Porendruck bezeichnet den Druck von Flüssigkeiten oder Gasen in den Hohlräumen eines Materials. Wasser in Poren folgt der Oberflächenspannung sowie dem Kontaktwinkel und der Porengeometrie.
Positiver Porendruck drückt von innen auf das Gefüge. Negativer Porendruck entsteht als Sog in ungesättigten Zonen und stabilisiert das Gefüge. Das Terzaghi Wirkspannungsprinzip erklärt den Zusammenhang zwischen Gesamtspannung sowie Porendruck und Tragfähigkeit. Steigt der Porendruck, dann sinkt die wirksame Spannung im Material.
Arten und Dynamik des Porendrucks
Baustoffe zeigen hydraulische Reaktionen auf Klima, Nutzung sowie Einwirkungen aus dem Boden. Regen erhöht den Porenwasserspiegel in Schichten und Fugen. Verdunstung senkt den Porendruck und erzeugt kapillaren Sog. Temperaturänderungen verändern Viskosität sowie Gasdruck in Porenräumen. Salze binden Wasser osmotisch und verschieben Druckniveaus in Verdunstungszonen. Risse ändern Fließwege und koppeln feine Poren mit größeren Hohlräumen.
Relevanz in Bauplanung und Geotechnik
Fundamente benötigen stabile wirksame Spannungen im Untergrund. Starker Regen oder Aufstau erhöht Porendruck und reduziert die Scherfestigkeit von Böden. Baugrubenwände benötigen Entlastung durch Drainagen sowie Filterkörbe. Hangsicherungen nutzen Entwässerung, damit der Porendruck nach Starkniederschlägen nicht kritische Werte erreicht. Die Planung von Sockeln berücksichtigt Spritzwasserzonen sowie aufsteigende Feuchte mit kapillarbrechenden Schichten.
Ziegel, Kalksandstein sowie Naturstein besitzen hierarchische Porennetze. Mikroporen speichern Wasser stark und erzeugen ausgeprägte Druckgradienten. Mesoporen verteilen Feuchte über Distanzen und koppeln Schichten. Makroporen erleichtern Verdunstung sowie Druckabbau. Beton enthält Gelporen und Kapillaren mit unterschiedlicher Ansprechzeit. Frost erhöht Eisbildungsdruck in gesättigten Zonen und belastet Randbereiche. Sanierputze mit definierter Porosität entkoppeln Oberflächen und puffern Salz sowie Feuchte.
Typische Schadensmechanismen
Erhöhter Porendruck transportiert Salze in Verdunstungszonen. Kristallisation erzeugt Kristalldruck und schwächt Oberflächen. Frost Tau Wechsel sprengt Putzgefüge in nassen Bereichen. Dichte Beschichtungen sperren Wasser ein und verschieben Schäden seitlich. Fehlende Tropfkanten sammeln Wasser in Bauteilkanten und steigern lokale Druckspitzen. Unzureichende Dränage führt zu Aufweichung im Baugrund sowie sinkender Tragfähigkeit.
Planung, Detailausbildung sowie Sanierung
Ein robustes Feuchtemanagement steuert Wege hinein sowie hinaus. Dränagen, Filtervliese sowie kapillarbrechende Schichten senken Porendruck kontrolliert. Tropfkanten, Gefälle sowie definierte Anschlussdetails verhindern Staunester. Diffusionsoffene Systeme fördern Rücktrocknung und begrenzen Druckaufbau. Horizontalsperren begrenzen aufsteigende Feuchte im Mauerwerk. Kapillaraktive Innendämmungen lenken Feuchte in verdunstungsfähige Zonen. Entsalzungsopferputze reduzieren Kristalldruck und schützen Sichtflächen nachhaltig.
Messung und Bewertung in der Praxis
Fachleute nutzen Bohrmehlproben sowie Darrmethoden für Feuchteprofile. CM Messungen ergänzen die Bestimmung in Estrichsystemen. Leitfähigkeitsprofile zeigen Salzverteilungen entlang der Fließwege. Pore Pressure Transducer erfassen Porenwasserdruck im Boden mit hoher Auflösung. Thermografie visualisiert Verdunstung an Fassaden bei passenden Randbedingungen. Die Bewertung kombiniert Materialkennwerte, Quellenanalyse sowie klimatische Randdaten.
Wasser erhält klare Eintrittspfade sowie sichere Austrittspfade. Details vermeiden Kapillarbrücken und sichern Verdunstungsflächen. Materialien arbeiten zusammen und unterstützen Rücktrocknung statt Sperrung. Dränagen bleiben frei und leiten Wasser zuverlässig ab. Wartung hält Fugen dicht sowie Anschlüsse funktionstüchtig. Planung, Materialwahl sowie Instandhaltung reduzieren Porendruck wirksam und erhöhen die Lebensdauer von Bauteilen.