Im Zuge der Abstimmungsgespräche bezüglich des Oberflächenabdichtungssystems mit den Behördenvertretern wurde die Forderung nach einem redundant ausgelegten System gestellt. Hierbei wurde behördlicherseits die Vorstellung entwickelt, auf eine einlagige Bentonitmatte noch zusätzlich eine verschweißte Kunststoffdichtungsbahn (KDB) aufzulegen. Somit müssten unterschiedliche Versagensmechanismen auftreten, die eine Durchlässigkeit dieses Systems bewerkstelligen. Dieser Forderung nach Art der Ausbildung der Oberflächenabdichtung wurde seitens des Grundstückseigentümers nicht gefolgt. Vielmehr wurde ein innovatives Produkt entwickelt, vorgeschlagen und zur Genehmigung eingereicht, welches beide Systeme (Bentonitmatte und Kunststoffdichtungsbahn) in einem einzigen Produkt und in einem einzigen Verlegungsgang bündelt. Hierbei handelt es sich um das Produkt Bentomat Cl 1,0 der Fa. Beco Bermüller aus Nürnberg, welches im Folgenden dargestellt und beschrieben werden soll.
Dieses Produkt wurde behördlicherseits genehmigt und wird derzeit eingebaut.
Innovatives Abdichtungselement: Bentomat CL 1,0
Bentomat Cl 1,0 ist ein Kombinationsprodukt aus einer dreischichtigen geosynthetischen Tondichtungsbahn, bestehend aus Vliesstoff, Bentonitgranulat und Geogewebe) und einer glatten 1,0 mm starken PEHD-Kunststoffdichtungsbahn (Abbildung 3 und 4). Die Tondichtungsbahn wird durch vollflächige Vernadelung zu einem homogenen Produkt verbunden. Die PEHD-Dichtungsbahn wird mit einem Spezialkleber in einem separaten Arbeitsgang auf die Tondichtungsbahn aufkaschiert.
Die Bentonitmatte verfügt über eine hohe, natürliche Dichtwirkung. Eine positive Eigenschaft des Bentonitgranulats ist die Möglichkeit, kleinere Beschädigungen der Matte selbstständig wieder abzudichten. Die 1,0 mm starke Kunststoffdichtungsbahn bildet in diesem System eine zusätzliche Abdichtung, welche die grundsätzliche Austrocknungs- und Durchwurzelungssicherheit gewährleistet. Somit vereint diese "Kombinationsdichtung" die Vorteile der Ton- und Kunststoffdichtungsbahn in einem einzigen Produkt mit einem einzigen Verlegungsgang. Durch die Anordnung sowohl einer Bentonitmatte als auch einer Kunststoffdichtungsbahn konnte der Forderung nach einem redundanten System nachgekommen werden. Weiterhin ergab sich zusätzlich eine Kostenersparnis in diesem Spezialfall von ca. 30%.
Bentomat Cl 1,0 bietet auch während der Einbauphase technische und wirtschaftliche Vorteile. Da bei Bentomat Tondichtungsbahnen ausschließlich natürlicher Natriumbentonit in Granulatform verwendet wird, entsteht kein unerwünschter Pulverstaub. An Schnittkanten und in den Randbereichen der Matte treten ebenfalls keine Materialverluste auf. Hinzu kommt, dass durch die werksseitig aufgebrachte Kunststoffdichtungsbahn bei der Verlegung ein zusätzlicher Arbeitsgang entfällt. Windsicherung, Ausrichtung und Verschiebung der Kunststoffdichtungsbahn werden so überflüssig.
Für höchste Anforderungen an das Dichtsystem wurde Bentomat Cl 1,0 entwickelt. Bei diesem innovativen Produkt wird die Bentonitmatte mit einer Kunststoffdichtungsbahn flächig verbunden, sodass man Bentomat Cl 1,0 mit gutem Grund als „Kombinationsdichtung“ bezeichnen kann.
Die zusätzliche 1,0 mm starke Kunststoffdichtungsbahn bietet dabei mehrere Vorteile:
- Eine Austrocknung der Bentonitmatte wird verhindert.
- Die gesamte Abdichtung ist wurzelfest.
- Die Dichtwirkung von Bentomat Cl 1,0 ist über den Faktor 100 höher als bei herkömmlichen Abdichtungssystemen
Im Rahmen der projektspezifischen Betrachtungen konnte im Rahmen eines Gleichwertigkeitsnachweises festgestellt werden, dass unter den dargestellten Betrachtungen und Anforderungsprofilen die vorgesehene Kombidichtungsmatte Bentomat CL 1,0 als gleichwertig zur mineralischen Dichtung zu betrachten ist. Auch zeigte sich, dass eine auf 0,10 m reduzierte mineralische Drainage mit einer Entwässerungsbahn den Anforderungen genügt.
Drainelement: Droptec G 20 EX
Ein funktionierendes Abdichtungssystem erfordert immer eine leistungsfähige Entwässerung. Diese Anforderung erfüllt die kombinierte Schutz- und Drainagebahn Droptec G 20 EX. Der Geoverbundstoff besteht aus Polyethylen-Schaumflocken in unterschiedlicher Körnung und einem aufkaschierten, mechanisch verfestigten Vliesstoff als Filterlage. Die Polyethylen-Schaumflocken sind Primärrohstoffe, die in einem thermischen Prozess, ohne Verwendung von Kleber oder chemischen Zusätzen, dauerhaft verbunden werden. Längsrillen an der Unterseite der Bahn sorgen für eine hohe Entwässerung in der Ebene. Der verwendete PE-Schaum ist dauerelastisch und widerstandsfähig. Auch bei höheren Schütthöhen und grobkörnigerem Material ist der Schutz der Abdichtung dauerhaft optimal gewährleistet.
Standsicherheitsberechnung
Die Oberseite der hier verwendeten Bentomat Cl 1,0 ist glatt. Um daher die Böschungsstandsicherheit im Vorfeld sicher nachzuweisen, wurde ein direkter Scherversuch zur Bestimmung der Kennwerte in der Fuge Bentomat Cl 1,0 vs. Droptec G 20 EX durchgeführt. Der Prüfbericht vom Institut für textile Bau- und Umwelttechnik, tBU Greven, mit der Bestimmung des Scherverhaltens zwischen Bentomat CL 1,0 (Folienseite) und Droptec G 20 EX (Unterseite) zeigt einen Kontaktreibungswinkel von d = 10,6° und eine Adhäsion von a = 3,3 kPa. Eine vereinfachte Betrachtungsweise erlaubt für den Endzustand, ohne Berücksichtigung der Adhäsion (konservative Annahme), die Verlegung von Bentomat CL 1,0 und Droptec G 20 EX auf Böschungen bis zu einer Neigung von ca. b = 8 ° (Neigung ca. 1 : 7, entsprechend ca. 14%).
Um in Zukunft auch Böschungen mit größeren Neigungen mit diesem System abdichten zu können, wird derzeit ein Produkt entwickelt, welches eine sandrauhe Oberfläche aufweist.