Pneumatic-Wedge-Methode 04.06.2014, 14:09 Uhr

Wiener Forscher blasen in zwei Stunden Betonkuppel auf

Ratzfatz und die 18×11 Meter große Betonkuppel mit fünf Zentimeter dicken Wänden steht. Wie das funktioniert, demonstrierten gestern Bautechniker der TU Wien. Sie verzichten völlig auf Stützkonstruktionen und Schalungen, setzen stattdessen auf Luft. Die Betonkuppel wird aufgeblasen. Pneumatic-Wedge-Methode nennt sich das. 

Entwickelt wurde die neue Technik von Johann Kollegger und Benjamin Kromoser, beide arbeiten am Institut für Tragkonstruktionen der TU Wien. Zunächst wurde gestern bei dem Testbau auf den Aspanggründen in Wien eine Platte aus handelsüblichem Beton am Boden gegossen. Darunter hatten die Techniker zuvor ein geschweißtes Luftkissen aus spezieller Folie gelegt.

Zunächst wurde auf einem Kunststoff-Pneu die Struktur errichtet.

Zunächst wurde auf einem Kunststoff-Pneu die Struktur errichtet.

Quelle: TU Wien

Nachdem der Betonboden ausgehärtet war, wurde das Luftkissen mit nur wenigen Millibar aufgeblasen. Zur gleichen Zeit spannte das Team ein Stahlseil um die komplette Betonplatte, damit sich der Beton außen zusammenzieht. Das Luftpolster konnte im Inneren anheben. Dabei kommt es darauf an, dass dies gleichmäßig und vollständig geschieht. Dazu verbanden die Techniker die Segmente der Betonplatte mit Metallschienen. 

Viele kleine Risse entstehen

Was zunächst gefährlich aussieht, beeinträchtigt die Stabilität des Baus in keinster Weise: Unglaublich viele kleine Risse entstehen, während sich der Beton in die Kuppelform verbiegt. „Man kennt das ja von alten Steinbögen, wenn die Form stimmt, hält jeder Stein den anderen fest“, beruhigt Professor Johann Kolleger. Laut ihm sind Kuppeln mit 50 Metern Durchmesser mit dem neuen Verfahren problemlos machbar. „Man kann sich das so ähnlich vorstellen wie eine Orangenschale, die man regelmäßig einschneidet, und dann flach auf dem Tisch ausbreitet“, erklärt er. „Wir machen es eben umgekehrt, wir beginnen in der Ebene und stellen daraus eine gekrümmte Schale her.“  

Schneckenhäuser und Nussschalen als Vorbild

Die Bautechniker nahmen Formen aus der Natur wie Nussschalen oder Schneckenhäuser zum Vorbild. Aufgrund ihrer gekrümmten Form sind sie äußerst widerstandsfähig und materialsparend, erklärte Kromoser. „Wir haben uns ganz bewusst dafür entschieden, nicht bloß eine einfache, rotationssymmetrische Halbkugel zu bauen“, betonte der Forscher.

Die fertige Kuppel von innen – mit einer Raumhöhe von 2,90.

Die fertige Kuppel von innen – mit einer Raumhöhe von 2,90.

Quelle: TU Wien

„Unser Bauwerk ist langgezogen, es lässt sich geometrisch gar nicht so leicht beschreiben. Damit wollten wir beweisen, dass sich mit unserer Technik auch komplexere Freiformen herstellen lassen.“ Und so wollen die Bautechniker mit dem neuen bereits patentierten Verfahren künftig auch Hallen, Brückentragwerke, halbkuppelförmige Bühnenüberdachungen und Stadien bauen.

Luftpolstertechnik spart Hälfte der Baukosten

Das Team hofft, dass sich die Pneumatic-Wedge-Methode bald durchsetzt. Wenn für den Schalenbau keine Holzgerüste mehr notwendig sind, spart das nicht nur viel Zeit und Ressourcen, sondern auch eine Menge Geld: Etwa die Hälfte der Baukosten können durch die Luftpolstertechnik eingespart werden, schätzt Benjamin Kromoser – bei besonders großen Bauten sogar noch mehr.

Von Petra Funk/Martina Kefer
Von Petra Funk/Martina Kefer

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