Nashörner im Wohlfühlmodus

Aufsehenerregende Geometrien in Beton

Bauplaner 11/2022
Themen
Stadt- und Raumplanung
Baustoffe
Beton
Die Komplexität geometrisch anspruchsvoller Bauwerke ist in Kombination mit Sichtbeton eine beachtenswerte Herausforderung. Die imposante Pagode im Eingangsbereich des neuen Nashornhauses im Zoo Berlin versinnbildlicht eine solche Meisterleistung, ebenso wie ein Schulgebäude in Bayern, bei dem so ziemlich alles rund und kaum eine gerade Wand zu finden ist.

Bei beiden Projekten ist die in Mindelheim im Allgäu ansässige Firma Glass Bauunternehmung verantwortlich für den Schalungsbau. Für die Berliner Nashörner wird ein rundes Gehege mit 52 Metern Durchmesser verwirklicht, das durch einen 25 Meter hohen, mit eingefärbtem rotem Sichtbeton angefertigten Turm besticht. Für die Umsetzung waren 100 m2 filigrane Sonderschalungen inklusive Leisten und Fugen notwendig, die als kleinteilige Kisten einzeln aufgebaut wurden. Auch im neuen Wasserbecken sind alle Stufen auf die Schrittgröße der Panzernashörner zugeschnitten, wofür auch hier alle Schalungskörper haargenau angepasst wurden.

Beim aktuellen vom Baureferat der Landeshauptstadt München geleiteten Bauvorhaben Wilhelm-Hausenstein-Gymnasium verlangt die außergewöhnliche Geometrie des Grundrisses, der von oben anmutet wie eine Schiffsschraube oder ein mehrblättriges Kleeblatt, vier verschiedene Wandschalungssysteme und viele Sonderschalungen. Rund 900 Isokörbe als Anschlüsse für die Stahlbalkone und aufwendige Bewehrungsverlegungen müssen mit geringsten Toleranzen verbaut werden. Besonders die vielen Radien und Staffeleisen mit Durchmessern bis 28 mm erfordern hohes Können. Das gilt auch für das 9.000m² nachträglich eingebrachte, nicht tragende KS-Mauerwerk und die Sporthallendecke in Stahlverbundbauweise mit einer Spannweite von 32 Metern.
 

Bei beiden Projekten ist die in Mindelheim im Allgäu ansässige Firma Glass Bauunternehmung verantwortlich für den Schalungsbau. Für die Berliner Nashörner wird ein rundes Gehege mit 52 Metern Durchmesser verwirklicht, das durch einen 25 Meter hohen, mit eingefärbtem rotem Sichtbeton angefertigten Turm besticht. Für die Umsetzung waren 100 m2 filigrane Sonderschalungen inklusive Leisten und Fugen notwendig, die als kleinteilige Kisten einzeln aufgebaut wurden. Auch im neuen Wasserbecken sind alle Stufen auf die Schrittgröße der Panzernashörner zugeschnitten, wofür auch hier alle Schalungskörper haargenau angepasst wurden.

Beim aktuellen vom Baureferat der Landeshauptstadt München geleiteten Bauvorhaben Wilhelm-Hausenstein-Gymnasium verlangt die außergewöhnliche Geometrie des Grundrisses, der von oben anmutet wie eine Schiffsschraube oder ein mehrblättriges Kleeblatt, vier verschiedene Wandschalungssysteme und viele Sonderschalungen. Rund 900 Isokörbe als Anschlüsse für die Stahlbalkone und aufwendige Bewehrungsverlegungen müssen mit geringsten Toleranzen verbaut werden. Besonders die vielen Radien und Staffeleisen mit Durchmessern bis 28 mm erfordern hohes Können. Das gilt auch für das 9.000m² nachträglich eingebrachte, nicht tragende KS-Mauerwerk und die Sporthallendecke in Stahlverbundbauweise mit einer Spannweite von 32Metern.
 

Bei öffentlichen Auftraggebern geht es stets um eine gesamtwirtschaftliche Lösung. Wie ein in Deutschland verwurzeltes Unternehmen da mithalten kann, ist schnell erklärt. Die Leistungen des 1948 in Mindelheim gegründeten Unternehmens, das derzeit etwa 800 Mitarbeitende beschäftigt, erstrecken sich auf alle Gebiete des Bauens: Industrie-, Hoch- und Tiefbau, Schlüsselfertigbau, Kraftwerksbau und ein Fertigteilwerk gehören dazu. Im Bereich Hoch- und Schlüsselfertigbau konnte das seit rund einem Jahr in Mindelheim eingesetzte Bearbeitungszentrum Vision III-TT 5-Achs mit gerasterter HPL-Tischfläche von Reichenbacher den Wettbewerbsvorteil von Glass nochmal um einiges steigern, sowohl was die Genauigkeit, die Schnelligkeit als auch die Flexibilität in der Schalungsfertigung anbelangt. „Heute kann ich sagen, je kniffliger Bauprojekte sind, umso besser für uns“, lobt Produktionsleiter Josef Dölle. Und er ergänzt: „Wir sind europaweit bei Projekten mit dabei, von denen andere die Finger lassen.“ Denn je ausgefallener die Entwürfe der Architekt:innen sind, umso komplexer werden die Schalungskörper, die aus Massivholz und Spannplatten hergestellt werden.
 

Unbegrenzte Konfigurationsmöglichkeiten
Was sprach aus fertigungstechnischer Sicht für diese Baureihe und technische Ausstattung? Das verdeutlicht Florian Mauch, Gebietsniederlassungsleiter beim Maschinenhersteller Reichenbacher folgendermaßen: „Die Wünsche an sich waren nicht spektakulär. Die Verantwortlichen bei Glass wollten ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum mit Nestingbetrieb, das sich an den maximalen Plattengrößen von 2,50m x 5,50m zu orientieren hatte. Auf der Beladeseite sollte zusätzlich ein Hubtisch, eine Druckereinheit und ein Abnahmetisch mit Bürst- und Abschiebestation im Gesamtkonzept realisiert werden. Schnell war mir klar, dass es zu 30 Prozent Zeitverlust kommt, wenn wird direkt auf der Maschine drucken. Aus diesem Grund realisierten wir drei Stationen: einen Hubtisch mit Drucker, dann die CNC-Anlage plus den Abnahmetisch.“ Die hochgelegte Kabelkette in X-Richtung ergab sich aus der Logik dreier zusammengesetzter Maschinen. „Herr Mauch war für uns sehr oft Ideengeber.
Er zeigte mehrfach auf, wie Abläufe zu optimieren sind“, fügt CNC-Programmierer Gerhard Birkle hinzu. „Das und die umfassenden Konfigurationsmöglichkeiten bei Reichenbacher machten die Entscheidung nach zweijährigem Projektverlauf doch leichter als gedacht.“ Seit einem Jahr werden aus den beschichteten oder rohen Spanplatten und Birken-Multiplexplatten alle Bauteile für die Schalungskörper gefräst. Aus kleinen Rohplatten werden beispielsweise runde Deckel mit 70mm Durchmesser gefräst, aus den 2,50m x 5,50m großen Schalungsplatten (Westaspan MF oder Betonplan top) Vario-Elemente für Sichtbetonflächen mit vorgebohrten Löchern oder Aussparungen für Fenster oder Türen. Das 5-Achs-Aggregat führt Fräs- und Sägearbeiten aus, für die Lochreihen- und Konstruktionsbohrungen ist ein zusätzliches Mehrspindelbohrgetriebe installiert.
 

Schalungen geben die Form
Die 3D-Schalungskörper, die dem Beton die Form geben, werden von drei Kollegen computerunterstützt geplant. Je geometrisch komplexer die Schalungen sind, desto fließfähiger und gleichzeitig druckfester müssen die verwendeten Betone sein. Bei statisch relevanten Bauteilen wird in diesem Zusammenhang oft auf spezielle Hochleistungsbetone zurückgegriffen, im Falle des Nashornhauses kam ein rot eingefärbter Beton zum Einsatz. Die meisten Schalungen bei Glass sind komplexe Unikate, und die sind mit herkömmlichen Maschinen nicht mehr wirtschaftlich realisierbar, weder in Bezug auf Genauigkeit noch auf Schnelligkeit.
 

Apropos Zeit: Nach Projektvergabe bleiben oft nur wenige Woche oder Monate bis Baubeginn. In dieser Zeit wird das Konzept erarbeitet und festgelegt, wie die Schalungen genau auszusehen haben und wie viele überhaupt gebraucht werden; es werden Positionspläne für die Baustelle und ein Bauplan für die Schalungshalle erstellt. Anschließend werden die Teile programmiert, genestet und zur Fertigung freigegeben. Eine Simulation erfolgt meist nur noch bei genesteten Platten oder bei sehr komplexen Einzelteilen. Durch den hohen Vorfertigungsgrad ist die Effizienz auf den Baustellen enorm. Da alle angelieferten Bauteile mit einem Zahlencode bedruckt sind, weiß jeder Mitarbeiter sofort, wohin welches Bauteil kommt. Das gilt auch für Einzelteile, die vor Ort zusammengebaut werden. „Wir mögen diese Herausforderungen. Ganz nach dem Motto: Je verrückter desto besser“, resümiert Josef Dölle.