Was ist Piping?

Piping ist der Vorgang, bei dem Wasser unter einem Deich oder einer Spundwand durch die Sandschicht strömt und dabei Sandkörner mitnimmt, sodass ein hohler Kanal — eine “Pipe” — entsteht, der von der Austritts- zur Eintrittsseite zurückwächst. Erreicht dieser Kanal das Wasser auf der anderen Seite, bricht der Widerstand zusammen, der Untergrund wird in kurzer Zeit ausgespült und Deich oder Baugrubenwand können versagen.

Wie es entsteht

Bei Hochwasser steht das Wasser außen höher als binnenseitig. Dieses Gefälle drückt Wasser durch die Sandschicht unter dem Deich. Binnenseitig tritt das Sickerwasser wieder aus, häufig in einem Graben oder einer Senke. Steigt dort die Strömungsgeschwindigkeit, werden die feinsten Sandkörner mitgerissen. Das erste sichtbare Zeichen ist eine sandführende Quelle: ein kleiner Krater mit einem Sandring darum, im Gelände hinter dem Deich.

Ist ein Kanal erst einmal da, beschleunigt sich alles: Der Widerstand sinkt, die Geschwindigkeit steigt, es kommt mehr Sand mit. Ein selbstverstärkender Mechanismus — und genau das macht Piping gefährlich.

Wo es auftritt

• Fluss- und Seedeiche auf sandigem Untergrund mit abdeckender Ton- oder Torfschicht.
• Baugruben mit Spundwänden, in denen der Wasserstand innerhalb deutlich tiefer liegt als außerhalb.
• Kaimauern, Schleusen und Durchlässe, wo ein Bauwerk den Untergrund durchschneidet.

Sickerweg und Beurteilung

Entscheidend ist der Sickerweg: die Länge der Strecke, die das Wasser unter dem Bauwerk zurücklegen muss, im Verhältnis zum Wasserstandsunterschied. Je länger dieser Weg bei gleichem Gefälle, desto geringer die Pipinggefahr. Für die Beurteilung niederländischer Wasserschutzanlagen wird das Rechenmodell von Sellmeijer verwendet, das neben Sickerweglänge und Gefälle auch Korngröße und Durchlässigkeit des Sandes berücksichtigt. Ältere Faustregeln wie die Regel von Bligh waren erheblich gröber.

Maßnahmen

• Sickerweg verlängern durch Spundwand, Tondichtung oder einen verlängerten Fuß auf der Außenseite.
• Vertikales sanddichtes Geotextil im Deich, das Wasser durchlässt und Sand zurückhält.
• Filterschicht oder Kiespackung auf der Austrittsseite: Das Wasser darf heraus, der Sand nicht.
• Gegendruck aufbauen mit einer Berme oder, im Notfall, mit Sandsäcken rund um eine sandführende Quelle. Niemals verstopfen — die Quelle muss weiter Wasser abführen, nur ohne Sand.
• In der Baugrube das Gefälle begrenzen, etwa durch Wasserrückführung oder eine tiefer eingebrachte Spundwand.

Verwandte Begriffe

• Sickerwasser
• Spundwand
• Baugrube
• Hochwasserschutz
• Wasserhaltung

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