Am GSI Helmholzzentrum in Darmstadt wird der Teilchenbeschleuniger FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) gebaut. In diesem Beschleuniger werden Teilchen fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und mit hoher Intensität für die Grundlagenforschung genutzt. Das zentrale Bauwerk ist der 1,1 Kilometer lange Tunnel für den Ringbeschleuniger SIS100, der bis zu 40 Meter breit ist. Dieser Tunnel wird durch weitere unter- und oberirdische Bauwerke wie Beschleuniger-, Experimentier- und Betriebsgebäude sowie verschiedene Transferstrecken und Speicherringe ergänzt.
Die PORR baute den kreisförmigen Beschleunigertunnel und neun ober- und unterirdische Gebäude für Experimente sowie Betriebs- und Versorgungseinrichtungen im Baufeld Nord. Von der Planung bis zur Umsetzung waren die PDE Integrale Planung, der PORR Spezialtiefbau und der PORR Ingenieurbau mit bis zu 550 Mitarbeitenden beteiligt.
340.000 Kubikmeter Stahlbeton und 40.000 Tonnen Betonstahl
Die Rohbauarbeiten am Baufeld Nord des Teilchenbeschleunigers FAIR gehen für die PORR nun zu Ende. Nach sechs Jahren Bauzeit, über 340.000 Kubikmetern Stahlbeton und 40.000 Tonnen Betonstahl wurde im Februar eine kleine Außentreppe als letztes Betonbauteil fertiggestellt. Damit ist dieses beeindruckende Bauvorhaben abgeschlossen.
Bei diesem Projekt war nicht nur die Logistik der großen Erdmassen eine Herausforderung, sondern auch der Rohrleitungsbau. Besonders die Menge an Rohren für die Ver- und Entsorgung des Teilchenbeschleunigers stellte das Projektteam vor neue Aufgaben. Das Rohrleitungssystem wurde nach dem Prinzip „form follows beam“ geplant, um die Anlage kompakt zu gestalten. Nur die unbedingt notwendigen Komponenten kamen in den Tunnel, während Belüftungs- und Kabelschutzrohre außerhalb im Sandbett verlegt wurden.
Die hohe Komplexität kam durch die dreidimensionale Struktur und die Vielzahl der Rohre, die vermessen, verschweißt und verlegt werden mussten. Ein 3D-Modell diente als Grundlage für die Installation. Viele Rohre wurden bis zu 13 Meter hoch verlegt und in dicht gepackten Schichten eingebaut. Für die Belüftung wurden 4.400 Meter HDPE-Wickelrohr und 3.000 Meter hitzebeständige C-Stahl-Rohre verlegt, zusätzlich kamen 100.000 Meter Kabelschutzrohre dazu. Auch 2.500 Elektroleerrohre wurden wasserdicht angeschlossen, und Kompensatoren ermöglichten Vertikalverschiebungen.
Herausforderungen und Lösungen beim Bau des dreizelligen Tunnels
Der dreizellige Tunnel wurde in offener Stahlbetonbauweise errichtet und besteht aus einem massiven Rahmenbauwerk. Die 6,35 Meter dicke Decke mit einer Spannweite von 29 Metern wurde in Schalung auf einem Traggerüst gefertigt. Besonders ist, dass das gesamte Bauwerk 18 Meter unter der Erde liegt und später vollständig überschüttet wird. Eine große Herausforderung war die Wandachse, auf der die Decke ruht, mit einem Bewehrungsgrad von bis zu 750 Kilogramm pro Kubikmeter Beton. Diese Schwierigkeit wurde von der PORR mit einem selbstverdichtenden Beton gelöst, der speziell für dieses Projekt in Zusammenarbeit mit einem Betonhersteller entwickelt wurde.
„Der große Vorteil der PORR bei diesen Projekten ist die Fähigkeit, viele Gewerke parallel abzuwickeln, und das umfassende Wissen über Beton und dessen Verarbeitung. Das Projekt FAIR ist so weit gekommen, weil alle Beteiligten ihre ganze Erfahrung eingebracht und eine außerordentliche Feedback-Kultur entwickelt haben.“, resümiert Projektleiter Thomas Kühnert.
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