Flüssigboden im Pergamonmuseum: Hohlraumverfüllung im Grundwasser

Das Pergamonmuseum in Berlin zählt zu den bedeutendsten Museumsbauten der Welt und ist zugleich ein architektonisches wie ingenieurtechnisches Meisterwerk des frühen 20. Jahrhunderts. Als zentraler Bestandteil der Museumsinsel beherbergt es weltberühmte Monumentalbauten wie den Pergamonaltar, das Ischtar-Tor von Babylon und das Markttor von Milet.

Diese einzigartige Verbindung von Architektur und Ausstellung stellt bis heute besondere Anforderungen an Erhalt, Nutzung und bauliche Weiterentwicklung des Gebäudes. Errichtet zwischen 1910 und 1930 nach Plänen von Alfred Messel und Ludwig Hoffmann, wurde das Museum auf einem schwierigen Baugrund in unmittelbarer Nähe zur Spree gegründet. Die komplexen Gründungsverhältnisse sowie die enorme Last der ausgestellten Großarchitekturen prägen das Bauwerk bis heute und stehen im Zentrum aktueller bautechnischer Maßnahmen.

Aufgrund von altersbedingten Schäden, konstruktiven Defiziten sowie gestiegenen Anforderungen an Sicherheit, Klimatisierung und Besucherführung wird das Pergamonmuseum seit 2013 umfassend saniert und schrittweise modernisiert. Ziel der Maßnahmen ist es, die historische Substanz zu sichern, die Tragfähigkeit und Dauerhaftigkeit der Gründung zu gewährleisten und gleichzeitig den Museumsbetrieb zukunftsfähig auszurichten.

Die Arbeiten auf der Berliner Museumsinsel laufen in zwei Bauabschnitten. Abschnitt A wurde 2025 abgeschlossen und umfasste unter anderem die vollständige Entkernung sowie Dachsanierungen, umfangreiche Gründungsarbeiten, Fassadenmaßnahmen sowie den Durchbruch zur James-Simon-Galerie mit neuer Raumstruktur und technischer Ausstattung. Bis zum Frühjahr 2027 erfolgt jetzt im Bauabschnitt B die Sanierung des gesamten Südflügels sowie die Herstellung der neuen Brücke über den Kupfergraben. Gleichzeitig läuft die bauliche Umsetzung der archäologischen Promenade, die fünf Gebäude der Museumsinsel unterirdisch verbinden wird.

Begonnen haben die Arbeiten für die Grundinstandsetzung des Gebäudes mit der Ertüchtigung der Fundamente und der Tieferlegung der Kellergeschosssohle, also der Ebene 0. Der hierfür erforderliche Rückbau der jetzigen Gewölbeebene als Ebene 0 stellte eine zentrale Herausforderung dar. Da eine Grundwasserabsenkung aufgrund der Setzungsgefährdung angrenzender Bauwerke nicht ohne weiteres möglich war, wurden bereits im Bauabschnitt A im Nordflügel zunächst Abdichtungs- und Unterfangungsmaßnahmen mittels Düsenstrahltechnik ausgeführt, bevor eine lokale Grundwasserabsenkung erfolgte. Auf diese Weise wurde sichergestellt, dass benachbarte Bauwerke nicht geschädigt werden.

Eingebaut wurde der RMS-Flüssigboden hier mit der mobilen Mischanlage CM30+, die das Material direkt auf der Baustelle herstellt, dosiert und mischt. „Mit dieser Anlage sind wir in der Lage, über einen Schlauch, den Flüssigboden in zu verfüllende Gewölbeebene zu pumpen“, erklärt Lars Raiger. „Über gezielte Bohrungen haben wir sechs Tage lang den Flüssigboden in die Hohlräume eingebracht. Pro Tag etwa 100 m³. Aufgrund seiner einstellbaren Festigkeit sowie selbstverdichtenden Eigenschaften bildet das Material einen temporär tragfähigen und zugleich rückbaubaren Untergrund als Grundlage für die weiteren Abbrucharbeiten.

Diese Bauweise hat uns in die Lage versetzt, die schwer zugänglichen Hohlräume unter der Ebene 0 zu verfüllen, wobei wir die Festigkeit des Materials auf die nachfolgenden Belastungen abstimmen konnten. Mit der Verfüllung dieses Gewölbebereiches mit Flüssigboden gelingt es uns, trotz des anstehenden Grundwassers, für den Abbruch der Ebene 0 eine darunterliegende Arbeitsebene zu schaffen. Der Hohlraum unter der Ebene 0 wird verfüllt, das darin anstehende Grundwasser auf diese Weise verdrängt. Nach Verfestigung des Materials kann die gesamte Ebene 0 ohne große Erschütterungen abgebrochen werden“, so Raiger.

Zeitversetzt dosiert die Anlage den Compound RMS-Gold Standard hinzu. Über den Compound lassen sich die Materialeigenschaften, wie bspw. Tragfähigkeit und einaxiale Druckfestigkeit, präzise auf den jeweiligen Anwendungsfall einstellen. Nach Erreichen der optimalen Mischzeit wird der fertige Flüssigboden ausgeschleust.

Im Projekt Pergamonmuseum war die einstellbare Fließfähigkeit ein zentraler Parameter: Der Flüssigboden musste über ca. 100 Meter in die unteren Gewölbeebenen gepumpt werden. Hierfür verwendete Giese Erdbau eine mobile Pumpe. Der Flüssigboden wurde auf die entsprechend erforderliche Fließfähigkeit eingestellt. Die CM30+ ist als mobile Anlage im Abrollcontainer-Format konzipiert und produziert den Flüssigboden vollständig vor Ort. Grundmaterial, Compound und Wasser werden direkt auf der Baustelle dosiert, gemischt und ausgeschleust. Im Unterschied zu anderen Flüssigboden-Mischanlagen entfällt damit ein separater Fahrmischer. Auf der Museumsinsel, mit ihren eingeschränkten Zufahrten und beengten Platzverhältnissen, bietet dieses Konzept einen erheblichen logistischen Vorteil.

Die CM30+ wird von der RMS Remake Soil GmbH entwickelt und vertrieben. Vom selben Unternehmen stammen auch der Compound RMS-Gold Standard sowie die projektspezifischen Rezepturen für dieses Vorhaben. Zur Verfügung gestellt wurde die Mischanlage samt Know-how und Personal von der von der Max Kroker Bauunternehmung GmbH & Co aus Braunschweig.

Um den bisher noch nicht genormten Baustoff Flüssigboden mit einer transparenten und zielgerichteten Qualitätssicherung am Markt zu platzieren, hat sich seit dem Jahre 2010 die Bundesqualitätsgemeinschaft Flüssigböden (BQF) das Ziel gesetzt, Richtlinien für Ausschreibung und Qualitätssicherung zu definieren und deren Umsetzung in der Praxis sicherzustellen. Die BQF vergibt hierfür ein Qualitätszeichen, wenn alle Anforderungen an die fachgerechte Herstellung, durchzuführende Fremdüberwachungen und nachzuweisende Fachkunde erfüllt werden. Auch die Max Kroker Bauunternehmung ist Träger dieses Qualitätszeichens.

Die geplante Gesamtfertigstellung des Projekts ist für das Jahr 2037 vorgesehen, eine Teileröffnung erfolgt im Frühjahr 2027.

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