Riesiges Luftkissen 16.01.2017, 07:29 Uhr

So wird 80 Tonnen schwere Betonplatte zur Kuppel aufgeblasen

In Kärnten wird eine Wildbrücke über die Koralmbahnstrecke in Kärnten errichtet. Klingt unspektakulär. Ist es aber nicht. Dafür wird eine 80 Tonnen schwere Betonplatte durch ein aufgeblasenes Luftkissen zur Kuppel gewölbt. Durch dieses Verfahren wird nur halb so viel Material benötigt wie sonst bei Schalungen für Kuppelbauten. Wie das funktioniert? 

Diese Betonkuppel wurde mit Hilfe eines riesigen Luftkissens in Form gebracht. Das neue Verfahren ist gegenüber der gängigen Verschalung nur etwa halb so teuer.

Foto: TU Wien

Vorne und hinten abgeschnitten kann die Kuppel auch zur Brücke werden. 

Foto: TU Wien

Ebene Betonplatte vor dem "Aufblasen".

Foto: TU Wien

Betonschale nach dem Umformungsprozess.

Foto: TU Wien

Die fertige Kuppel von innen mit einer Raumhöhe von 2,9 m.

Foto: TU Wien

Vorbereitete Betonschale  für die Applikation einer zusätzlichen Aufbetonschicht. 

Foto: TU Wien

So soll die fertiggestellte Veranstaltungsüberdachung von außen aussehen. 

Foto: TU Wien

Foto: TU Wien

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter Bautechnik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Bauleiter E-Technik - Stationen SuedOstLink (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
EKS Montage GmbH-Firmenlogo
Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator (m/w/d) EKS Montage GmbH
deutschlandweit Zum Job 
Corventis GmbH-Firmenlogo
Applikationsingenieur (m/w/d) Corventis GmbH
Großraum Ravensburg Zum Job 
ENERCON GmbH-Firmenlogo
Entwicklungs- und Versuchsingenieur (m/w/d) Akustik ENERCON GmbH
Aurich bei Emden Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Fachingenieur (w/m/d) Konstruktiver Ingenieurbau, Bauwerkserhaltung Die Autobahn GmbH des Bundes
Iventa-Firmenlogo
Wind Engineer (m/f/d) Iventa
Hamburg, Köln, Wien (Österreich) Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit - IT Product Lifecycle Management HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Produktmanager Industriesteckverbinder (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
HARTING Electric Stiftung & Co. KG-Firmenlogo
Prozessexperte SAP APO ePP/DS (m/w/d) HARTING Electric Stiftung & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Firmengruppe Max Bögl-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) für Magnetschwebebahnsystem Firmengruppe Max Bögl
Sengenthal Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp, Berlin Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Praktikum / Abschlussarbeit im Bereich DevOps HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Berlin, remote Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauingenieur / Bautechniker als Bauleiter (m/w/d) für Hochbauprojekte Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
HARTING IT Services GmbH & Co. KG-Firmenlogo
SAP Inhouse Consultant PP/APO ePPDS HARTING IT Services GmbH & Co. KG
Espelkamp Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Bauleiter (m/w/d) Tiefbau - Straßenbau Magdeburg Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Magdeburg Zum Job 
ANDRITZ HYDRO GmbH-Firmenlogo
System Engineer (m/w/d) - Oil Hydraulics and Subsystems Compact Hydro ANDRITZ HYDRO GmbH
Ravensburg Zum Job 
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Statiker (m/w/d) Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
Liebenau bei Nienburg / Weser Zum Job 
Ganter Group-Firmenlogo
Business Team Manager Innenausbau (m/w/d) Ganter Group
Tauberbischofsheim Zum Job 

„Ganz einfach“, finden die Entwickler der neuen Baumethode. Schwieriger war es wohl, überhaupt auf die Idee mit der Luftnummer zu kommen. Pneumatic Forming of Hardened Concrete (PFHC), also Pneumatisches Formen gehärteten Betons, haben Dr. Benjamin Kromoser und Prof. Johann Kollegger vom Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien ihre Erfindung genannt. Ein Luftkissen sorgt nach dem Betonguss für die richtige Form.

Geometrische Form der Platte entscheidend

Normalerweise müssen Verschalungen gebaut werden, um flüssigen Beton in eine doppelt gewölbte Form zu bringen. Dort hinein werden dann Stahlnetze oder Träger eingezogen, die später die Kuppel stabilisieren. Erst danach wird der flüssige Beton eingegossen und kann erhärten.

Beim neuen PFHC-Verfahren wird zunächst eine Betonplatte mit keilförmigen Aussparungen am Boden geschalt und mit Beton ausgegossen. „Man kann sich das so ähnlich vorstellen wie eine Orangenschale, die man regelmäßig einschneidet, und dann flach auf dem Tisch ausbreitet“, sagt Prof. Johann Kollegger. „Wir machen es eben umgekehrt, wir beginnen in der Ebene und stellen daraus eine gekrümmte Schale her.“

Unter der Betonplatte befindet sich ein riesiges Luftkissen, dass ganz langsam aufgeblasen wird. Am Umfang angeordnete Spannkabel werden mit Hilfe von hydraulischen Pressen gespannt, um die entstehende Kuppel zu stabilisieren. Auf diese Weise können gegenüber der gängigen Verschalung rund 50 % des Betons und 65 % des benötigten Bewehrungsstahls einspart werden. Entscheidend für die spätere Form der Betonkuppel ist die exakte geometrische Form der Platte.

Testkuppel als Überdachung für Veranstaltungen

Für die geplante Wildbrücke in Kärnten wurde für die österreichische Bundesbahn schon einmal an einer rund 26 m langen, 19 m breiten und 4,2 m hohen Testkuppel gearbeitet.  Mit Hilfe dieses Testbauwerks im Maßstab 1:2 soll das Verfahren weiter optimiert werden, um 2017 eine Wildbrücke über die Koralmbahn in Kärnten errichten zu können.

Die Testbetonschale wurde in Kärnten bereits gegossen. Dabei wurde die 80 t wiegende Betonplatte mit einem Luftdruck von nur 20-22 Millibar angehoben und zur geplanten Kuppel verformt. Die besonders glatte Oberflächenform ist einer noch exakteren Berechnung im Vorfeld zu verdanken. „Wir konnten das Verfahren insgesamt in der Vorbereitungsphase nochmals optimieren und entscheidend für diese Erstanwendung verbessern“, erklärt Dr. Benjamin Kromoser.

Als nächstes erhält die Testkuppel noch eine Aufbetonschicht und wird anschließend großzügig ausgeschnitten. Die fertiggestellte Kuppel soll bereits im Sommer erstmals als Veranstaltungsüberdachung genutzt werden. Wenn sich das Verfahren bewährt, wird noch dieses Jahr eine weitere Kuppel gegossen, von der dann links und rechts ein Stück abgeschnitten wird, um sie dann als Wildbrücke zu nutzen.

Beton lässt sich aber nicht nur „aufblasen“, ein Ingenieur aus Nebraska arbeitet an einem Beton, der Eis und Schnee schmelzen lässt. Details dazu finden Sie hier.

 

Ein Beitrag von:

  • Martina Kefer

    Diplom-Medienpädagogin und Ausbildung zur Journalistin beim Bonner General-Anzeiger

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.