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An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten
entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.
Wien (tu) - Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine
mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an der TU Wien von Dr. Benjamin
Kromoser und Prof. Johann Kollegger vom Institut für Tragkonstruktionen entwickelte Baumethode namens „Pneumatic
Forming of Hardened Concrete (PFHC)“. Dabei wird lediglich mit Hilfe 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. Die ÖBB-Infrastruktur errichtet nun
in Kärnten an der Neubaustrecke der Koralmbahn auf dem Abschnitt Aich-Mittlern mit dem neuen Bauverfahren
ein Testbauwerk im Maßstab 1:2. Das Bauwerk kann anschließend als Veranstaltungsüberdachung genutzt
werden.
Die “Pneumatic Forming of Hardened Concrete”-Baumethode
Die 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 mit Hilfe 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.
ÖBB Testkuppel als Veranstaltungsüberdachung
Die Testkuppel, die im Auftrag der ÖBB-Infrastruktur erbaut wird, ist im Endzustand 26,5 m lang, 19,1 m breit
und 4,2 m hoch. Mit Hilfe dieses Testbauwerks wird von den ÖBB und mit Unterstützung der TU Wien das
Verfahren weiter optimiert, um 2017 eine Wildbrücke über die Koralmbahn in Kärnten errichten zu
können.
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 genutzt werden.
Testbauwerk
Auftraggeber: ÖBBInfrastruktur AG
Planung und statische Berechnungen: TU Wien und Öhlinger + Partner Ziviltechniker Ges.m.b.H.
Prüfstatiker: ZKP ZT GmbH
Ausführende Baufirma: Kostmann GesmbH
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