Auch Luftschiffe brauchen ein Zuhause
Es gibt sie wieder, die Zeppeline. Unter dem Namen „CargoLifter“ werden sie künftig vor allem im Frachtverkehr eingesetzt. In Brand, südlich von Berlin, entsteht jetzt eine Werfthalle für die gasgefüllten Riesenbabys.
Es gibt sie wieder – die Luftschiffe. Im brandenburgischen Brand, südlich von Berlin, entsteht derzeit eine Wartungshalle für die Zeppeline. Das Bauwerk hat beachtliche Proportionen: 350 m x 105 m x 210 m messen Länge, Höhe und Breite des Hangars.
Die Geschichte der Luftschiffahrt begann vor 100 Jahren, als das erste Starr-Luftschiff LZ 1 des Grafen Zeppelin am 2. Juli 1900 bei Manzell über dem Bodensee zu seiner Jungfernfahrt abhob. Die schreckliche Katastrophe des LZ 129 „Hindenburg“ in Lakehurst am 7. Mai 1937 schien dem Thema Luftschiff ein für allemal ein Ende gesetzt zu haben. Die Zukunft schien allein den „Luftfahrzeugen schwerer als Luft“, den Flugzeugen, zu gehören.
Mittlerweile hat sich das Szenarium gewandelt. Nachdem in der ehemaligen UdSSR bereits Luftschiffe für Schwertransporte in entlegene Regionen erfolgreich eingesetzt worden waren, erfuhr das Thema durch fortschrittliche Technologien wortwörtlich neuen Auftrieb.
Spektakulärstes Projekt ist zur Zeit der CargoLifter CL 160, der als schwebender Kran zum Einsatz kommen soll. Das halbstarre Luftschiff wird 260 m in der Länge messen und einen maximalen Durchmesser von 65 m haben. Das Volumen des Giganten wird 550 000 m3 betragen. 16 Propellerturbinen mit einer Antriebsleistung von mehr als 20 MW werden das riesige Luftschiff antreiben. Es ist für Nutzlasten bis zu 160 t ausgelegt und soll eine Reichweite von 10 000 km haben. Der Gigant soll Anfang 2002 in die Flugerprobung gehen.
Zur Zeit vollzieht sich in Brand der Bau der Werfthalle, in der der CargoLifter entstehen soll. Mit 350 m Länge, 105 m Höhe und 210 Breite stellt der Superhangar ein recht ungewöhnliches Bauwerk dar. Seine Außenhaut besteht aus einer beschichteten Folie. Zwei riesige, halbkugelförmige Tore sorgen für einen wetterfesten und winddichten Abschluss an beiden Enden der CargoLifter-Halle. Jedes Tor besteht aus 8 Segmenten, die beiden äußeren stehen fest. Die 6 Mittelteile sind beweglich und wie die feststehenden als Warmdach ausgeführt. Jedes Torsegment hat eine Höhe von 107,5 m und eine Breite von 41 m. Daraus resultiert eine Fläche von jeweils 4200 m2. Die Gesamtfläche aller Torsegmente beträgt ca. 50 400 m2.
Die stählerne Tragkonstruktion der einzelnen Segmente besteht aus Stahltrapezprofilen T 126/0,75 und wird mit Stehfalzprofilen Kalzip 65/400 aus Aluminium bekleidet. Dieses ist im Farbton RAL 9006 beschichtet. Bei der Entscheidung für diese Materialkombination spielten nicht zuletzt das günstige Gewicht und die universelle Formbarkeit eine entscheidende Rolle.
Die gewünschte Kugeloberfläche der Außenschale erforderte einen speziellen Aufbau von Unterkonstruktion und Außenhaut. Dabei laufen die stählerne Unterschale und die Oberschale jeweils von der Traufe in Richtung First. Da das Raster der Strahltrapezprofile von dem der Außenhaut abweicht, wurden Hutprofile als Montagebasis für die zur Befestigung der Bahnen dienenden Klipps notwendig. Indem diese in den Viertelspunkten der stählernen Tragschale angeordnet wurden, gelang es trotz segmentierter stählerner Unterkonstruktion die gewünschte äußere Kugelform zu realisieren. Die einzelnen Torsegmente sind als Pfettendächer ausgeführt. Auf einer Dampfsperre aus Folie sind die 30 mm hohen Hutprofile verlegt. Die darauf montierten Klipps durchstoßen die folgende, von 100 mm auf 80 mm Dicke komprimierte Wärmedämmung und bieten der abschließenden Außenhaut sicheren Halt, ohne diese zu durchdringen.
Form und Dimensionen der Tore erforderten spezielle Lösungen, die eine einwandfreie Funktion und einen sicheren Betrieb unter allen denkbaren Witterungsverhältnissen garantieren – zum Beispiel selbst bei Frost und Schnee. Um der Gefahr vorzubeugen, dass im oberen Bereich der Tore Schnee fest frieren und bei Tauwetter dann zu einer gefährlichen, aus 100 m Höhe herabstürzenden Eislawine werden könnte, wurden im oberen Torbereich Heizschlangen in das Bodenblech eingelegt.
Da die Montagebühne auf den Bördeln der Beplankung läuft, durfte die Befestigung der Heizschlangen die Bördel nicht überragen. Folglich musste eine Befestigung mit den sonst üblichen Balken- oder Kabelklauen entfallen. Das Technik-Team entschied sich schließlich für eine Fixierung aus über die Bördel zu klemmenden Edelstahlbügeln.
Da alle acht Torsegmente – einschließlich der beiden feststehenden – untereinander arretierbar sein sollten, war im oberen Bereich der Torsegmente eine spezielle Konstruktion erforderlich. Etwa 20 m vom Zenith der einzelnen Segmente entfernt verlässt das Tor seine exakte Kugelform und läuft abgeflacht gegen den Königszapfen. Mangels ausreichender Bauhöhe war es in diesem Bereich nicht möglich, diese Zone ebenfalls mit Profiltafeln einzudecken.
Deshalb setzten die Techniker Aluminium-Flachbleche ein, die vor Ort verlegt und verschweißt wurden. Auf diese Weise wurde eine einheitlich in Aluminium ausgeführte Außenhaut erreicht und eine materialtechnisch wie optisch homogene Lösung erzielt.
Die Konstruktion der Oberschale der riesigen Torsegmente stellte nicht zuletzt angesichts eines sehr engen Zeitrahmens von nur sechs Wochen eine große Herausforderung dar, selbst wenn die insgesamt 12 beweglichen Torsegmente sich auf drei gleiche oder spiegelbildliche Grundtypen reduzieren ließen.
Die Kugelgeometrie der Tore machte es zudem unmöglich, ein Montagegerüst zu erstellen. Dieses hätte nämlich rund 100 m frei nach innen auskragen müssen. Deshalb entschied man sich für eine am Scheitelpunkt der Tore an Seilen gehaltene 6 m breite Montagebühne mit zwei Tonnen Tragkraft. Diese wandert entsprechend dem jeweiligen Arbeitsfortschritt von unten nach oben.
Folglich konnten die KalzipR Bahnen nicht ungestoßen in einem Stück verlegt werden. Die Bühne reduzierte die maximale Länge der Bahnen auf 8 m, und so waren je Torsegment rund 1 500 einzelne Profiltafeln notwendig.
Um die konkrete Form der Elemente exakt zu erfassen, entschlossen sich die Fachleute, die Bahnen in die dreidimensionale Geometrie des Stahlbauskeletts einzuzeichnen. Um dies innerhalb des vorgegebenen Zeitrahmens von sechs Wochen zu bewältigen, wurde in Zusammenarbeit mit einem Software-Spezialisten in vierwöchiger Detailarbeit eigens eine entsprechende CAD-Software entwickelt.
Mit Spannung wurde der erste Lauf des Software-Programms im Dezember 1999 gestartet. Nach 176 Stunden Rechnerlaufzeit lag der erste Verlegeplan des Tortyps 4 vor.
Mit dem noch einmal überarbeiteten und laufzeitoptimierten Programm konnten dann die Tortypen 3 und 2 jeweils innerhalb nur eines einzigen Tages konstruiert werden, so dass die Verlegepläne pünktlich zum vereinbarten Termin im Januar 2000 bereitgestellt werden konnten. Die Montage wurde schließlich im Mai aufgenommen.
Die einem Riesen-Puzzle ähnelnde Montage der Kalzip Beplankung von einer an Seilen hängenden Montagebühne aus stellt hohe Anforderungen an die Montagemannschaft. Aus diesem Grunde wurde vor dem aktuellen Montagebeginn ein Mustersegment von zwei Torfeldern auf der Baustelle in Brand am Boden installiert, an dem sich die Verlegemannschaft mit der praktischen Montage vertraut machen konnte.W.PREISS
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