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Architekten AS+P Albert Speer + Partner GmbH

Ausgabe 3/2018Thema: Verantwortung

Wie gewachsen

Hightech-Beton für die neue Hauptverwaltung von HeidelbergCement

Wenn ein Baustoffhersteller für sich eine neue Hauptverwaltung baut, dann ist das in mehrfacher Hinsicht eine besondere Herausforderung: Die eigenen Baustoffe und deren Leistungsfähigkeit sollten perfekt präsentiert werden, das neue Gebäude sollte moderne Arbeitsplätze bieten und darüber hinaus in Sachen Ästhetik zukunftsweisend sein. Zusätzlich spielen bei Neubau und Unterhalt auch Nachhaltigkeit und Effizienz eine wichtige Rolle. Bei der neuen Hauptverwaltung von HeidelbergCement wird der „Platin“-Standard der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) angestrebt.

Beim Bau der neuen Hauptverwaltung von HeidelbergCement sind die Ansprüche des Bauherrn hoch. Sie lassen sich nur realisieren, wenn bei der Ausführung ein Team zusammenarbeitet, das mit Begeisterung, Fachwissen, Erfahrung und einem hohen Maß an Kreativität die Anforderungen in die Praxis umsetzen kann. Einen solchen Glücksfall gibt es in Heidelberg. Context hat mit zwei HeidelbergCement-Mitarbeitern gesprochen, die im positiven Sinne beton-verrückt sind und sich gemeinsam mit den Architekten und dem Bauunternehmen um das perfekte Endergebnis auf der Baustelle kümmern. Wolfgang Eißner, Geschäftsführer der Betotech Eppelheim, und Ingo Lothmann, Leiter Produktmanagement bei Heidelberger Beton und Sichtbeton-Koordinator, handeln nach dem Motto „Geht nicht – gibt’s nicht“ und gehen mit dem Baustoff Beton bis hart an seine Grenzen.

Geplant hat den neuen Firmensitz das Frankfurter Architekturbüro AS+P Albert Speer und Partner GmbH. Die neue Hauptverwaltung, die an gleicher Stelle wie das vor über 50 Jahren errichtete Vorgängergebäude entsteht, setzt sich aus drei unterschiedlich hohen Gebäudeteilen zusammen, die miteinander verbunden sind und jeweils über einen Innenhof belichtet werden. Die geschwungenen Elemente der Beton-Fertigteilfassade sollen für Dynamik stehen – nicht nur im Hinblick auf den nahe vorbeifließenden Neckar, sondern auch auf die vergangene und zukünftige Geschichte des Unternehmens.

Die neue Hauptverwaltung von HeidelbergCement soll im Jahr 2020 bezugsfertig sein und 800 bis 1.000 Mitarbeitern Platz bieten. Realisiert wird das Gebäude nach dem Entwurf des Architekturbüros AS+P Albert Speer + Partner GmbH aus Frankfurt. Den Auftrag zur Erstellung des Rohbaus hat das Mannheimer Unternehmen Diringer & Scheidel erhalten.

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Ingo Lothmann (links) und Wolfgang Eißner – die betontechnologischen Ansprechpartner im Sichtbetonteam

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

Die Haupterschließung erfolgt über das repräsentative Foyer, das drei Geschosse hoch ist und im Inneren viel Sichtbeton zeigen wird. Eingesetzt wird ein selbstverdichtender Feinbeton mit Größtkorn 8 Millimeter der höchsten Sichtbetonklasse SB 4 für die zum Teil filigranen und dicht bewehrten Bauteile, wie Stützen, Wände und die drei im Raum stehenden spektakulären Baumstützen. Diese haben ihren Namen aufgrund der baumähnlichen Form und ihrer statischen Wurzelfunktion erhalten. Der Weißzement für diesen besonderen Sichtbeton kommt vom Tochterunternehmen Italcementi aus Italien.

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Für jede Baumstütze wurden zehn Kubikmeter Beton benötigt.

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

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Von der Pumpe wurde der Beton über einen Verteiler gleichzeitig in die drei Pfeiler der Baumstütze gefördert.

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

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Blick in die Schalung mit der Stahlbewehrung.

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

Die drei Baumstützen im Foyer weisen neben ihrer Farbgebung noch eine technische Besonderheit auf: Sie wurden von unten betoniert und der Beton dabei bis elf Meter Höhe in der Schalung hochgepresst. Hierbei entsteht ein Druck von über 200 Kilonewton (entspricht 20 Tonnen) pro Quadratmeter. Damit die komplizierten Formen diesem Druck standhalten können, hat der Schalungshersteller PERI eine spezielle Schalung aus fünf Millimeter dicken Stahlelementen bauen lassen. Betotech-Geschäftsführer Wolfgang Eißner meint: „Sowohl die Konstruktion der Baumstützen als auch die eigens dafür angefertigte Spezialschalung aus Stahl sowie die enge Bewehrung und das Einbringen des Betons reizen aus, was an Betontechnik derzeit möglich ist. Man kann schon sagen, dass wir bei diesem Projekt sehr tief in die Betontechnologie vorgestoßen sind.“ Und das sagt einer, der es wissen muss, denn Eißner ist seit 1973 im Transportbetonbereich tätig und seit 1990 Geschäftsführer der Betotech.

„Bei diesem Projekt wurde sehr tief in die Betontechnologie vorgestoßen.“

Wolfgang Eißner

Zur Festlegung des Konzepts für die Betonage der Baumstützen fanden im Vorfeld unter der Federführung der bauausführenden Bauunternehmung Diringer & Scheidel und des Sichtbeton-Koordinators gemeinsame Besprechungen mit dem Schalungshersteller, den Betontechnologen von der Betotech, dem Betonpumpendienst Simonis und dem Transportbetonhersteller Heidelberger Beton Kurpfalz statt, bei denen der geplante Betoniervorgang intensiv diskutiert wurde. Die Besonderheit: Um den Lufteintrag und die Lunkerbildung an der Sichtfläche so klein wie möglich zu halten, wurde entschieden, dem Beton zusätzlich ein lunkerreduzierendes Betonzusatzmittel zuzusetzen und die Baumstützen-Schalung von unten zu befüllen. Hierzu erstellte das Bauunternehmen ein maßgeschneidertes Konzept, bei dem erstmals ein Betonverteilsystem gebaut wurde, das einen selbstverdichtenden Beton (SVB) an drei Stützenteile gleichzeitig fördert. Dazu sagt Ingo Lothmann: „Da die Stahlschalung der Baumstützen statisch auf maximal 200 Kilonewton pro Quadratmeter Frischbetondruck ausgelegt ist, und der Frischbetondruck mit SVB über die volle Höhe rechnerisch circa 275 Kilonewton sein müsste, haben wir uns entschieden, erstmals Messsonden an den Stützenfüßen und über dem Knotenpunkt einzusetzen, um den maximalen Frischbetondruck während der Betonage auf die Schalung in Echtzeit überwachen und ausreizen zu können.“

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs)

Der Druck auf die Schalung wurde über ein System der schwedischen Firma Vema Venturi AB, das bisher nur im Rahmen des BI-Distant-Projekts auf Baustellen in Schweden zum Einsatz kam, überwacht. Mikael Järleberg und John Henriksson waren extra aus Schweden angereist, um das Verfahren vorzustellen und die weiteren Schritte festzulegen. Da diese Art der Schalungsdruck-Überwachung für alle Beteiligten Neuland war, wurde das System zunächst an einer Foyerstütze getestet. Bei den Foyerstützen erfolgte allerdings die Betonage des SVB herkömmlich von oben über einen zehn Meter langen Schlauch, der am Kran angeschlagen wurde. Ingo Lothmann zeigte sich nach dem ersten Praxistest zufrieden: „Durch diesen Test haben wir eine Menge über das Verhalten des Betons und auch über die Entwicklung des Drucks beim Einbau gelernt.“

„Wir wussten bis zuletzt nicht, ob die Schalung den hohen Druck wirklich aushält.“

Wolfgang Eißner

Auch der Einsatz des Weißzements von Italcementi hatte zunächst seine Tücken, erinnert sich Wolfgang Eißner: „Wir kannten diesen Zement nicht und mussten daher erst einmal Versuche im Labor machen, um die richtige Rezeptur zu finden. Anschließend haben wir den Beton auf der Baustelle bei einigen untergeordneten Bauteilen in der Praxis getestet.“ Grundsätzlich erfordern die hohen Betonfestigkeiten C50/60 und die Sichtbetonklasse SB 4 einen großen zeitlichen und technologischen Aufwand. Daher wird jede Betonlieferung durch die Betontechnologen der Betotech vor Ort begleitet. Ein Aufwand, die sich auszahle, meint Wolfgang Eißner: „Die Vorbereitung, die Kontrolle der Einsatzstoffe und der Prüfungsaufwand machen bei den Frischbetonprüfungen viel Arbeit, aber das lohnt sich, denn ein Versagen bei den Prozessen – Lieferungen der Einsatzstoffe, Betonherstellung, Schalung oder Einbringen und Nachbehandlung – verzeiht der Beton an der Sichtfläche nur selten.“

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Für die eigentliche Betonage der ersten Baumstütze gab es einen Plan A und einen Plan B, da nicht sicher war, ob das Einbringen des SV-Betons durch Pumpen von unten aufgrund des hohen Druckes über die gesamte Höhe von elf Metern möglich sein würde. Plan A sah hierbei die komplette Betonage von unten vor: Dabei sollte über drei Pumpenschläuche, die an Schlagschieber angedockt sind, solange gepumpt werden, bis der maximale Schalungsdruck von 200 Kilonewton pro Quadratmeter erreicht ist. „Allerdings“, räumt Ingo Lothmann ein, „wussten wir nicht, wie hoch wir pumpen können, bis der maximale Schalungsdruck erreicht beziehungsweise ab wann die Schalung gefährdet sein würde.“ Ziel war es natürlich, die Schalung komplett von unten zu befüllen und nur im Notfall die Betonrichtung zu ändern. Es waren aber nicht nur die absoluten Schalungsdrücke von Bedeutung, sondern auch die Drücke in den einzelnen Säulenstümpfen, die sich aus statischen Gründen relativ zueinander nicht unterscheiden durften. Plan B würde dann eintreten, wenn der maximale Schalungsdruck erreicht ist. Dann sollte der Rest von oben über einen Verteiler, der am Kran angeschlagen ist, mit drei Schläuchen in der Schalung gleichmäßig verteilt werden.

Soweit die Theorie. Für alle Beteiligten war es außerordentlich spannend und keineswegs sicher, dass Plan A wirklich funktionieren würde. Wolfgang Eißner sagt rückblickend: „Wir wussten bis zuletzt nicht, ob die Schalung den hohen Druck wirklich aushält. Uns war aber klar, dass der SVB keinen Stopp beim Einbau verzeiht. Plan B mit dem Pumpen des zweiten Teils von oben hätte einen Stillstand bedeutet – und das hätte unser Ergebnis sicher optisch beeinträchtigt.“

Am Ende hat das Verhalten des Betons, der so langsam, wie es die Betonpumpe zuließ, nach oben gepumpt wurde, alle begeistert. Plan A ging auf, obwohl an den Messpunkten die Maximalwerte überschritten wurden. Die Erfahrung des Beton-Teams und die gute Vorbereitung hatten es dennoch möglich gemacht, dass in einem Zug betoniert werden konnte. Das Ergebnis ist ein perfekter Sichtbeton – für alle drei Baumstützen.

Wolfgang Eißner ist zufrieden: „Für mich ist das nicht nur aus betontechnologischer Sicht eine besondere Baustelle. Die frühe Integration in die verschiedenen Planungsphasen und später auch in das Sichtbetonteam war hier extrem wichtig. Dadurch konnten wir spätere betontechnologische Probleme besser nachvollziehen und rechtzeitig auf der Baustelle mit der Bauleitung entgegensteuern.“

Jetzt stehen schon die nächsten aufwendigen Betonagen an, bei denen wieder Fachwissen und sicher auch die Kreativität der Beteiligten gefragt ist. Bis Mitte 2020 soll die neue Hauptverwaltung von HeidelbergCement bezogen sein. Wenn der Rohbau in diesem Herbst fertig ist, geht Wolfgang Eißner in den Ruhestand. Für ihn geht eine erfolgreiche berufliche Laufbahn zu Ende. Besser kann man eigentlich nicht aufhören.Elke Schönig

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