Stahlfaserbeton als Alternative beim Tiefgaragenbau

(4.5.2009) An der Bayreuther Spinnereistraße, unweit des Festspielhügels, entsteht ein neues Geschäfts- und Ärztehaus (siehe Google-Maps). Das Bauvorhaben umfasst zwei durch eine Straße getrennte und durch eine Tiefgarage verbundene Objekte: Beim vierstöckigen Gebäude W wird bereits der Innenausbau vorgenommen, das zweistöckige Gebäude P steht noch im Rohbau. Bauherr ist die NSB Objekt Bayreuth GmbH & Co. KG, Berg. Die Bayreuther Eberhard Pöhner GmbH, ein Unternehmen der Ed. Züblin AG, führt schlüsselfertig aus. Cemex hat die gesamte Transportbetonversorgung übernommen und liefert etwa 8.000 Kubikmeter Betone in Festigkeitsklassen bis C 35/45 für die Sauberkeitsschichten, Fundamente, Decken, Wände und Unterzüge der Gebäude.

In den Untergeschossen der beiden Gebäude liegen Tiefgaragen. Für sie forderte die Ausschreibung eine Beanspruchungsklasse 1 und Nutzungsklasse B gemäß WU-Richtlinie. Peter Glenk, Oberbauleiter der Eberhard Pöhner GmbH: "Ein Sondervorschlag, den wir gemeinsam mit den Stahlfaserbeton-Fachleuten von Cemex entwickelt haben, erhielt als wirtschaftliche Ausführungsvariante den Zuschlag."

Die 30 Zentimeter dicken Bodenplatten bestehen aus Stahlfaserbeton der Festigkeitsklasse C35/45, Faserbetonklasse F1,2/0,8, Expositionsklasse XC3 XD3 XA1, in der oberen und unteren Lage mit Baustahlmatten Q524 ergänzt. Die ursprünglichen Planungen waren noch von einer deutlich größeren Plattendicke und weitaus mehr Stabstahlbewehrung ausgegangen.

Die Cemex Deutschland AG lieferte etwa 1.200 Kubikmeter Stahlfaserbeton des Markennamens Faton für die zusammen ca. 4.000 Quadratmeter messenden Bauteile. Die "Bewehrung aus dem Transportbetonmischer" verspricht ein wesentlich besseres Rissverhalten bei Eigen- bzw. Zwangsspannungen, denn eine Beton-Bodenplatte erwärmt sich, dehnt sich aus und zieht sich wieder zusammen. Dabei reibt das Bauteil auf dem Untergrund, es entstehen Zugkräfte und Risse. Letztere gilt es in ihrer Breite zu begrenzen. Die Experten von Cemex Deutschland leisteten den statischen Nachweis für den frühen Zwang der Bodenplatten durch die Trennrissbreitenbegrenzung der Stahlfaserbeton-Bauteile.

Die Stahlfaserbeton-Bodenplatten nehmen Zwangskräfte auf - die hohen Lasten der Gebäude lassen sich ohnehin nicht wirtschaftlich über eine tragende Bodenplatte abtragen. Aufgehende Lasten werden von richtigen Fundamenten aufgenommen.

Zur Anwendung kam eine möglichst zwangsarme Konstruktion mit einem Minimum an Reibung und Widerstand: Über den Fundamenten liegt eine Sauberkeitsschicht aus ca. 250 Kubikmetern eines leicht verdichtbaren Betons der Marke Aaton, mit dem sich eine hohe Ebenheit weitaus einfacher erzielen lässt als mit einem Normalbeton. Über der Sauberkeitsschicht folgt eine doppellagige PE-Folie: Es besteht keine Anbindung der Fundamente an die Bodenplatte, damit diese sich gut bewegen kann. Zwangspunkte, wie Pumpensümpfe und die Wände der Fahrstuhlunterfahrten, sind umlaufend mit einer weichen Dämmung abgestellt.

Die Betonage der Bodenplatte des Gebäudes W fiel in den Hochsommer. Sie wurde in die Nacht verlegt, um die Wärmeentwicklung in dem mächtigen Bauteil zu minimieren. Beim entsprechenden Bauteil des Gebäudes P hingegen war der Faton auf winterliche Kälte einzustellen.

Simon Stratmann, Projektmanager Spezialbaustoffe in der Region Nordbayern-Thüringen-Sachsen von Cemex Deutschland: "Für dieses Anwendungsgebiet ist Stahlfaserbeton wie geschaffen - das konnten wir im Vorfeld nachweisen, und das hat sich auch bestätigt. Die Materialeigenschaften unseres faton sind besonders geeignet für eine Anwendung bei frühem Zwang und zur Rissbreitenbegrenzung. Hier nehmen die Fundamente die Lasten auf und der Stahlfaserbeton den Zwang - das ist eine optimale Konstruktion für dieses Anwendungsgebiet."