Rissbildung in Skateanlagen aus Spritzbeton

Sowohl Anlagenbetreiber als auch ausführende Firmen gehen der Frage nach, wer für deren Entstehung und mögliche Schäden verantwortlich ist. (vgl. Büttner, 2020). Eine Analyse von vier Skateanlagen ergab, dass 48 Prozent der Risse durch Frühschwinden und 43 Prozent durch spätere Schwindprozesse entstehen. Über die Hälfte dieser Risse sind wasserführend und erhöhen das Risiko von Bewehrungskorrosion, was die strukturelle Integrität der Anlagen gefährdet.

Die Ursachen für diese Rissbildungen sind vielschichtig – sie reichen von Fehlern in der Planung, über Mängel in der Ausführung bis hin zu einer unzureichenden Nachbehandlung. Die zentralen Fragen lauten: Welche Maßnahmen können dazu beitragen, Risse in Spritzbeton-Skateflächen zu minimieren und ihre Lebensdauer zu erhöhen? Welche Risiken ergeben sich daraus für die strukturelle Integrität der Anlagen, und welcher Handlungsbedarf besteht in Planung, Ausführung und Nachbehandlung?

Entstehung von Rissen in Beton

Rissbildung im Beton ist keine Ausnahme, sondern ein materialimmanenter Prozess. Dennoch gibt es Faktoren, die das Ausmaß beeinflussen und gezielt gesteuert werden können.

Durch Frühschwinden verliert die oberste Betonschicht während des Erhärtungsprozesses zu schnell Feuchtigkeit. Hohe Temperaturen, Sonneneinstrahlung und Wind beschleunigen die Verdunstung und führen dazu, dass der Beton an der Oberfläche schneller schrumpft als in tieferen Schichten (vgl. Diethelm und Grünewald, 2020, S. 1). Das Ergebnis sind netzartige Frühschwindrisse, die bei Skateanlagenteilen aus Spritzbeton in 48 Prozent der Fälle auftreten (s. Abb. 1).

Schwindrisse entstehen durch Eigenspannungen, die im Laufe des Erhärtungsprozesses auftreten. Diese konnten in 43 Prozent der Fälle festgestellt werden. Neben den natürlichen Schwindprozessen in Spritzbetonflächen auf Skateanlagen befördern weitere Faktoren die Rissbildung:

• reibungsintensive Unterlagen, da keine Gleitschicht oder nur eine aufgespritzte, nicht geglättete Sauberkeitsschicht verwendet wird,
• starre Anschlusssituationen zwischen horizontalen und aufgehenden Flächen,
• zeitversetztes Anbetonieren an bereits erhärtete Betonierabschnitte,
• durchgehende Bewehrung an Arbeitsfugen,
• zu lange Betonierabschnitte,
• konische und konkave Freiformen.

Darüber hinaus gibt es weitere Ausführungsfehler. Die unzureichende Kontrolle der Einbautemperatur, der Einsatz nicht zertifizierter Düsenführer und ein zu hoher Rückprall können einen erhöhten Zementanteil verursachen, was wiederum zu Frühschwindrissen sowie Spritzschatten und Kiesnestern führen kann. Auch jahreszeitlich bedingte Temperaturschwankungen, insbesondere Kalt-Warm-Wechsel, tragen dazu bei, dass sich Risse im Laufe der Zeit zu wasserführenden Trennrissen ausweiten. Die Lage der Schein- und Arbeitsfugen sowie die Ausbildung und Ausführung insbesondere der Scheinfugen kann dazu führen, dass die spannungsabbauende Wirkung ausbleibt. Zudem führt eine übermäßig lange Bearbeitung der Skateflächen mit dem Flügelglätter dazu, dass zusätzlich Zement an die Oberfläche gelangt.

Rissbreiten und Wasserführung auf Spritzbetonflächen

Abgeleitet aus dem Eurocode für den im Regelfall auf Skateanlagen verwendeten Beton C 35/45, XC 4, XD 3, XF 3 (vgl. DIN EN 1992-1-1:2021–10, S. 163) beträgt die maximal zulässige Rissbreite auf Skateanlagen 0,3 mm. Bereits ab einer Rissbreite von 0,1 mm steigt das Korrosionsrisiko kontinuierlich. Die entstehenden Korrosionsprodukte verursachen durch Volumenvergrößerung Druck, der im Schadensfall zur Absprengung der Betonüberdeckung führt (vgl. Stark und Wicht, 2013, S. 114–115). Eindringendes Wasser und Frost erweitern die Risse und verursachen durch Frost-Tau-Zyklen weitere Schäden, wie lokale Abplatzungen (Pop-outs) und zerstörende Rissbildungen (D-cracking), was die Lebensdauer der Anlage verkürzt (vgl. Stark und Wicht, 2013, S. 420). Durch Besucher und Winterdienst werden auf städtischen Anlagen Taumittel mit Chloriden eingebracht, die selbst bei Rissbreiten unter 0,4 mm die Dauerhaftigkeit beeinträchtigen können und bei der Begutachtung berücksichtigt werden müssen (vgl. Meichsner und Röhling, 2016, S. 13).

Die Analyse von Rissbreiten in Spritzbetonflächen zeigt eine kritische Entwicklung: Mehr als die Hälfte der Risse (52 %) überschreiten die zulässige maximale Breite von 0,3 mm. Besonders problematisch sind wasserführende Risse, bei denen 51 Prozent diese Grenze übersteigen, was das Risiko für Korrosion der Bewehrung erheblich erhöht. Im Gegensatz dazu verbleiben 81 Prozent der nicht wasserführenden Risse unter dieser Schwelle, wodurch sie als weniger kritisch gelten (s. Abb. 2).

Bei der Untersuchung des Querschnittsverlaufs der dokumentierten Risse zeigte sich, dass insbesondere das Trocknungsschwinden, Erreichen des Endschwindmaßes und der Kalt-Warm-Wechsel eine zentrale Rolle bei der Entstehung wasserführender Trennrisse spielen. 92 Prozent der Risse, die während des Schwindprozesses auftreten, sind Trennrisse. 65 Prozent dieser Risse sind wasserführend und entstehen vornehmlich durch behindertes Schwinden. Dies weist auf die Bedeutung von Verformungsbehinderungen und thermischen Spannungen hin. Beim Frühschwinden hingegen sind 46 Prozent der Risse Trennrisse, wobei 92 Prozent dieser wasserführend sind. Bei durch äußere Lasten verursachten Trennrissen sind 13 Prozent wasserführend (vgl. Steiner, 2025, S. 74). Diese Ergebnisse verdeutlichen die Notwendigkeit einer gezielten Nachbehandlung und einer effizienteren Risssteuerung, um wasserführende Trennrisse zu minimieren.

Im Vergleich der untersuchten Risse in Rollflächen aus Spritzbeton (170 Stk.) und Ortbetonflächen (16 Stk.) zeigt sich, dass das Korrosionsrisiko in Anlagenteilen aus Spritzbeton marginal höher ist. Diese erhöhte Korrosionsgefahr lässt sich insbesondere durch die Lage der Rollflächen, wie beispielsweise in Bowls und Pools, erklären (s. Abb. 6). Da diese Flächen im Boden eingelassen sind und sich im Bereich des Grund- und Schichtenwassers befinden, sind sie verstärkt den Einflüssen von Feuchtigkeit und Wasser ausgesetzt, was das Korrosionspotenzial begünstigt.

Das Korrosionsrisiko wurde anhand der dokumentierten Aussinterungen in drei Hauptkategorien eingeteilt: wasserführend (Kalk), wasserführend (Korrosion) und wasserführend (organisches Material), die jeweils spezifische Indikatoren für Wasserdurchfluss und mögliche chemische Prozesse darstellen. Zur Bewertung des Risikos wurden diese Kategorien mit den gemessenen Rissbreiten kombiniert und in drei Klassen unterteilt: "Vorhanden" für Risse mit korrosiven Ablagerungen, "Möglich" für Risse mit einer Breite > 0,3 mm oder bestimmten Aussinterungen ≤ 0,3 mm und "Keine Korrosionsgefahr" für Risse ≤ 0,3 mm ohne Aussinterungen.

Von einer Selbstabdichtung der Risse in den erdberührten, aus Spritzbeton erstellten, Rollflächen gemäß dem Entwurfsgrundsatz b der WU-Richtlinie kann nicht ausgegangen werden. Dies würde voraussetzen, dass während der Rohbauphase anstehendes Wasser die Risse schließt, wobei eine rechnerische Rissbreite von maximal 0,2 mm nicht überschritten werden dürfte. Da diese Bedingungen in der Praxis nicht gegeben sind, ist eine Selbstabdichtung nicht zu erwarten (vgl. Dietholm und Bose, 2019, S. 4), denn 71 Prozent der dokumentierten Risse weisen eine mittlere Rissbreite > 0,2 mm auf (vgl. Steiner, 2025, S. 75).

Diese Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer optimierten Bauweise, insbesondere im Hinblick auf die Begrenzung der Rissbreiten und die Kontrolle der Wasserführung. Eine präzisere Nachbehandlung und angepasste Materialzusammensetzungen könnten entscheidend dazu beitragen, die strukturelle Integrität und Langlebigkeit von Skateparks zu sichern.

Sicherheitstechnisches Risiko durch Risse und Bewehrungskorrosion

Höhenversätze über 3 mm sowie Risse (Fugen) größer als 5 mm gelten gemäß der sicherheitstechnischen Norm für Skateanlagen DIN 14974:2019-06 als sicherheitstechnisches Risiko (vgl. DIN EN 14974:2019-06, S. 15). Bei der Untersuchung der vier Skateanlagen wurden keine Risse festgestellt, die gemäß der DIN 14974:2019-06 ein sicherheitstechnisches Risiko darstellen.

Bei Stahlbetonbauteilen mit tragender Funktion übernimmt die Bewehrung nach Rissbildung die Zugkräfte, ohne die Tragwirkung zu beeinträchtigen. Risse bis 0,5 mm sind unproblematisch, sofern keine Chloridbelastung vorliegt (vgl. Meichsner, 2022, S. 27). Bei tragenden Konstruktionen ist Bewehrungskorrosion eine Standsicherheitsgefährdende Erscheinung, ansonsten besitzt diese nur Einfluss auf die Dauerhaftig- und Gebrauchstauglichkeit eines Bauteils (vgl. Meichsner, 2022, S. 39). Bei Skateanlagen, die meist nicht tragend ausgeführt sind, besteht in der Regel keine Gefährdung der Tragfähigkeit durch Risse, mit Ausnahme von auskragenden Bauteilen, die individuell bewertet werden müssen.

Strategien zur Rissvermeidung

Die "Empfehlungen für Planung, Bau und Instandhaltung von Skate- und Bikeanlagen" der FLL (2016) bieten eine Einführung in die Konzeption und den Entwurf solcher Anlagen. Hinsichtlich der Rissbildung wird empfohlen, diese durch eine optimierte Nachbehandlung und Fugen zu minimieren, ohne jedoch spezifische Details zu den Maßnahmen zu geben (vgl. FLL, 2016, S. 37). In der Praxis orientiert man sich an Erfahrungswerten und nutzt Regelwerke wie "Industrieböden aus Beton" oder die "ZTV-Ingenieurbau" in der Planung. Die FLL gibt keine Vorgaben zu Wartungs- und Instandsetzungsmaßnahmen sowie zur Beurteilung von Mängeln, insbesondere in Bezug auf Risse, deren Auswirkungen und Handlungsbedarf. Es wird lediglich auf Fachfirmen verwiesen (FLL, 2016, S. 58). In der Praxis handelt es sich hierbei meist um firmenintern entwickelte Vorgehensweisen zur Rissvermeidung, deren Qualität stark variiert und von den jeweiligen Skateanlagenbauern und Planern abhängig ist.

Potenziale im Bereich der Planung

Eine frühzeitig optimierte Baugrunderkundung mit Berücksichtigung des Grundwasserspiegels und Schichtenwassers ermöglicht durch geeignete konstruktive Maßnahmen, wie die Integration von Drainagesystemen, eine effektive Wasserableitung. So lassen sich Schäden an erdberührten Bauteilen wie Bowls und Pools vermeiden. In Einzelfällen kann auch eine Umplatzierung im Entwurf sinnvoll sein.

Eine optimierte Fugenausbildung und -verteilung in Spritzbetonflächen ist entscheidend für die Reduzierung von Zwangsspannungen, insbesondere an Übergängen zwischen horizontalen und radialen Flächen. Der Einsatz von Querkraftdübeln oder alternativen Konstruktionen ermöglicht eine sichere Querkraftübertragung und verhindert gleichzeitig unerwünschte horizontale Verschiebungen. Zudem sollte der Fugenabstand an die spezifischen Bauteilgeometrien angepasst werden. In Bereichen mit erhöhten Zwangsspannungen, wie Kurven oder Übergangsbereichen in Bowls, ist eine Reduzierung des Fugenabstands sinnvoll, um Spannungsrisse und damit verbundene Schäden zu vermeiden.

Eine gezielte Optimierung der Bewehrung kann durch den Einsatz von Carbon- oder Basaltfasern erfolgen, die eine deutlich höhere Zugfestigkeit (1200–3000 N/mm²) als Stahl (500–600 N/mm²) aufweisen (vgl. Curbach et al., 2023, S. 6–9). Dies ermöglicht eine Reduzierung des Bewehrungs- und Betonquerschnitts bei gleichbleibender rissbegrenzender Wirkung. Zudem wird das Korrosionsrisiko eliminiert, was die Dauerhaftigkeit der Konstruktion erhöht.

Der Einsatz von Fasern reduziert Zugspannungen in der Randzone des Frischbetons und minimiert Rissbildung durch Frühschwinden. Gegenüber Stahlfasern haften Kunststofffasern aufgrund des fehlenden Öl- und Fettfilms besser (vgl. Wietek, 2020, S. 89–91). Bei Bedarf können sie durch Abflämmen entfernt werden, falls sie nach der Betonage aus der Oberfläche herausragen. Zudem sind sie korrosionsbeständig und rosten nicht.

Potenziale im Bereich der Ausführung

Um Schwindrisse zu minimieren, sollten gezielte Maßnahmen ergriffen werden. Dazu gehört die Verwendung einer schwindarmen Betonrezeptur mit reduziertem Zementanteil, um die Volumenänderungen des Betons zu verringern. Zudem ist eine Kontrolle der Temperaturbedingungen beim Einbau essenziell, wobei eine Kühlung des Betons in warmen Witterungsphasen sinnvoll sein kann. Ein frühzeitiges Schneiden der Fugen innerhalb von 24 Stunden nach dem Einbau trägt ebenfalls zur Spannungsreduktion bei.

Weiterhin kann durch abschnittsweises Betonieren eine gleichmäßige Spannungsverteilung erzielt werden.

Eine flügelgeglättete Sauberkeitsschicht reduziert die Reibung zwischen Spritzbeton und Sauberkeitsschicht, wodurch Zwangsspannungen minimiert werden. Der Einsatz von Gesteinskörnungen mit einer maximalen Korngröße von unter 10 mm hilft, den Rückprall beim Spritzbetonauftrag zu verringern und damit die Qualität der Betonmatrix zu verbessern. Zusätzlich sollte die rissbreitenbegrenzende Bewehrung in Scheinfugen bei aufliegenden Skateflächen durchtrennt werden, um eine gezielte Rissführung zu ermöglichen.

Um eine hohe Ausführungsqualität sicherzustellen, ist eine intensive Überwachung der Spritzbetonverarbeitung erforderlich zum Beispiel durch Kontrolle der Liefer- und Einbautemperatur und die Zuordnung von Skateanlagen der Überwachungskategorie 2 gemäß Tabelle A.4 der DIN EN 14487-1:2023-01 für die Ausführung von Spritzbetonarbeiten. Dies umfasst eine realistische Planung der Verarbeitungsmengen, die Sicherstellung einer ausreichenden Teamgröße sowie den Nachweis der Qualifikation des Spritzpersonals. Nur durch eine sorgfältige Ausführung können die angestrebten Eigenschaften des Betons langfristig gewährleistet werden.

Potenziale bei der Nachbehandlung

Eine effektive Nachbehandlung ist entscheidend, um eine gleichmäßige Hydratation des Betons sicherzustellen und Schwindrisse zu minimieren. Verbesserungspotenziale liegen insbesondere in der gezielten Auswahl und Anwendung geeigneter Maßnahmen. Dazu zählen Folienabdeckungen mit ausreichender Überlappung und Sicherung gegen Verrutschen, um ein schnelles Austrocknen zu verhindern. Alternativ können wasserspeichernde Abdeckungen wie Jutegewebe oder Fasermatten eingesetzt werden, die eine kontinuierliche Feuchtigkeitsversorgung gewährleisten.

Zusätzlich bietet der Einsatz flüssiger Nachbehandlungsmittel eine wirksame Möglichkeit, die Verdunstung zu reduzieren und die Betonoberfläche vor frühzeitigem Feuchtigkeitsverlust zu schützen. Eine weitere bewährte Methode ist die kontinuierliche Benetzung mit Wasser, die insbesondere bei warmen Witterungsbedingungen für eine gleichmäßige Aushärtung sorgt. Die Verwendung von Quellmitteln im Beton kann zudem dazu beitragen, das Schwindverhalten zu optimieren und einer frühzeitigen Rissbildung entgegenzuwirken.

Da Skateanlagen in der Regel nicht geschalt sind, ist der Beton frühzeitig Witterungseinflüssen ausgesetzt. Daher muss die Nachbehandlung unmittelbar nach dem Spritzvorgang beginnen und solange fortgeführt werden, bis mindestens 50 Prozent der geforderten Druckfestigkeit erreicht sind. Nur durch eine konsequente und fachgerechte Nachbehandlung lassen sich langfristige Schäden und Qualitätseinbußen vermeiden.

Zusammenspiel aus Theorie und Praxis

Die Herausforderungen bei der Rissminimierung in Spritzbeton erstellten Skateflächen verdeutlichen die Notwendigkeit eines interdisziplinären Ansatzes. Die Einhaltung qualitätsgesicherter Prozesse in Planung, Materialwahl, Verarbeitung und Nachbehandlung ist essenziell. Besonders im Bereich der Fugenausbildung und Bewehrungsoptimierung bestehen in der Praxis noch erhebliche Potenziale. Eine systematische Analyse von Bestandsanlagen könnte helfen, weitere Schwachstellen zu identifizieren und gezielt Lösungen zu entwickeln.

Zukunftssichere Konstruktionen durch präzise Planung

Die Untersuchung zeigt: Risse in Spritzbeton erstellten Skateflächen sind nicht gänzlich vermeidbar, aber durch eine durchdachte Kombination aus Planung, Materialwahl und Nachbehandlung signifikant reduzierbar. Die optimierte Grundlagenermittlung, der Einsatz von Querkraftdübeln, Carbon- oder Basaltfaserbewehrung sowie die konsequente Kontrolle der Nachbehandlung sind essenzielle Maßnahmen, um die Lebensdauer der Anlagen zu erhöhen.

Ein praxisnaher Leitfaden zur Rissvermeidung und -überwachung könnte die Qualität künftiger Skateparks nachhaltig optimieren. Um langlebigere, wartungsarme und sichere Skateanlagen zu realisieren, gilt es bewährte Bauverfahren weiter zu verfeinern und Erkenntnisse aus Materialforschungen sowie des Ingenieurswesens gezielt zu nutzen.

Typische Rissbilder werden in den Abbildungen 4 bis 10 dargestellt.

Literaturverzeichnis

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Curbach, Manfred; Hegger, Josef; Schladitz, Frank; Tietze, Matthias; Lieboldt, Matthias (2023): Handbuch Carbonbeton. Einsatz nichtmetallischer Bewehrung. Berlin: Ernst & Sohn.

DIN EN 14974:2019-06: Skateparks – Sicherheitstechnische Anforderungen und Prüfverfahren. Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin: Beuth Verlag GmbH.

DIN EN 1992-1-1:2021-10: Eurocode_2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken_– Teil_1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; Deutsche Fassung EN_1992-1-1:2004_+ AC:2010. Deutsches Institut für Normung e. V., Berlin: Beuth Verlag GmbH.

Diethelm, Bosold Dr.-Ing.; Grünewald, Alexander Dipl.-Ing. (2020): Risse im Beton. Zement-Merkblatt Betontechnik B 18. Hg. v. InformationsZentrum Beton GmbH IZB. InformationsZentrum Beton GmbH (Zement-Merkblätter).

Dietholm, Bosolt Dr.-Ing; Bose, Thomas Dipl.-Ing. (2019): Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton. Zement-Merkblatt Hochbau. Hg. v. InformationsZentrum Beton GmbH IZB (H).

FLL, Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V. (Hg.) (2016): Empfehlungen für Planung, Bau und Instandhaltung von Skate- und Bikeanlagen. Unter Mitarbeit von RWA Skate und Bikeanlagen. Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau. 2016. Aufl. Bonn: Forschungsgesellschaft Landschaftsentwicklung Landschaftsbau e. V (1).

Kilberth, Veith (2021): Skateparks. Räume für Skateboarding zwischen Subkultur und Versportlichung. Bielefeld, Germany: transcript Verlag.

Meichsner, Heinz (Hg.) (2022): Bauwerksrisse kurz und bündig. Rissentstehung, -ursachen und -vermeidung, Instandsetzung gerissener Bauteile. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. 3. Aufl.: Fraunhofer IRB Verlag.

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Stark, Jochen; Wicht, Bernd (2013): Dauerhaftigkeit von Beton. 2. Aufl. 2013. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; Imprint; Springer Vieweg. Online verfügbar unter nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bsz:31-epflicht-1505987, zuletzt geprüft am 14.11.2024.

Steiner, Robert M. ENG. (2025): Typische Rissursachen und deren Vermeidung bei Skateanlagen in Spritzbetonbauweise. Masterarbeit. Hochschule Osnabrück, Osnabrück.

Wietek, Bernhard (2020): Faserbeton. 3. Aufl. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden.