Betonsanierung: Karbonatisierung, Risse & Korrosion — Ursachen, Normen & Kosten 2026

Mechanismus: Atmosphärisches CO₂ (Anteil ca. 0,04 Vol.-%) diffundiert durch die Betonporen und reagiert mit Calciumhydroxid Ca(OH)₂ zu Calciumcarbonat CaCO₃. Dieser Prozess senkt den pH-Wert des Betons von alkalischen Werten von 12,5–13,5 auf unter 9. Unterhalb von pH 9 bricht die Passivschicht auf der Bewehrung zusammen — die Korrosion kann beginnen.

Karbonatisierungstiefe xᴄ : Die Eindringtiefe folgt näherungsweise dem Wurzel-t-Gesetz:
xᴄ = k · √t (k = materialabhängiger Karbonatisierungskoeffizient, t = Zeit in Jahren).
Bei typischem Berliner Altbaubeton der 1950er–70er mit w/z-Wert >0,6 werden nach 40 Jahren Karbonatisierungstiefen von 15–35 mm gemessen — oft genug, um die Bewehrung (Betondeckung 10–20 mm) zu erreichen.

Nachweis nach DIN EN 14630: Phenolphthalein-Indikator (1 %-ige Alkohollösung) auf frischer Bruchfläche — karbonatisierter Bereich bleibt farblos, intakter Bereich verfärbt sich violett. Quantitative Bestimmung per Karbonatisierungsprofil (Titration, REM-EDX).

Elektrochemischer Prozess: Stahl bildet im alkalischen Beton eine stabile Passivschicht (Magnetit Fe₃O₄). Fällt der pH-Wert durch Karbonatisierung unter 9 oder überschreitet der Chloridgehalt 0,4 % Cl⁻ (bez. Zementmasse), bricht diese Schicht lokal auf. Es entstehen galvanische Elemente: anodische Bereiche (aktive Korrosion, Fe → Fe²⁺ + 2e⁻) und kathodische Bereiche (O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻).

Folgen: Rostprodukte (Eisenhydroxide) haben ein Volumen von bis zu 10-fach des Ausgangsmetalls. Der entstehende Spreiz- und Spaltdruck sprengt die Betondeckung auf („Spalling“). Freiliegende Bewehrung korrodiert beschleunigt weiter. Querschnittsabnahmen der Bewehrung von 20–50 % sind bei berliner Altbauten keine Seltenheit.

Chloridinduzierte Korrosion (XD/XS-Exposition) ist besonders aggressiv, da Chloride die Passivschicht direkt angreifen, unabhängig vom pH-Wert. Berliner Tiefgaragen, Brücken und Fassaden mit Tausalzbelastung sind typische Fälle.