Bei der Sanierung des Deutschen Optischen Museums stand genau diese Frage im Raum. Wir haben uns mit Prof. Dr.-Ing. Timo Mappes dem Vorstand der Stiftung Deutsches Optisches Museum und als solcher Bauherr des Projektes und dem verantwortlichen Tragwerksplaner Herrn Burkhardt ausgetauscht. Im Mittelpunkt: die Verstärkung der historischen Stahlbetonrippendecken mit dem CARBOrefit®-Verfahren. Eine Sanierung, die den Erhalt der Originaldecken ermöglicht und damit auch ein Stück Baugeschichte bewahrt.

Verantwortung übernehmen heißt Substanz bewahren
Prof. Dr.-Ing. Mappes, Sie hätten die Decken vollständig ersetzen können. Warum haben Sie sich bewusst für den Erhalt entschieden?
„Wir befinden uns in einem Einzeldenkmal“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Mappes. „Mit Übernahme des Gebäudes stellte sich heraus, dass die Tragkraft der Decken mit 2 kN/m² für eine öffentliche Nutzung bei Weitem nicht mehr ausreichend war.“ Ein kompletter Austausch wäre technisch machbar gewesen, aber zu welchem Preis? Nicht nur finanziell, sondern auch kulturell: Mit jeder entfernten Decke wäre ein Stück Baugeschichte unwiederbringlich verloren gegangen. Stattdessen suchte das Team nach einer Lösung, die den Bestand erhält, Ressourcen schont und das Gebäude langfristig nutzbar macht. Mit der Entscheidung für Carbonbeton blieb nicht nur die historische Substanz erhalten, auch die sogenannte graue Energie, also die bereits im Bauwerk gespeicherte Energie, konnte weiter genutzt werden. „Mit Carbonbeton mussten wir die geringstmöglichen finanziellen, materiellen und zeitlichen Ressourcen aufwenden – das ist echte Nachhaltigkeit“, fasst Prof. Mappes zusammen.

Mut zur Innovation – mit klarem Blick auf Risiko und Nutzen
Bereits im Vergabeverfahren suchte das Planungsteam gezielt nach tragfähigen Alternativen zur konventionellen Betonsanierung. Die INGENIEURGRUPPE BAUEN brachte Carbonbeton ins Gespräch.
Prof. Dr.-Ing. Mappes stellt klar: „Das Projekt hat eine recht große Sichtbarkeit – Fehler durften wir uns hier nicht leisten und Kostensteigerungen waren bzw. sind unbedingt zu vermeiden.“
Gerade deshalb fiel die Entscheidung auf Carbonbeton. Warum? Weil die Abwägung eindeutig ausfiel. „An sich widersprechen diese Randbedingungen dem Einsatz einer neuartigen Technologie. Aber die Wahrscheinlichkeit, mit Carbonbeton eine dauerhafte und vor allem günstige Lösung gefunden zu haben, übertraf in der Abwägung die Risiken des erstmaligen Einsatzes einer neuen Technik deutlich“, ordnet Prof. Dr.-Ing. Mappes ein. Sein Hintergrund als Maschinenbauingenieur half ihm, die Argumente fachlich einzuordnen und gemeinsam mit den Planenden fundiert abzuwägen.

Vom Versuch zur Genehmigung
Weil das Verfahren in Deutschland bis dahin bei dieser Deckenart noch nicht angewendet wurde, erforderte das Projekt eine Zustimmung im Einzelfall und dafür notwendigen Belastungsversuche.
„Aufgrund von Abweichungen von der allgemeinen Bauartgenehmigung für das Verstärkungs¬verfahren ‚CARBOrefit®‘, insbesondere in Hinblick auf die vorhandene Deckenart, musste bei der obersten Bauaufsicht in Thüringen eine vorhabenbezogene Bauartgenehmigung beantragt werden“, berichtet Herr Burkhardt. Innerhalb von nur zwei Monaten lag die Genehmigung vor, auch dank konstruktiver Zusammenarbeit mit Behörden und Prüfenden. Ein starkes Zeichen dafür, was möglich ist, wenn alle Beteiligten an einem Strang ziehen.
„Zur Bekräftigung der statischen Berechnungen wurde frühzeitig die Entscheidung getroffen, In-Situ-Belastungsversuche an vorab mittels Carbonbeton verstärkten Deckenstreifen durchzuführen.“ ergänzt Herr Burkhardt. „Die Ergebnisse zeigten ein überraschend gutes Tragverhalten der verstärkten Deckenstreifen mit nur sehr geringen Verformungen. Auf dieser Grundlage stand der zügigen Erteilung der Genehmigungen nichts im Weg.“
Solche Momente bleiben im Gedächtnis. Wenn Berechnungen und Realität die Lösung ergeben. Spätestens hier wich das letzte Zögern der Überzeugung.

Ein Zentimeter, der den Unterschied macht
Herr Burkhardt, wo betraten Sie Neuland?
„Aus theoretisch-ingenieurtechnischer Sicht, mussten wir kein Neuland betreten“, stellt Herr Burkhardt klar. „Sowohl die technische Mechanik, die den erforderlichen statischen Berechnungen zugrunde lag, als auch die besonderen Genehmigungsprozesse für eine ungeregelte Bauart sind uns aus vergleichbaren Projekten bekannt. Die konkrete bauliche Umsetzung für die vorhandenen Rippendecken aus den 1920er Jahren war jedoch durchaus Neuland, zumal das Bauverfahren in dieser Form noch nicht erprobt war. Für mich persönlich war die Planung mit Carbonbeton, also der Einsatz nichtmetallischer Bewehrung, in dieser Tiefe ebenfalls neu.“
Die Lösung klingt fast unscheinbar: Eine nur einen Zentimeter dünne Schicht Carbonbeton verstärkt die historische Konstruktion – mit einer enormen Wirkung.

Gemeinsame Ziele, konsequent umgesetzt
Ein vollständiger Deckenaustausch hätte rund 180 Tonnen CO₂ verursacht. Die Verstärkung schlug mit lediglich 22 Tonnen zu Buche. War das ein Nebeneffekt?
„Das vornehmliche Ziel bei diesem Bauvorhaben war der nachhaltige Umgang mit der denkmalgeschützten Bausubstanz und damit auch die Reduktion des GWP (Global Warming Potential).“, betont Herr Burkhardt. Als Ingenieur:in verfügt man über mehr Einfluss auf die Reduktion grauer Energie, als uns allen oft bewusst ist. Beim Deutschen Optischen Museum gelang es, diesen Spielraum konsequent zu nutzen und einen spürbaren Beitrag zur klimagerechten Bauwende zu leisten. „Wichtig ist in Fällen, in denen technisches Neuland betreten wird, dass alle Beteiligten mitspielen, insbesondere auch der Bauherr und eventuelle Investoren. Im vorliegenden Fall hatten wir mit Herrn Prof. Mappes einen Bauherrn, der die genannten Projektziele mit vorgegeben und dementsprechend vollständig getragen hat. Außerdem hatten wir mit der CARBOCON einen sehr kompetenten und erfahrenen Partner bei der Erzielung einer vorhabenbezogenen Bauartgenehmigung“ unterstreicht Herr Burkardt.

Was bleibt? Was macht den größten Erfolg aus?
Nicht allein die Technik. Nicht allein die Einsparung. Es ist das partnerschaftliche Zusammenspiel aller Beteiligten – Bauherr, Planungsteam, Behörden und Prüfende –, das die Voraussetzungen geschaffen hat, um technische Innovation in den Bestand zu bringen. Gemeinsam wurde eine Lösung entwickelt, die Qualität, Wirtschaftlichkeit und Klimaschutz vereint – Auf Augenhöhe. Und vielleicht ist genau das die wichtigste Botschaft für Eigentümer:innen historischer Gebäude: Denken Sie Erhalt konsequent weiter. Setzen Sie auf starke Partnerschaften, um innovative Verfahren und Baustoffe erfolgreich in die Praxis zu bringen.
Manchmal genügt ein Zentimeter, um Geschichte zu bewahren und Zukunft möglich zu machen!

Prof. Dr.-Ing. Timo Mappes, Herr Burkhardt – vielen Dank für das offene Gespräch.

Dipl.-Ing. (FH) Simeon Burkhardt M. Eng.
Gruppenleiter
Ingenieurgruppe Bauen PartG mbB

Prof. Dr.-Ing. Timo Mappes
Gründungsdirektor des Deutschen Optischen Museums (D.O.M.) und Professor für Geschichte der Physik mit Schwerpunkt Wissenschaftskommunikation an der Friedrich-Schiller-Universität Jena