Historisches
Die Straße „Zellbach“ bestand ursprünglich aus einer unteren und einer oberen Fahrbahn. Beide Fahrbahnen waren durch einen begrünten Hang mit Rotdornbestand voneinander getrennt. Im Zuge des Ausbaus der Bundesstraße B 241 wurde die untere Fahrbahn deutlich verbreitert, und der Hang wurde 1953 durch eine mit Grauwacke verkleidete Stützmauer ersetzt. Die Belastbarkeit der oberen Fahrbahn wurde auf 1,5 t begrenzt. 1957 wurde die Belastbarkeit auf 3,5 t erhöht. Wegen der umständlichen Transporte der Mülltonnen wurde Anfang der 1990er Jahre die Belastungsgrenze zugunsten der Müllfahrzeuge ohne vorherige Konsultation eines Baustatikers durch einen Verwaltungsakt aufgehoben. Die tatsächliche Belastung konnte damit größenordnungsmäßig15 mal höher sein als ursprünglich vorgegeben.
Sichtbarer Schaden
Im Jahr 2009 fielen ein paar Steine aus dem Vormauerwerk auf die Straße. Die obere Fahrbahn wurde umgehend gesperrt und 14 Tage später unter Auflagen nur für die PKW der Anlieger wieder geöffnet. Zur angeblichen Sicherung der Stützmauer wurden mit Sand oder Kies gefüllte Bigpacks davorgestellt. Da die Säcke nahezu keinen Kontakt mit der Stützmauer haben, war diese kostspielige übereilte Maßnahme weitestgehend sinnlos. Oben und unten fixierter Maschendraht hätte den gleichen Effekt gehabt. Weitere Vormauersteine haben sich in der Zwischenzeit offenbar nicht gelöst.
Bau der bestehenden Mauer
Da Straßen und Stützmauer über 50 Jahre alt sind, wurden sie vom Tiefbauamt pauschal als abgängig und abgeschrieben eingeordnet. Bohrkerne durch die Mauer hindurch zeigten so geringe Festigkeiten, dass sich Proben für die Druckfestigkeitsprüfung teil kaum noch herstellen ließen.
Um die Mauer zu beurteilen, muss man ihren Aufbau kennen und verstehen. Wie schräg angesetzte Bohrungen belegen, brauchte die Mauer nicht gesondert gegründet werden, sondern man konnte sie direkt auf den anstehenden Fels im Untergrund setzen. Verfahren wurde etwa wie folgt: Für die bergseitige Rückseite der Mauer wurde eine Schalwand aufgestellt. Davor wurde eine Mauer aus weitgehend unbehauenen Bruchsteinen aus Grauwacke errichtet. Der Abstand der Sichtfläche zur Schalwand sollte unten etwa 70 cm betragen, an der Mauerkrone etwa 60 cm. Da die Bruchsteine kaum behauen waren, musste die Lage der Steine durch Mörtel stabilisiert werden; dazu diente ein Kalk-Trass-Mörtel mit überwiegend sehr feinem Quarzsand. Hatte die Bruchsteinmauer eine Höhe von etwa einem halben Meter, wurde der Raum zwischen Mauerrückseite und Schalwand mit erdfeuchtem Magerbeton verfüllt und durch Stampfen verdichtet. Daraufhin wurde die Bruchsteinmauer ein weiteres Stück hochgezogen und der Zwischenraum wieder mit Stampfbeton verfüllt, bis in mehreren Stufen die angestrebte Höhe erreicht war.
Nach Aushärten des Betons und Entfernung der Schalung wurde der Zwischenraum zum Unterbau der oberen Fahrbahn mit Erde, Steinen und Bauschutt verfüllt und offenbar nicht wesentlich verdichtet. Die Netto-Mauerhöhe ohne Decksteine beträgt an der höchsten Stelle kaum mehr als zwei Meter.
Mögliche Schubkräfte
Die Häuser sind weitgehend auf dem felsigen Untergrund verankert und schieben somit nicht gegen die Mauer.Das Querprofil der Fahrbahn ist durchweg horizontal im Gegensatz zu Teilen der oberen Fahrbahn in der Straße „Sorge“. Bei einem horizontalen Querprofil werden die Kräfte durch die Verkehrsbelastung nach unten gelenkt. Hängt die Fahrbahn etwas zur Mauerkrone hin, wirkt ein Teil der Verkehrsbelastung schiebend auf die Mauerkrone. Die Scherfestigkeit der Mauerhinterfüllung ist so groß, dass die Mauer von der Bergseite praktisch nicht auf Druck beansprucht wird.
Die von Herrn Dr. Stoewahse genannten Rammsondenmessungen belegen, dass der Grund unter der oberen Fahrbahn im oberen Bereich stark verdichtet ist – das ist einmal dem Fahrbahnbau an sich, zum Anderen der Verkehrsbelastung besonders durch die Müllfahrzeuge zuzuschreiben. In einem weiten mittleren Bereich ist der Untergrund mangelhaft verdichtet – ein mangelhaft verdichtetes Material kann keine seitlichen Schubkräfte auf die Mauer übertragen. In der Nähe des Mauerfußes ist das dahinter liegende Material wieder stärker verdichtet, aber dort können keine Schubkräfte mehr wirken.
Herr Dr. Stoewahse empfiehlt, beim Neubau der oberen Fahrbahn den Untergrund bis 80 cm tief auszukoffern und neu zu verdichten. Für eine nur für 3,5t freigegebene Straße ist das abwegig.
Herr Dr. Stoewahse empfielt, Autos nur in 4 m Abstand von der Mauerkrone zu parken. Diesen 4 m liegt die Betrachtung zugrunde, dass gar keine Mauer vorhanden ist, und der Untergrund aus trockenem natürlichen Sand oder Kies besteht.
Geringfester Beton
Ein Beton von geringer Festigkeit konnte die Anforderungen also problemlos erfüllen und hat sie nunmehr bald 60 Jahre erfüllt. Wegen der hohen Porosität zwischen 10 und 20 % brauchten weder Drainagen noch Dehnungsfugen vorgesehen werden. Bei mechanischer Überbeanspruchung würde sich der betroffene Mauerteil sichtbar verformen und schließlich brechen.
Die Modellbetrachtungen des Herrn Dr. Stoewahse beziehen sich auf starre Mauern, die auf größerer Länge umkippen können, oder auf Mauerwerke, bei denen die Vermörtelung versagt. Diese Modellvorstellungen sind auf die Zellbachmauer ebenso wenig anwendbar wie die gezeigten Lastverteilungskurven in einer homogenen Betonmauer.
Alterung von Beton
Das Tiefbauamt geht davon aus, dass die Mauer ebenso wie der Fahrbahnbelag der Alterung unterliegt. Diese Annahme ist falsch! Wird Zementbeton weder chemisch noch dynamisch beansprucht, so hält er ewig. Chemische Beanspruchung fällt aus, der Zuschlagstoff enthält z.B. keinen Pochsand. Streusalzlösungen haben auf Beton keinen Einfluss.
Die dynamische Beanspruchung war äußerst gering. Die Mauer steht auf felsigem Grund, Vibrationen durch den Verkehr auf der unteren Fahrbahn wurden daher nicht übertragen. Temperaturwechsel waren sehr moderat, Sonneneinstrahlung gab es ebenso wenig wie abrasive
Wettereinwirkungen
Die Verkehrsbelastung auf der oberen Fahrbahn hatte nur dort einen Einfluss, wo die Müllfahrzeuge zu dicht an der Mauerkrone gefahren, gegen diese gedrückt oder sogar auf ihr gefahren sind. Hier kann es massive Schäden gegeben haben.
Das Vormauerwerk
Der Auslöser der Zellbachmauer-Problematik waren die auf die Straße gefallenen Vormauersteine. Untersucht man das Vormauerwerk, stellt man fest, dass der Kalkmörtel absolut ungeeignet war. Er ist durchweg zu feinem Mehl und Sand zerrieselt. Durch den mageren und erdfeuchten Beton gibt es zu den Vormauersteinen nahezu weder einen Kraftschluss noch einen Formschluss. Die Steine werden hauptsächlich durch die nur noch bruchstückhaft vorhandene nachträglich Verfugung in ihrer Lage gehalten. Wird die Verfugung entfernt, wird man viele Steine ohne weiteres Werkzeug von der Mauer abnehmen können.
Fazit
Es gibt praktisch keine Schubkräfte, die von der Bergsseite gegen die Mauer drücken. Da sie auf felsigen Untergrund gegründet ist, hatte die Verkehrsbelastung der unteren Fahrbahn keinen Einfluss. Nur wo die Müllfahrzeuge zu dicht neben der Mauerkrone oder sogar auf ihr gefahren sind, lassen sich Schäden nicht ausschließen. Der Beton der Mauer ist zwar von geringer Festigkeit, unterliegt aber keiner Alterung. Ein sichtbarer Schaden ist nur am Vormauerwerk entstanden, weil der verwendete Mörtel ungeeignet war und völlig zerrieselt ist.
Sanierungsvorschlag für die Mauer
Zur Sanierung sollte das Vormauerwerk abgetragen und neu wieder vorgesetzt werden, diesmal aber mit eher mageren Zementmörtel. Die Vermörtelung der Steine untereinander sollte immer wieder z.B. durch kleine Holzbrettchen unterbrochen werden. Die Steine sollten über Mörtelbrücken mit dem dahinter befindlichen Beton verbunden werden. Eine völlig dichte Vermörtelung ist zu vermeiden, damit auf dem porösen Beton geringer Festigkeit keine starre Außenschale entsteht, die dem Altbeton eher schadet als nützt. Diese Arbeit kann als kleine Wanderbaustelle betrieben und so die Bigpacks langsam entfernt werden. Die Kosten halten sich in einem wohl überschaubaren Rahmen, und fremde Planungsbüros brauchen nicht herangezogen zu werden. Unabhängig davon, welche Verkehrsregelungen in der Zukunft angedacht werden – die Mauer insgesamt wird nicht wieder abgerissen werden, und daher ist eine Sanierung der Vormauer kaum zu umgehen.
Sanierungsvorschlag für die untere Fahrbahn
Beim Tiefbauamt gibt es ein Totschlagargument: Grundhafter Ausbau. Die untere Fahrbahn des Zellbachs braucht nicht grundhaft ausgebaut zu werden. Es genügt, die Fahrbahn abzufräsen, evtl. eine Geotextilmatte zu verlegen und eine neue Schwarzdecke aufzubringen.