Vemaventuri hilft, den Eurocode 2 der 2. Generation mit Echtzeitdaten zu meistern

Beton gewinnt seine Festigkeit nicht mit der Zeit. Er gewinnt seine Festigkeit durch die Hydratation, also die Reaktion zwischen Zement und Wasser, und diese Reaktion verläuft bei Wärme schneller und bei Kälte langsamer.

Zwei Wände aus derselben Lieferung – eine wurde in einer Februarnacht im Freien gegossen, die andere in einem beheizten Raum – weisen nach drei Tagen messbar unterschiedliche Festigkeiten auf. Der Kalender sagt dazu nichts aus. Was dies jedoch beschreibt, ist die Aushärtungszeit: ein berechneter Wert, der Zeit und Temperatur kombiniert, um die derzeitige Festigkeit des Bauteils abzuschätzen.

Was ändert sich?

Die hier wohl bedeutendste Änderung lässt sich leicht übersehen.Bei der ersten Generation wurden in der Regel 28 Tage als Referenzalter für die charakteristische Druckfestigkeit herangezogen. Bei der zweiten Generation kann das Referenzalter zwischen 28 und 91 Tagen festgelegt werden. 

Der Grund dafür ist die Nachhaltigkeit. Die Zementherstellung ist die dominierende CO₂-Quelle bei Beton, und der direkteste Weg, diese zu reduzieren, ist der geringere Einsatz von Klinker. Betone mit hohem Anteil an Schlacke, Flugasche oder Kalkstein erreichen zwar dieselbe Endfestigkeit, tun dies jedoch langsamer. Nach 28 Tagen erscheinen sie noch schwach. Bei einer Beurteilung nach 56 oder 91 Tagen ist dies jedoch nicht der Fall. Die Zulassung eines späteren Referenzalters beseitigt eine Hürde, die Planer bisher dazu veranlasste, klinkerreiche Mischungen zu wählen.

Darüber hinaus wurde das zeitabhängige Werkstoffverhalten in Anhang B zusammengefasst, der nun normgebend ist, wobei Abschnitt B.4 die zeitliche Entwicklung der Festigkeit und Steifigkeit von Beton behandelt. Die Kriech- und Schwindmodelle wurden aktualisiert und für Normal- und Hochfestbeton vereinheitlicht.

Warum dies die Baustelle erreicht

Ein langsamer aushärtender Beton erreicht nicht nur seine Endfestigkeit später. Er erreicht auch alle Zwischenstufen später, einschließlich derjenigen, die auf der Baustelle entscheidend ist: die Festigkeit, die erforderlich ist, um die Schalung zu entfernen, die Vorspannung zu übertragen oder das Bauteil zu belasten.

An dieser Stelle reicht die Erfahrung nicht mehr aus. Ein Baustellenteam weiß, wie sich sein üblicher C30/37-Beton nach zwei Tagen im April verhält. Bei einer klinkerarmen Mischung mit einer Referenzalterung von 56 Tagen gilt diese Intuition jedoch nicht mehr, und die sicherste Vorgehensweise besteht darin, länger als nötig zu warten. Der ökologische Nutzen ist real, und der Zeitplan gleicht dies aus.

Die Modelle in Anhang B beschreiben, wie sich die Festigkeit entwickelt. Was sie jedoch nicht liefern können, ist die thermische Historie des Bauteils, da diese keine Eigenschaft der Rezeptur, sondern des jeweiligen Betoniervorgangs ist. Im Planungsbüro ist diese Information nirgendwo vorhanden.

Auch Würfel schließen diese Lücke nicht. Ein Würfel, der neben dem Bauteil oder in einem Laborwasserbad gelagert wird, hat eine andere Größe, ein anderes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen und somit eine andere thermische Vorgeschichte. Er bestätigt, dass der gelieferte Beton den Anforderungen entsprach. Er misst jedoch nicht den Beton in der Wand.

Manche Risse haben nichts mit der Belastung zu tun. Sie entstehen in den ersten Tagen, während der Beton noch aushärtet, und verlaufen quer durch die Wand.

Und so läuft es ab: Beim Aushärten entsteht Wärme, und das Bauteil dehnt sich aus. Dann kühlt es ab und möchte sich wieder zusammenziehen. Oft ist das jedoch nicht möglich, da es auf einer bereits ausgehärteten Grundplatte aufliegt. Alles, was sich nicht zusammenziehen kann, gerät unter Zugspannung. Und junger Beton hält noch nicht viel Zugspannung aus. Wo diese zu groß wird, reißt er.

An einer Parkplatzmauer ist das ein Schönheitsfehler. An einem wasserführenden Keller oder Tank ist es ein Mangel, der durch Injektionen behoben werden muss, und jemand kommt dafür auf.

Was ändert sich?

Die erste Generation verfügte hierfür über keine allgemeine Methode. Das Rissbildung bei Befestigungen wurde größtenteils durch die Vorgabe einer Mindestbewehrung abgedeckt, wobei spezifische Bestimmungen lediglich in der Norm EN 1992-3 für Rückhaltebauwerke enthalten waren. Man hat das Risiko nicht bewertet. Man hat es abgedeckt.

Die zweite Generation enthält den Anhang D „Bewertung von Rissbildung im Frühstadium und Langzeitrissbildung aufgrund von Einspannung“ – eine der Erweiterungen des Anwendungsbereichs, die in den Workshop-Unterlagen der Europäischen Kommission selbst als eine der wichtigsten Ergänzungen der Norm aufgeführt sind. Er bietet eine Methode zur konkreten Bewertung des Risikos.

Es lohnt sich, einen Blick darauf zu werfen, wie diese Methode aufgebaut ist. Abschnitt D.4 befasst sich mit der „Bewertung des Temperaturverlaufs“, wobei D.4.2 die Materialeigenschaften im Zusammenhang mit der Temperaturentwicklung behandelt. Erst danach folgen D.5, die Spannungsberechnungen, und D.6, die Rissbreitenberechnungen.

Auf die Reihenfolge kommt es an. Der Temperaturverlauf ist nicht nur eine von vielen Eingangsgrößen. Er ist der erste Schritt, und alles, was danach folgt, hängt davon ab.

Warum dies die Baustelle erreicht

 Für die Anwendung von Anhang D muss der Temperaturverlauf des Bauteils bewertet werden. Bei der Auslegung wird dieser in der Regel vorhergesagt oder berechnet; anhand der Überwachung lässt sich dann feststellen, inwieweit der tatsächliche Temperaturverlauf mit dieser Bewertung übereinstimmt.

 Die tatsächliche Kurve hängt vom Wind, von der Nachttemperatur, von der Mischungszusammensetzung, von der Schalung, von einer ungeplanten Lücke zwischen den Lieferungen und davon ab, wann die Isolierung entfernt wurde. Ein 1,8 m dicker Fundamentbeton, der an einem windigen Tag gegossen wird, folgt keiner Standardkurve.

Und hier liegt der Unterschied zu den beiden anderen Themen. Die Karbonatbildung tritt erst nach zwanzig Jahren auf. Die Festigkeit lässt sich prüfen.Thermische Rissbildung im Frühstadium entsteht bereits in den ersten Tagen der Aushärtung, wobei der kritische Zeitraum vom Bauelement, der Betonmischung, den Einstrebungen und den thermischen Bedingungen abhängt. Man kann jedoch noch Maßnahmen dagegen ergreifen: Die Schalung längerbelassen , später ausbrechen, den Querschnitt kühlen.

Das funktioniert aber nur, wenn man sieht, was gerade passiert, während es passiert.

Referenzen & Normen

• Europäische Kommission, Gemeinsame Forschungsstelle (2025) – Die Eurocodes der zweiten Generation: Wesentliche Änderungen und Vorteile anhand von Bemessungsbeispielen. Sitzung zu EN 1992, A. Pérez Caldentey. Online-Workshop, 3.–5. Juni 2025. 
• Andrade, C. & Izquierdo, D. (2023) – Bestimmungen zu Dauerhaftigkeit und Überdeckungsdicke im künftigen Eurocode 2: Hintergrundmodellierung und Berechnungen. Hormigón y Acero 74(299–300), 19–40. Open Access. 
• Menga, A. et al. (2024) – Frühzeitige Rissbildung aufgrund von Einstrebung: Labor- und Felduntersuchungen zur Vorhersagekraft der vereinfachten Methode in Anhang D der künftigen EC2. Structural Concrete 25(6), 4300–4323. 
• Kanstad, T., Klausen, A.B.E. & Menga, A. (2023) – Hintergrunddokument zu FprEN 1992-1-1, Anhang D. CEN/TC250/SC2/WG1/TG7. 
• von Greve-Dierfeld, S. & Gehlen, C. (2016) – Leistungsbasierte Bemessung der Dauerhaftigkeit, Karbonatisierung, Teile 1–3. Structural Concrete 17(3) 309–328, 17(4) 523–532, 17(5) 718–728. 
• EN 13670:2009. Ausführung von Betonkonstruktionen. CEN, Brüssel.
• EN 206:2013+A2:2021. Beton – Anforderungen, Eigenschaften, Herstellung und Konformität. CEN, Brüssel.