Beschreibung
Die neue Hauptverwaltung des deutschen Baustoffherstellers Heidelberg Materials stellt eindrucksvoll unter Beweis, was mit Beton alles möglich ist. In höchster Sichtbetonqualität der Klasse SB 4 und unter Verwendung von feinstem Weißbeton finden sich hier zahlreiche architektonische Highlights. Spektakulär verdrehte Baumstützen, schwunghaft gemusterte Fassaden-Betonfertigteile und scharfkantige Unterzüge in strahlenförmigem Verlauf machen die neue Hauptverwaltung mit Sitz in Heidelberg zu einem besonderen Blickfang. Insgesamt 31.500 m3 Beton wurden für den Bau des Gebäudes eingesetzt, das aus drei miteinander verbundenen Teilen unterschiedlicher Höhe besteht und im Juni 2020 eröffnet wurde.
Herausforderungen
Den Mittelpunkt des rund 11 m hohen Foyers der Heidelberg Materials Zentrale bilden zwei Baumstützengruppen in SB 4 Sichtbetonqualität, die statisch gesehen als Wurzel des Gebäudes dienen. Sie bestehen aus jeweils drei gegeneinander geneigten quadratischen Querschnitten, die sich ungefähr am unteren Drittel kreuzen. Das Besondere: Gemäß der geforderten Sichtbetonqualität ist über die gesamte Stützenhöhe von rund 11 m nur ein einziger Elementstoß erkennbar. Darüber hinaus sind keine Befestigungsschrauben, Spannlöcher und Schalhautstöße sichtbar.
Für die Realisierung der Baumstützen kam aufgrund der sehr hohen Sichtbetonanforderungen, dem statisch erforderlichen Frischbetondruck von 200 kN/m2 sowie den engen Platzverhältnissen im Foyer keine Sonderschalung aus Holz infrage. PERI entwickelte daher eine höchst komplexe 3D-Sonderschalung aus Stahlelementen.
Die Tragstruktur der fertigen Sonder-Stützenschalung war eine ausgeklügelte Wabenstruktur, die aus 63 CNC-lasergeschnittenen Einzelteilen bestand. Diese wurden als Stecksystem konfektioniert, um auf zeitintensives Verschweißen zu verzichten. Jedes Einzelteil musste neu konstruiert und statisch bemessen werden. Für die Herstellung dieser Schalung kamen insgesamt rund 12,7 t Stahl zum Einsatz. Anschließend wurde eine 5 mm starke Stahlschalhaut auf der Tragstruktur aufgebracht, um dem hohen Frischbetondruck standzuhalten. An der Stelle, an der sich die Arme der drei Baumstützen kreuzen, wurden zusätzlich außenliegende Ringgurtkonstruktionen angebracht, um einer Verformung des Stahls gezielt entgegenzuwirken.
Lösung und Ergebnisse
Anders als üblich wurden die Baumstützen nicht von oben, sondern von unten betoniert. Ein Betonverteilsystem beförderte dabei insgesamt 30 m3 Beton gleichzeitig in drei Stützenteile und presste den Beton über drei Pumpenschläuche in der Schalung bis zu 11,00 m nach oben.
Zusätzlich in die Schalung integrierte PREMO Sensoren ermöglichten es, während des Betoniervorgangs den Frischbetondruck in Echtzeit zu messen und per ISC Webapplikation auf dem Handy zu überwachen.
Die Echtzeitdaten des Betondrucks ermöglichten es die Betoniergeschwindigkeit anzupassen und eine fundierte Entscheidung zu treffen weiter von unten zu pumpen und nicht von oben zu füllen. Dadurch hätte die Qualität der fertigen Betonoberfläche gefährdet werden können.
