Bauinformant bloggt Beton

Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Schalungselement, das aus einer mit technischen Textilien bewehrten Platte besteht. Durch eine spezielle Strukturierung wird das Bauteil stabilisiert und ist somit selbsttragend. Das Schalungselement wird mit einer hydraulisch abgebundenen Matrix (z.B. Feinbeton) ausgegossen, wobei diese das Textil durchdringt. Nach dem Ausschalen hat man ein Fertigbauteil, das nach der Verwendung als Schalungselement (verlorene Schalung) im Bauteil verbleibt, es ist also bauteilintegriert. Derartige Elemente übernehmen die Schalungsfunktion, bilden die Bauteiloberfläche und können auch statisch in die Gesamtstruktur angerechnet werden. Mindestens eine Seite hat Sichtbetonqualität und kann glatt oder strukturiert sein.

Anwendung

Die derzeit verwendeten Schalungselemente müssen nach jeder Betonage entfernt werden. Aufgrund von Verschleißerscheinungen finden die Schalungsplatten nur wenige Male Verwendung. Die neuen Fertigteilelemente werden werksmäßig hergestellt und in das Bauteil integriert. Dadurch ist die Qualität der Betonoberfläche durchweg sehr gut. Weiterhin ist es möglich, strukturierte Oberflächen herzustellen. Eine insgesamt verbesserte und gleichmäßigere Betonqualität kann je nach Einsatz der im Fertigbauteil verwendeten Betonrezeptur auch wesentlich zur Dauerhaftigkeit der Gesamtkonstruktion beitragen. Die Wertschöpfung im Bereich der Fertigteilindustrie wird dadurch vergrößert und neue Marktsegmente können erschlossen werden. Geeignet sind derartige Bauteile insbesondere für großflächige Anwendungen beispielsweise bei Büro- oder Verwaltungsgebäuden.

Aktueller Stand

Die Erfindung wurde im Januar 2004 von der RWTH Aachen zum Patent angemeldet. Berechnungen wurden durchgeführt, verschiedene Muster liegen vor. Weitere Muster können hergestellt werden, auch nach Kundenanforderung.

Alle Vorteile auf einem Blick:
- Verbesserte Rohstoffverwertung, Entsorgung von Schalungsplatten entfällt
- Gute Umweltverträglichkeit
- Hohe Qualität der Betonoberfläche
- Strukturierte und/oder farbige Oberflächen möglich
- Hohe Tragfähigkeit
- Geringes Gewicht
- Gute Verarbeitbarkeit
- Gute Dauerfestigkeit

Die PROvendis GmbH bietet im Auftrag der RWTH Aachen interessierten Unternehmen Lizenzen für dieses Verfahren und zur Produktion entsprechender Bauteile an. Die PROvendis GmbH ist die Patentverwertungsgesellschaft der Hochschulen des Landes NRW

Kontakt:

Dr.-Ing. Ilona Gehrig
Tel.: 0208 94 105 22
Fax: 0208 94 105 50
E-Mail: ig@provendis.info
Web: www.provendis.info
www.lifesciencepatente-nrw.de

Stichwort: BISS
Eine Erfindung der RWTH Aachen

Bauwerksscanner OSSCAR

Zur zuverlässigen und wirtschaftlichen zerstörungsfreien Untersuchung von Bauwerken aus Stahl- oder Spannbeton, zu denen auch die Fundamente von Windkraftanlagen gehören (Flachfundamente oder Spannbetonsockel von Hybridtürmen), wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt.

Diese Messeinrichtung vereint eine intelligente Verfahrenskombination (Ultraschallecho, Radar, Wirbelstromprüfung), eine automatisierte Datenaufnahme sowie die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus fusionierten Daten. Die Anwendungsfelder bei Windkraftanlagen sind die Qualitätssicherung beim Neubau sowie die spätere Zustandserfassung bzw. Schadensdiagnose bei Inspektionen.

Um die Leistungsfähigkeit moderner zerstörungsfreier Prüfverfahren (zfP) im Bauwesen voll ausschöpfen zu können, sind leicht handhabbare Messwerterfassungssysteme erforderlich, mit denen Stahlbeton- und Spannbetonbauwerke zuverlässig und wirtschaftlich untersucht werden können. Aus diesem Grund wurde der Bauwerksscanner OSSCAR (OnSiteSCAnneR) entwickelt. Diese Messeinrichtung vereint eine intelligente Verfahrenskombination (Ultraschallecho, Radar, Wirbelstromprüfung), eine automatisierte Datenaufnahme sowie die bildgebende Darstellung der Ergebnisse aus fusionierten Daten.

Der Scanner wurde ursprünglich für die Brückenprüfung entwickelt, kann aber für alle Bauwerke eingesetzt werden, so dass auch Fundamente von Windkraftanlagen (primär Flachfundamente oder Spannbetonsockel von Hybridtürmen) untersucht werden können. Für die Fundamente von Windkraftanlagen gibt es, genauso wie für alle anderen Bauwerke auch, zwei Anwendungsfelder: Qualitätssicherung beim Neubau und Zustandserfassung (Schadensdiagnose) z. B. bei Revisionen. Bei allen Bauwerken muss allerdings ein direkter Zugang zu den Prüfflächen möglich sein. Bei Flachfundamenten ist auch der Einsatz des selbstfahrenden und selbstnavigierenden Prüfroboters BetoScan möglich, der in der Lage ist, große Flächen automatisch mit mehreren Prüfverfahren gleichzeitig abzuscannen.

Um bedarfsgerechte Instandsetzungsmaßnahmen planen zu können, benötigt der planende Ingenieur zuverlässige Informationen über die Konstruktion und den Zustand des Bauteils. Dort, wo Planunterlagen vorhanden sind und Schäden festgestellt wurden, muss häufig überprüft werden, ob die dokumentierte Konstruktion überhaupt so ausgeführt wurde. Fehlen Planunterlagen vollständig, wird häufig ein vorzeitiger Abriss erwogen, weil zerstörende Untersuchungen oft nicht möglich sind und einzelne zfP-Untersuchungen nicht die ausreichenden Informationen bringen. Bei Brückenprüfungen nach DIN 1076 werden bei Schäden, deren Umfang bzw. Ursache nicht spezifiziert werden können, Zusatzuntersuchungen im Rahmen der objektbezogenen Schadensanalyse durchgeführt. Diese werden häufig nicht zerstörungsfrei oder in Ermangelung geeigneter Verfahren gar nicht ausgeführt. Der Mangel an Informationen über das Bauteil führt häufig zum verfrühten Abbruch oder zu Fehleinschätzungen bei der Instandsetzung. Mit dem Bauwerksscanner steht ein Gerät zur Verfügung, das durch die neuartige Verfahrenskombination der zerstörungsfreien zfP-Bau-Verfahren Ultraschallecho, Radar und Wirbelstromprüfung das Maximum an verfügbaren Informationen aus dem Bauteil liefert. So sollen eine Vorort-Datenauswertung und die bildgebende Darstellung der Konstruktion (Bauteilgeometrie, schlaffe Bewehrung, Spannbewehrung) möglich werden. Durch Automatisierung sollen die Messzeiten gegenüber Handmessungen verkürzt und die Datenqualität verbessert werden. Damit kann zwischen Messergebnissen und Planunterlagen bereits auf der Baustelle ein Bezug hergestellt werden bzw. wird es möglich sein, die Konstruktion eines unbekannten Bauteils zu rekonstruieren. Diese Prüfaufgabe wird mit Bauteilrekonstruktion bezeichnet.

Darüber hinaus soll mit dem Bauwerksscanner eine Messeinrichtung zur Verfügung stehen, mit der der Verpresszustand von Spanngliedern überprüft werden kann. Damit stünde dem Markt erstmals ein Gerät zur Verfügung, mit dem im Zuge der Qualitätssicherung die ordnungsgemäße Verpressung der Hüllrohre durch bildgebende Darstellung und die Ortung von Verpressfehlern an bestehenden Bauteilen möglich wäre. Die Ergebnisse sollen zu einer verbesserten Datenlage führen und als Basis für Entscheidungsprozesse dienen.

Die Handhabung des Systems ist praxisorientiert auf die Bedürfnisse der Bauwerksprüfer zugeschnitten. Der Bauwerksscanner kann wahlweise mit Saugfüßen oder Verdübelung am Bauwerk gehalten werden und ist dadurch auch für vertikale Flächen, Über-Kopf-Einsatz und unter beengten räumlichen Verhältnissen einsetzbar. Maximal zwei Personen werden zum Aufbau benötigt, da er einfach und schnell montierbar ist.

Das System wird vom Fraunhofer IZFP am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision (Halle 1, Stand 1502) bei der Control 2009 in Stuttgart, 5. bis 8. Mai, präsentiert. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Fachkontakt:
Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-500
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de

auf: www.innovations-report.de

Regina Fischer | Quelle: Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen: www.vision.fraunhofer.de
www.vision.fraunhofer.de/de/0/projekte/449.html

Die Vereinigten Arabischen Emirate, insbesondere Dubai und Abu Dhabi, übertreffen sich gegenseitig mit Bauvorhaben der Superlative. Sei es das höchste Gebäude der Welt, die größte künstliche Insellandschaft oder das luxuriöseste Hotel, alle diese spektakulären Bauwerke konzentrieren sich am Eingang zum arabischen Golf. Mit dem zurzeit in Bau befindlichen und durch eine extreme Neigung charakterisierten Capital Gate-Tower macht Abu Dhabi jetzt Dubai ernste Konkurrenz.

Mit einer Neigung von 18 Grad ist der Capital Gate-Tower das am stärksten geneigte Gebäude der Welt. Den 160 m hohen Ortbetonkern klettert der Generalunternehmer Al Habtoor mit insgesamt 72 Konsolen der Doka-Selbstkletterschalung SKE 50.

Während der Schiefe Turm von Pisa „lediglich“ um vier Grad geneigt ist, ist der Capital Gate mit 18 Grad aus der Vertikalen gelehnt und übertrifft damit den italienischen Campanile um mehr als das Vierfache. Oder noch drastischer ausgedrückt: Der Capital Gate ist mit 33 Prozent mehr als doppelt so steil geneigt wie die berühmt berüchtigte Bergetappe der Tour-de-France auf die L´ Alpe d Huez in den französischen Alpen. Mit dieser extremen Neigung lotet der vom renommierten und weltweit tätigen Architekturbüro RMJM entworfene Turm die Grenzen des technischen Machbaren aus und fordert von allen Projektbeteiligten absolute Höchstleistungen.

Der Generalunternehmer Al Habtoor hat sich für den Bau des zentralen Ortbetonkerns für eine Selbstkletterschalung von Doka entschieden. Ausschlaggebend dafür waren neben den positiven Erfahrungen bei vorangegangenen Projekten vor allem die technisch überzeugende Schalungslösung und das umfassende Dienstleistungspaket, das alle Phasen der Schalungsarbeiten optimiert. Damit hält Doka nicht nur den Weltrekord in der Selbstklettertechnik für das höchste Gebäude der Welt (Burj Dubai), sondern auch für den schrägsten Hochhausturm. Nach der für Ende 2009 geplanten Fertigstellung wird dieser in jeder Hinsicht außergewöhnliche Turm in das „Guinness Buch der Weltrekorde“ Eingang finden und diese Alleinstellung wohl für Jahre verteidigen können.

Der 160 m hohe Turm gründet auf einem extrem dichtbewehrten Betonfundament, für das mehr als 6.000 Kubikmeter Hochleistungsbeton verbaut wurden und das auf insgesamt 490 Bohrpfählen ruht, die 30 m tief in den Boden reichen. Diese enorme Betonmenge wurde mit 850 LKW-Fuhren innerhalb von lediglich 30 Stunden auf die Großbaustelle transportiert und mit 5 Hochleistungsbetonpumpen eingebaut. Der zentrale Ortbetonkern des Capital Gate-Towers ist durch einen elliptischen Grundriss sowie einer Vielzahl an Schächten gekennzeichnet und in dieses massive Stahlbetonfundament zurückgespannt. Damit werden die aus der extremen Neigung resultierenden Horizontallasten abgeleitet und der Turm gegenüber Windlasten sowie bei Erdbeben gesichert.

Für den Ortbetonkern stehen insgesamt 78 Einheiten der hubstarken Doka-Selbstkletterschalung SKE 50 sowie mehr als 1.300 m² Großflächenschalung Top 50 im Einsatz. Aufgrund des erhöhten Betondrucks, der sich aus der Neigung der Schaftwände ergibt, ist die Trägerschalung Top 50 mit zusätzlichen Stahlriegeln verstärkt. Zusätzlich dazu sind die Top 50-Elemente in den Eckbereichen mit speziell gefertigten Stahlwandriegeln ausgestattet und mit einer Schalhaut aus Stahl verstärkt. Diese Verbesserung resultiert aus den Erfahrungen, die Doka während des 2 ½-jährigen Klettereinsatzes am Burj Dubai gemacht hat. Die Selbstkletterkonsolen SKE 50 sind aufgrund der extremen Schieflage des Bauwerks mit speziell für diese Aufgabe entwickelten Aufhängeschuhen sicher am Gebäudekern geführt.

Um die Tragfähigkeit der Kletterkonsolen und Arbeitsplattformen bei gleichbleibend sicherer Verankerung im Gebäude zu erhöhen, werden stärkere Ankerstäbe als sonst üblich verwendet. Die permanente Verankerung der Klettergerüste im Beton und die rundum geschlossenen Arbeitsbühnen gewähren maximale Arbeitssicherheit in allen Phasen des Schalungseinsatzes. Die Schalung für die Schachtinnenwände ist von einer massiven und auf den Kletterkonsolen montierten Galgenkonstruktion abgehängt und kann so einfach mitgeklettert werden.

Mit dieser leistungsstarken Selbstkletterschalung schalt, bewehrt und betoniert die Baustellenmannschaft von AL Habtoor einen Betonierabschnitt pro Woche. Insgesamt werden dabei 42 Betonierabschnitte ohne Schalhautwechsel ausgeführt. Durch den Einsatz eines leistungsstarken Hydraulikaggregats können bis zu 30 Kletterkonsolen auf einmal nach oben geklettert werden. Die Plattformen der Selbstkletterschalung wurden von Doka komplett vormontiert auf die Baustelle geliefert und unter der professionellen Anleitung eines erfahrenen Richtmeisters aufgebaut. „Doka hat die hohen Anforderungen an den Schalungseinsatz zu unserer vollen Zufriedenheit erfüllt. Insbesondere die detailierte Planung des Schalungseinsatzes, die umfassende Betreuung während der Rohbauphase und der hohe Sicherheitsstandard der Selbstkletterschalung haben uns überzeugt“, unterstreicht Projektleiter Mohammad Zakaria von Al Habtoor.

mehr Informationen erhalten Sie unter www.doka.com

Beton
Betonbau
Schalung
Hochbau
Skelettbauweise

»Palm Jumeirah« : Ein Baustellenbericht

Übersicht über den Stamm der Palm Jumeirah, von Baukränen bepflanzt ist die PASCHAL-Baustelle. Im Hintergrund links an der Spitze der Palme liegt das berühmte Hotel Atlantis.

Bericht von Dipl.-Geol. Frank G. Gerigk

Dubai (Emirat Dubai, Vereinigte Arabische Emirate VAE): Sieben Jahre Bauzeit, 200 Millionen bewegte Kubikmeter Sand, sieben Millionen Tonnen Gesteine, eine Verlängerung der Küstenlinie um 100 Kilometer, … Die »Palm Jumeirah« liegt im Persischen Golf, hat entsprechend des Namens die Form einer Palme mit Stamm, Blättern und Umrandung, und ist die welterste Aufschüttung einer Insel zu Wohnzwecken dieser Dimension. Sie gehörte viele Jahre zu den spektakulärsten, und mit zehnstelligen Baukosten auch absolut teuersten Baustellen der Welt. So gut wie alle Medien der Welt berichteten davon. Ende 2008 wurde sie eingeweiht.

Der Stamm der Palme

Vier Kilometer dieser auch vom Weltraum aus sichtbaren menschlichen Konstruktion machen den Stamm der Palme aus, welcher der größte der einzelnen Inselbereiche ist. Hier stehen keine Villen, wie sie überall auf den Palmwedeln anzutreffen sind, sondern Wohn- und Geschäftsbauten. Sie komplettieren die Palme zu einem eigenständigen Wohngebiet. Während die komplette Palme als »achtes Weltwunder« angepriesen wurde, wird der Stamm »Golden Mile« genannt.

PASCHAL am Golf

Das PASCHAL-Werk G. Maier GmbH mit dem Stammwerk in Steinach (Baden) ist seit vielen Jahren erfolgreich am Persischen Golf tätig und gründete 1997 dort in Bahrain (Königreich Bahrain) in der Hauptstadt Manama die PASCHAL Concrete Forms Co. W.L.L. Bahrain.

Ein Joint Venture dieser Tochterfirma mit einer in den Emiraten tätigen Firma bildete im Oktober 2004 die PASCHAL Emirates LLC Dubai. Beide Firmen liegen weniger als 500 Kilometer voneinander entfernt.

Die Baustelle

PASCHAL Emirates erhielt von der Al Shafar General Contracting Co. den Auftrag, das Schalungsmaterial für den Bau eines großen, 1,0 Meilen (= 1,6 Kilometer) langen Komplexes aus zehnstöckigen Häusern mit Luxusappartements zu liefern; in der Lobby sind Geschäfte untergebracht. Die Bauzeit war auf 30 Monate projektiert. Das gesamte Projekt kostete 1 Milliarde Dirhams (= ca. 200 Millionen Euro).

Für Fundamente, Wände, Aufzugschächte sowie die lastabtragenden Rechteckpfeiler wurde die Raster Universalschalung eingesetzt, die ihre Aufgabe bestens erfüllte. Die Gebäude wurden in Skelettbauweise erstellt. Das bedeutet, dass auf den Fundamenten (siehe das Baustellenfoto) ein oder mehrere Keller- oder Tiefgeschosse mit Betonaußen- und Innenwänden erstellt werden. Ein stabiler Gebäudekern nimmt die technischen Anlagen (Aufzüge, Elektrik, Wasserversorgung) sowie das Treppenhaus auf. Darum herum tragen Betonsäulen und einige wenige tragende Betonwände die Lasten der Gebäudedecken. Die restlichen Innen- und Außenwände bestehen aus Mauerwerk.

Aussichten

Die »Golden Mile« ist inzwischen fertiggestellt als erstes Riesenprojekt dieser Art und wird gerade bezogen. Die internationale Bankenkrise hat auch die VAE getroffen. Grundstücks- und Wohnungspreise sind stark eingebrochen.Es gibt jedoch nicht nur schlechte Wirtschaftsnachrichten. Das Investitionsklima profitiert von den niedrigeren Preisen.

Bilder:

Baubeginn: Fundamentierarbeiten

Ursprüngliche Planungsansicht

Weitere Informationen erhalten Sie bei:

PASCHAL-Werk G. Maier GmbH

Dipl.-Geol. Frank G. Gerigk
Kreuzbühlstraße 5
D-77790 Steinach

Tel. 00 49 78 32 / 71 –2 86
Fax. 00 49 78 32 / 71 –2 09
frank.gerigk@paschal.de
www.paschal.de

Auszug aus dem Skript Tiefgründungen, Pfähle und Anker
Quelle: Leibnitz Rechenzentrum (LRZ)

Allgemeines
Aus dem Entwurf und der Statik eines Bauwerks ergeben sich z.B. an der Bauwerksunterkante oder für die Systemlinie eines Stützbauwerkes Auflager, an denen definierte Kräfte mit in der Regel begrenzten Verformungen in den Untergrund eingeleitet werden müssen. Ist der an dieser Stelle anstehende Boden nicht geeignet, die Kräfte mit den zugelassenen geringen Verformungen aufzunehmen, ist es häufig zweckmäßig, die Lasten innerhalb des Baugrunds mit Hilfe von Konstruktionselementen weiterzuleiten und sie in größerer Tiefe oder größerem Abstand vom primären Lastpunkt in den Untergrund einzuleiten. Hierzu sind Pfeiler, Brunnengründungen, Pfähle oder Schlitzwandelemente bzw. bei Zugkräften, die an einer freien Oberfläche vom Boden gar nicht aufgenommen werden können, auch Anker geeignet. Bei diesen Tragelementen werden neben Kontakt-Druckspannungen (Spitzendruck) in der Regel auch Scherspannungen (Mantelreibung) zwischen Bauteil und Untergrund in Anspruch genommen.

Das folgende Skript befasst sich mit Gründungselementen, welche ihre Lasten innerhalb des Baugrunds unterhalb bzw. außerhalb der frei zugänglichen Oberfläche abtragen.

Fundamenttieferführungen, Pfeilergründungen
Vor allem bei kleineren Bauvorhaben, bei denen die Baustelleneinrichtung für eine Pfahlgründung im Vergleich zu den unmittelbaren Herstellkosten von Pfählen sehr hoch sind, können Fundamentvertiefungen mit Hilfe von in der Regel unbewehrtem Beton eine wirtschaftliche Form einer Tiefgründung darstellen. Dies ist vor allem dann sinnvoll, wenn die Qualität des Baugrunds im Bereich weniger Meter unterhalb der Baugrubensohle deutlich günstiger wird. Allein aufgrund der größeren Einbindetiefe vergrößern sich die aufnehmbaren Sohlspannungen tiefgeführter Fundamente gegenüber einfachen Flachgründungen. Darüber hinaus kann es bautechnisch genutzt werden, dass häufig zur Tiefe hin günstigere Baugrundeigenschaften vorliegen.

Bei geringen Vertiefungsmaßen (bis etwa 1 m) spricht man von  Fundamenttieferführungen. Sie werden gerne dort veranlasst, wo die – sich aufgrund üblicher Fundamentabmessungen ergebende – Fundamentsohle im Bereich eines Schichtwechsels liegt und erst vor Ort entschieden werden kann, wo genau die Gründungssohle liegen muss, um die Qualität des besseren, tieferen Untergrundes nutzen zu können. In diesem Fall wird das Fundament für die Bodenkennwerte der tieferen Schicht dimensioniert, für die Einbindetiefe jedoch die höchstmögliche Lage der Schichtgrenze berücksichtigt. Bei größeren Tieferführungen, die planmäßig tiefer liegende, für eine Lastabtragung günstigere Schichten erreichen sollen, spricht man von Pfeilergründungen bzw. Gründungspfeilern. Gelegentlich wird auch hier der Begriff Brunnengründung dann verwendet, wenn die ausgehobenen Fundamentgruben – z.B. bei Wasserzutritten in nichtbindigen Böden – beim Aushub verbaut werden müssen. Beim Abteufen wird dann im Schutz von z.B. Betonfertigteilringen ausgehoben,
die dabei zunehmend in den Boden hinabgedrückt werden. Diese Herstelltechnik stammt aus dem Brunnenbau. Für Senkkastengründungen ist sie konsequent weiterentwickelt worden, siehe Abschnitt N.3 [...]

weiter zum kompletten Abruf (pdf- Dokument, 66 Seiten): externer Link http://www.lrz-muenchen.de:

Download Tiefgründungen, Pfähle und Anker

In einer vierten Auflage (Stand Juni 2009) hat der BVK über 170 Betonzusammensetzungen von unterschiedlichen realisierten Betonbauwerken zusammengestellt und in Form einer Broschüre „Betonbauwerke mit Flugasche“ veröffentlicht.

Zum  Download (pdf-Formular):
Betonbauwerke mit Steinkohlenflugasche, Ausgabe 2009

(Die gedruckte Broschüre kann beim BVK kostenlos angefordert  werden: info@bvk-online.com )

BETON
BETONBAU
FARBIGER SICHTBETON

Der neue Firmensitz integriert Büros, Logistik und Hallenbereich. Foto: mhp Architekten; Fotograf Sascha Kletzsch, München

Neuer Firmensitz für Byodo

Erkrath, Juni 2009. Eine dunkel eingefärbte Sichtbetonwand trennt den „kundenorientierten“ Bürotrakt von Byodo wirkungsvoll vom funktionalen Logistikbereich und der Lagerhalle. Das ökologisch ausgerichtete Unternehmen kühlt und beheizt seinen modernen Neubau mit regenerativen Energien via Wärmepumpe und Betonkerntemperierung. Die Philosophie des Herstellers für Bio-Produkte lässt sich nun auch am neuen Firmensitz ablesen.

Der Neubau ist klar gegliedert. Eine über drei Geschosse durchgehende Sichtbetonwand trennt den zweigeschossigen Bürobaukörper mit Foyer und Kantine vom Logistikbereich mit großer Lagerhalle und Ladehof.

Ein vorgelagerter Wintergarten vor dem Foyer und der Kantine öffnet das Haus weit nach außen. Über die großflächig zu öffnende Glasfassade sind die halböffentlichen Aufenthaltsräume mit dem Glasvorbau verbunden und können je nach Witterung auch in kälteren Jahreszeiten zur großzügigen Freifläche hin ausgedehnt werden.

Ein Wintergarten dient als Wärmepuffer und geschützte Freifläche. Bildnachweis: mhp Architekten, München

Die Büroarbeitsplätze ordneten die Architekten an einer über beide Stockwerke laufenden Grünzone an. Diese Zone erhält über ein durchlaufendes Lichtband von oben Tageslicht, das die angenehme Arbeitsatmosphäre in den Büros unterstützt. Großflächige Schiebetüren können bei Bedarf die Büros zur Mitte hin abtrennen.

Die durchgefärbte Sichtbetonscheibe trennt die unterschiedlichen Arbeitsbereiche. Bildnachweis: mhp Architekten, München

Die Raumatmosphäre im Foyer- und Kantinenbereich sowie auch im Bürokomplex lebt im Wesentlichen von der Klarheit des Materialkonzeptes. So steht die über sämtliche Geschosse und Zonen bis nach außen hin durchgehende Sichtbetonwandfläche in einem reizvollen Kontrast zu den großformatigen Schiebeelementen, die mit unterschiedlich farbigem Filz bespannt sind.

Beton für Bio-Unternehmen

Die Münchner Architekten von mhp planten den Bau als Massivbau und ließen ihn in großen Teilen mit Betonfertigteilen ausführen. So ist der gesamte Rohbau von Bürotrakt und Halle eine durchdachte Fertigteilkonstruktion. Die trennende Sichtbetonscheibe im Zentrum des Bauwerks wurde aus mehreren vorgefertigten Architekturbetonelementen zusammengefügt. Bemerkenswert im Eingangsbereich ist auch die frei in den Raum auskragende Treppe. Ihre einzelnen dunkel durchgefärbten Betonstufen wurden vor Ort in die Wandelemente eingespannt. So ist keine Wange zur Befestigung der einzelnen Stufen nötig. Der geschliffene Betonboden im Logistiktrakt vermittelt selbst der riesigen übersichtlichen Lagerhalle eine gewisse Eleganz.

Das Foyer im neuen Firmensitz in Mühldorf empfängt Mitarbeiter und Kunden. Foto: mhp Architekten, München

Beton als massiver Baustoff bietet sich für umweltgerechte Energiekonzepte, die weitgehend auf regenerativen Energien beruhen, besonders an. In Mühldorf sollte gemäß der ökologisch ausgerichteten Firmenphilosophie Heizen und Kühlen komplett ohne fossile Brennstoffe möglich sein. Es bot sich an, die konstante Temperatur des Grundwassers zu nutzen, das aus dem kiesigen Untergrund in acht Meter Tiefe einfach zu fördern war. Die Energieerzeugung erfolgt nun über eine Grundwasserwärmepumpe, die das Wasser über einen Sekundärkreislauf bei Bedarf auch direkt zur Kühlung der Halle und der Büroflächen einsetzt.

Das Projekt von mhp Architekten aus München/Massing ist so ausgelegt, dass die Grundlast für Beheizung und Kühlung der Büroflächen durch die Betonkernaktivierung der massiven Bauteile erbracht werden kann. Über entsprechende, in die Betondecken eingegossene und mit Wasser gefüllte, Rohrleitungen werden die Bauteile im Sommer gekühlt und im Winter beheizt.

Als zusätzliches Heiz- und Kühlsystem planten die Architekten eine Be- und Entlüftungsanlage ein, bei der durch variable Luftmengen eine Temperaturregelung in den einzelnen Räumen möglich ist. Zu diesem Zweck wird beheizbare oder kühlbare Frischluft in den einzelnen Räumen über nicht sichtbare Auslässe im Sockelbereich der Brüstungseinbauten entlang der Außenfassade eingebracht und im Bereich der zweigeschossigen zentralen Grünzone wieder abgesaugt.

Auch der nach Südwesten ausgerichtete Wintergarten vor dem Bürogebäude ist Bestandteil des Energiekonzeptes und dient als „Klimapuffer“. Um die Überschusswärme zu nutzen wird bei Bedarf über eine Lüftungsanlage die warme Luft aus dem oberen Bereich des Wintergartens abgesaugt und der Lagerhalle zugeführt. Über einen Bodenkanal wird der Kreislauf geschlossen. Somit lässt sich im Winter und in der Übergangszeit die Halle direkt mit Solarenergie beheizen. Bei sehr hohen Außentemperaturen dagegen wird der Wintergarten über Abluftfensterflügel im Dachbereich und Lamellenfenster im Sockelbereich abgelüftet. In Verlängerung der Wintergartendachfläche integrierten die Architekten auf rund 200 m² eine Photovoltaikanlage in die Fassade, um die Gesamtenergiebilanz des Gebäudes weiter zu verbessern.

Dieser Fachbeitrag und viele weitere Informationen rund um das Bauen mit Beton sind auch unter www.beton.org zu finden.

Energiekonzept BYODO Naturkost GmbH, Mühldorf

Gemäß der ökologisch ausgerichteten Firmen-Philosophie wurde bei der Energieerzeugung komplett auf fossile Brennstoffe verzichtet. Es kommen ausschließlich regenerative Energien zum Einsatz. Da in einer Tiefe von ca. 8 m unter Terrain Grundwasser vorhanden ist und in einem kiesigen Boden gut erschlossen werden kann, wurde für die Energiegewinnung eine Grundwasserwärmepumpe gewählt. Unter Berücksichtigung der Grundwasser-Fließrichtung wurde auf dem Grundstück ein Förder- und ein Schluckbrunnen errichtet.

Über einen Sekundärkreislauf kann das Wasser entweder für die Wärmepumpe oder direkt zur Kühlung der Halle und der Büroflächen genutzt werden. Die Grundlast für Beheizung und Kühlung der Büroflächen wird durch eine Betonkernaktivierung erbracht. Über Rohrregister in den Betondecken werden die Bauteile im Sommer gekühlt und im Winter beheizt. Als zusätzliches Heiz- und Kühlsystem dient eine Be- und Entlüftungsanlage bei der durch variable Luftmengen eine Temperaturregelung in den einzelnen Räumen möglich ist.

Die Zuluft in den einzelnen Räumen wird über nicht sichtbare Auslässe im Sockelbereich der Brüstungseinbauten entlang der Außenfassade eingebracht und im Bereich der 2-geschoßigen zentralen Grünzone wieder abgesaugt.

Der nach Südwesten ausgerichtete Wintergarten vor dem Bürogebäude dient als
„Klimapuffer“. Um die Überschusswärme zu nutzen wird bei Bedarf über eine Lüftungsanlage die warme Luft aus dem oberen Bereich des Wintergartens abgesaugt und der Lagerhalle zugeführt. Über einen Bodenkanal wird der Kreislauf geschlossen. Somit kann im Winter und in der Übergangszeit die Halle direkt mit Solarenergie beheizt werden. Bei sehr hohen Außentemperaturen wird der Wintergarten über Abluftfensterflügel im Dachbereich und Lamellenfenster im Sockelbereich abgelüftet. In Verlängerung der Wintergartendachfläche wurde fassadenintegriert auf ca. 200 m² eine Photovoltaikanlage installiert, um die Gesamtenergiebilanz des Gebäudes weiter zu verbessern.

Text und Bildmaterial mit freundlicher Genehmigung http://www.mhp-architekten.de.
Zur Website des Fotografen Sascha Kletzsch

Bei der Ausschreibung von farbigem Sichtbeton gilt es zunächst, zwei Grundsatzfragen zu klären:

Dipl.-Ing. Stefan Heeß, Wiesbaden

Zum einen die Frage, ob auf der Baustelle Betonfertigteile oder Transportbeton zum Einsatz kommen sollen. Denn damit werden nicht nur Produktionsart und Verarbeitung des Betons festgelegt, sondern auch wichtige Eigenschaften, die bei der Gestaltung eine Rolle spielen.

Zum anderen ermöglicht der Baustoff Beton vielseitige farbliche Gestaltungsmöglichkeiten, so dass die zweite Überlegung das Ausmaß der Farbtönung des gesamten Objektes betrifft.

Vollständiger Artikel zum Download:
Ausschreibungshinweise für farbigen Sichtbeton

Weitere Informationen auf der Homepage des Herstellers
www.dyckerhoff-weiss.de

Bildquelle: Dyckerhoff-weiss.de

Identität – Funktion – Ästhetik

Dipl.-Ing. Dipl. Wirtsch.-Ing. Martin Möllmann

Der Wunsch nach Gestaltung der Bauwerke und gestalteten Bauteil-Oberflächen ist kein Modetrend. Gestaltung von Bauwerken ist eine Frage der Lebensqualität. Beton bietet in seiner fast unbegrenzten Formbarkeit und Funktionalität nahezu alle Möglichkeiten kreativer Architektur. Die Gestaltung der Betonoberflächen kann dabei die Architektur eines Bauwerks unterstützen, aufnehmen und fortführen, ins Detail herunterbrechen, sie kann sie jedoch niemals ersetzen. Eine unbearbeitete Betonoberfläche zeigt mehr oder weniger Zementstein, und es ist zunächst die Farbe des Zementes, der sie farblich prägt. Betonoberflächen können aber auch geformt, profiliert und strukturiert werden. Mittels Schalung nehmen sie besondere Formen an. Im frischen, jungen oder erhärteten Zustand bearbeitet, erhalten sie Profil und Struktur, und je nach den zugesetzten Pigmenten und/oder Zuschlägen bekennen sie Farbe.

Artikel zum Download

Gestaltungsmöglichkeiten von Betonoberflächen

Weitere Informationen auf der Homepage des Herstellers
www.dyckerhoff-weiss.de

Sichtbeton unterstreicht besonders eindrucksvoll die architektonische Wirkung eines Bauwerks

Sichtbeton mit besonders hoher gestalterischer Bedeutung – zum Beispiel repräsentative Bauteile im Hochbau – erfordert ein hohes Maß an Sach- und Fachkenntnis, gute Vorbereitung und qualifiziertes gewerbliches Personal. Es ist empfehlenswert, im Planungsstadium alle maßgeblichen Fachleute an einen Tisch zu holen, um Maßnahmen und Vorgehensweise zu besprechen.

Gestaltung der Betonfläche durch die Schalung

Sichtbeton ist vorrangig im Wandbereich zu finden, seltener bei Deckenuntersichten. Wandschalungen teilen sich im Wesentlichen in 3 Kategorien: Rahmenschalungen, Trägerschalungen und Sonderschalungen. Jede Schalung beeinflusst das Sichtbetonergebnis hinsichtlich der Ansichtsfläche vorwiegend durch die Schalhaut. Rahmenschalungen sind im Regelfall mit einer nicht saugenden Plex- oder Kunststoff-Platte belegt. Trägerschalungen und vor allen Dingen Sonderschalungen lassen sich hingegen mit Schalhaut nach Wahl des Auftraggebers belegen. Grundsätzliche Unterschiede in der Auswahl der Schalhaut bestehen hinsichtlich ihres Saugverhaltens:

Saugende Schalhaut entzieht Luft und/oder Überschusswasser aus den Betonrandzonen. Ergebnis sind Oberflächen mit wenig Poren und einem relativ gleichmäßigen Farbton. Tendenziell erscheinen diese Flächen eher dunkel.

Saugende Schalhaut führt demnach zu einer Betonoberfläche mit folgenden Vorteilen:

Demgegenüber ermöglicht nicht saugende Schalhaut die Herstellung nahezu glatter Oberflächen. Sie begünstigt allerdings die Entstehung von Poren, Marmorierungen, Wolkenbildungen und Farbtonunterschieden. Tendenziell erscheinen diese Flächen eher hell.

Liegen unterschiedlich stark saugende oder nicht saugende Schalungsflächen nebeneinander, so sind Farbtonunterschiede unvermeidbar. Beispiele dafür sind:

Neben Art, Material, Einsatzhäufigkeit und Reinigungszustand der Schalhaut gibt es weitere Einflüsse auf Farbton, Porengröße und Porenverteilung in der Ansichtsfläche, wie z. B.:

Trapez- oder Dreikantleisten können Arbeits- und Scheinfugen als Gestaltungsmerkmal besonders hervorheben oder durch andere gestalterische Maßnahmen kaschieren. Im Bereich von Leisten ist besonders auf die Betondeckung über der Bewehrung zu achten. Ohne zusätzliche Maßnahmen sind Stöße zwischen den Schalelementen niemals völlig wasserdicht und führen über eine Veränderung des Wasser/Zement-Wertes zur Dunkelfärbung im Stoßbereich. Bei Sichtbetonflächen sind diese Schalungsstöße deshalb abzudichten gegen Auslaufen von Zementleim. Geschlossen- oder offenzellige Dichtungsbänder vermeiden den Wasseraustritt und sind im Leistungsverzeichnis gesondert zu beschreiben.

Betonflächen sind das Spiegelbild der Schalung. Insbesondere beim Einsatz von leicht verdichtbaren Betonen (LVB) oder selbstverdichtenden Betonen (SVB) zeichnet sich auf der ausgeschalten Fläche jedes einzelne Detail der Schalung ab. Damit erhält die Art der Schalhautbefestigung besondere Bedeutung. Die übliche Maschinennagelung ist zwar einfach und schnell herzustellen, jedoch ist die Eindringtiefe des Nagelkopfes in die Schalhaut kaum exakt einstellbar. Auf der ausgeschalten Fläche werden sie sich als Vertiefungen oder Betonwarzen abzeichnen. Bessere Optik bringt eine sorgfältige, aber auch zeitraubendere und damit teurere Nagelung von Hand. Für extrem gleichmäßige Ansichtsflächen sind Abstände und Eindringtiefen von Schrauben- oder Nagelbefestigungen vorher zu planen und genau einzuhalten. Sind Schrauben- oder Nagelabdrücke unerwünscht, erlaubt eine zusätzliche Sparschalung das unsichtbare Verschrauben der Schalhaut von hinten – bei erheblich höherem Material- und Montageaufwand.

Sollen Ankerstellen ein gleichmäßiges Raster aufweisen, ist dies in einem entsprechenden Schalungsmusterplan festzulegen. Es empfiehlt sich, Ankerlöcher nicht flächenbündig abzuspachteln, da dies in der Regel zu unbefriedigenden Ergebnissen führt. Eine meist bessere Optik wird durch den Einsatz von zurückspringend eingeklebten Konen erreicht.

Quelle: www.doka.com