Unberechenbarer Baugrund

Über die Grenzen von Wissenschaft und Technik

von Hartmut Lüdeling erschienen in Hagia Chora 32/2009

Die Experten rätseln: Warum ist das Kölner Stadtarchiv eingestürzt? Die Unglücksursache soll mit einer übermäßigen Grundwasserabsenkung zusammenhängen. In solchen Fällen reichen konventionelle Prospektionsmethoden oft nicht aus, meint Hartmut Lüdeling, da die Naturwissenschaften die Existenz von ­unterirdischen Wasserläufen in Lockergestein verneinen. Radiästhetische Untersuchungen könnten hier zusätzlich mehr Sicherheit schaffen.

Vergrößern

Innerhalb von Sekunden wird der Alptraum Realität, als am 3. März gegen 13:45 Uhr das Historische Stadtarchiv in Köln zusammen mit zwei Nachbarhäusern donnernd einstürzt. Wie ein Kartenhaus kippt es auf die Straße und in einen Schacht der benachbarten U-Bahn-Baustelle. Das Unglück kostet zwei Menschen das Leben und führt zu einem Verlust von großen Mengen an historischem Archiv­gut, teilweise mittelalterliche Original-Urkunden. Nur dem mutigen Einsatz der Bauarbeiter ist es zu verdanken, dass der Einsturz mitten in der belebten Stadtumgebung nicht noch mehr Todesopfer fordert. Schnell sind die vermeintlichen Ursachen ausgemacht: Die Bauarbeiten an der in 28 Metern Tiefe verlaufenden U-Bahn sollen den Einsturz ausgelöst haben.
Wer in den Tagen danach die Presseberichte verfolgt hat, bekommt den Eindruck, dass die Verantwortlichen leichtfertig gehandelt haben. Von „Pfusch am Bau“, mangelhaften geologischen Baugrunduntersuchungen, fehlender Kommunikation, Kompetenz-Wirrwarr und dergleichen ist die Rede. Es entsteht ein Zerrbild der rheinischen Bananenrepublik.
Die im Internet zugänglichen Fakten waren für mich allerdings ein Hinweis, dass die offiziellen Medien eher einseitig berichteten. Tatsächlich gilt die Baustelle der Nord-Süd-Stadtbahn in Köln als das derzeit ambitionierteste städtebauliche Verkehrsprojekt in Deutschland. Geplant sind ca. vier Kilometer unterirdischer Trasse von zwei parallelen Tunnelröhren. Diese wurden im sogenannten Schildvortriebsverfahren von insgesamt drei Tunnelvortriebsmaschinen in der Zeit zwischen Juni 2006 und August 2007 hergestellt. Dafür war äußerste Präzision erforderlich: Der Abstand zwischen Tunnelröhre und darüber liegender Bebauung beträgt an der kritischsten Stelle nur einen Meter. An anderer Stelle unterquert der Tunnel eine existierende Stadtbahnlinie sogar nur 80 Zentimeter tiefer. Die Stützpfeiler des Hauptbahnhofs wurden mit nur rund 45 Zentimetern seitlichem Abstand passiert.
Zugleich finden die Arbeiten in einem für Archäologen hochinteressanten Umfeld statt: Unter dem Kurt-Hackenberg-Platz und dem Alten Markt haben die archäologischen Schichten eine Mächtigkeit von bis zu 13 Metern.
Bei aller Präzision ließen sich bisher Schäden an den Gebäuden in der Innenstadt nicht vermeiden. Das bekannteste Beispiel dafür ist die plötzliche Schieflage des Turms der romanischen Johann-Baptist-Kirche in der Nähe der Severinsbrücke. Doch mit Hilfe moderner Hubtechnik gelang es, den Turm wieder in die Senkrechte zurückzuversetzen.
Der Kölner Untergrund gilt bekanntermaßen als besonders problematisch. Die Tunnelbohrungen verlaufen überwiegend in Kies und Sandschichten des Quartärs, in denen starke Grundwasserströme zu erwarten sind. In ungefähr 30 bis 35 Metern Tiefe stehen dann tertiäre Schichtungen an, die als weniger wasserdurchlässig angesehen werden.
Eine noch größere Herausforderung als das Graben der Tunnelröhren ist der Bau von Haltestellen und sonstigen bahntechnischen Einrichtungen. Diese Bauwerke müssen in teilweise beengter innerstädtischer Bebauung und unter starker Verkehrsbelastung entweder in offener Bauweise oder zum überwiegendenden Teil im unterirdischen Vortrieb hergestellt werden. An der Einsturzstelle am Waidmarkt soll ein sogenanntes Gleiswechselbauwerk entstehen. Hier erreicht die Nord-Süd-Bahn mit 28,5 Metern ihre größte Tiefenlage. Zur Sicherung der Baugrube wurde ein tiefreichender Rahmen von Beton-Schlitzwänden errichtet. Er reicht angeblich in eine Tiefe von 45 Metern hinab, wo wasserundurchlässiges Ton-Mergelgestein anstehen soll. Die Baugrube sollte ein ringsum wasserdicht abgesicherter Kasten (Caisson) werden, aus dem das anstehende Erdreich gefahrlos abgetragen werden könnte. Das Hauptrisiko sah man darin, dass dieser Kas­ten bei fehlender innerer Erdlast wie ein leeres Schiff aufschwimmen könnte. Um diese Katastrophe zu vermeiden, sollten große Mengen schwerer Beton in die Bauwerkssohle eingebracht und mit seitlichen Stützbohrungen das Bauwerk im Erdreich verankert werden.
Die direkte Ursache des Einsturzes des Archivgebäudes ist auf den Luftbildern klar zu erkennen. Dort, wo das mehr­stöckige Zentralgebäude stand, klafft ein halbkreisförmiger Krater von gut 60 Metern Durchmesser, der seinen Tiefpunkt hinter der südöstlichen Schlitzwand der ­U-Bahn-Baugrube hat. In dieses Loch kippte der Baukörper des Archivs hinein und schlug an der massiven Baugrubenwand auf. Die Trümmer des Gebäudes fielen in die Baugrube, in den Krater und auf die benachbarte Straßenfläche. Zwei nebenstehende Wohnhäuser wurden ebenfalls mitgerissen.