Alternative Baumethode spart Beton und Bewehrungsstahl
Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwendig und teuer. Eine kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet eine neue Baumethode namens "Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC)".
Dabei wird mithilfe eines Luftkissens und Spannkabeln eine ebene, vollkommen ausgehärtete Betonplatte zu einer zweifach gekrümmten Betonschale verformt. Man spart dabei die Schalung und das normalerweise erforderliche Lehrgerüst ein.
65 Prozent weniger Bewehrungsstahl erforderlich
Die an der TU Wien vom Institut für Tragkonstruktionen entwickelte Baumethode funktioniert ganz einfach: Eine Betonplatte mit keilförmigen Aussparungen wird am Boden geschalt und mit Beton ausgegossen. Dabei ist die exakte geometrische Form der Platte entscheidend für die spätere Form der Betonkuppel. Anschließend wird diese zu einer zweifach gekrümmten Betonkuppel verformt, indem ein darunterliegendes Luftkissen aufgeblasen wird. Am Umfang angeordnete Spannkabel werden mithilfe von hydraulischen Pressen gespannt, um die entstehende Kuppel zu stabilisieren. Auf diese Weise können rund 50 Prozent des Betons und 65 Prozent des benötigten Bewehrungsstahls einspart werden.
Erst Testkuppel, dann Wildbrücke
Die Testkuppel, die im Auftrag der Wiener ÖBB-Infrastruktur AG erbaut wird, ist im Endzustand 26,5 m lang, 19,1 m breit und 4,2 m hoch. Mithilfe dieses Testbauwerks wird von den Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) und mit Unterstützung der TU Wien das Verfahren weiter optimiert, um 2017 eine Wildbrücke über die Koralmbahn in Kärnten errichten zu können. Die Koralmbahn ist die Verlängerung des transeuropäischen Korridors in den oberitalienischen Raum. Sie ist Teil dieser international bedeutsamen Achse, die von Danzig über Warschau und Wien nach Triest, Venedig und Bologna führt, und somit die Ostsee mit dem Mittelmeer verbindet.
Fertigstellung im Sommer 2017
Erst kürzlich konnte der Umformungsprozess der Testbetonschale in Kärnten erfolgreich durchgeführt werden. Dabei wurde die 80 t wiegende Betonplatte mit einem Luftdruck von nur 20-22 Millibar angehoben und zur geplanten Betonkuppel verformt. Die besonders glatte Oberflächenform ist einer ausgeklügelten Geometrieoptimierung zu verdanken. „Wir konnten das Verfahren insgesamt in der Vorbereitungsphase nochmals optimieren und entscheidend für diese Erstanwendung verbessern“, erklärt Dr. Benjamin Kromoser. In den folgenden Bauschritten Anfang 2017 erhält die Kuppel noch eine Aufbetonschicht und wird anschließend großzügig ausgeschnitten. Die fertiggestellte Kuppel soll bereits im Sommer 2017 erstmals als Veranstaltungsüberdachung genutzt werden.