten fest: Alle Modelle behielten die Stabilitätseigenschaften ihrer nicht-durchgerüttelten Vergleichsobjekte bei. Der dynamische Tragmechanismus und der tangentiale Abrissmechanismus machen Häuser aus Ytong so tragfähig wie klassische Mauerwerksbauten. Die Häuser hatten zwar Risse, aber die Standsicherheit war nicht gefährdet.
Tests auf der seismischen Plattform in Ljubljana zeigten, dass die vertikalen Schäden in den tragenden Wänden die Wände erfolgreich verbanden, die Zersetzung von Teilen der durch Risse beschädigten Wände verhinderten, und stellten die Standhaftigkeit des Gebäudes bis zum Abriss sicher.
Xellas eigene Erdbebenforschung
Um die Widerstandsfähigkeit von Mauerwerksysteme aus Porenbeton ständig weiter zu verbessern, unterhält die Xella Technologie- und Forschungsgesellschaft mbH (T&F) eigene Prüfeinrichtungen zur Erdbebensimulation am Standort Emstal. Dort wird zum Beispiel die Verformbarkeit von Ytong gemessen. Dafür werden Prüfwände über mehrere Stunden einer zyklischen horizontalen Belastung ausgesetzt - so wie bei einem Erdbeben. Gespickt mit diesen Versuchsergebnissen analysieren Computer die Widerstandsfähigkeit gegen Erdbeben von elf verschiedenen Gebäudekonfigurationen aus Porenbeton-Plansteinen.
Weil Mauerwerksysteme, die aus leichtem Porenbetonsteinen bestehen, nicht ausdrücklich unter die europäische Erdbebennorm fallen, hat die Xella T&F gemeinsam mit dem italienischen EUCENTRE ein Bewertungsdokument erarbeitet, das als Grundlage für die Erteilung einer europäischen technischen Bewertung (ETA) diente.
Warum sich isländische Familien für zwei Doppelhaushälften aus Ytong entschieden haben und wie sehr ein Erdbebenschwarm die Planer und Handwerker ins Schwitzen brachte, lesen Sie hier.