Fast fertig: Zwei 6,00 Meter hohe und 14,00 Meter durchmessende Rundbehälter wurden in nur zwei Wochen erstellt. Dabei wurden alle maßgeblichen Normen und Vorgaben beachtet, die die Langlebigkeit und Sicherheit des Bauwerks wahren sollen.
Gefahr im Verzug?
Der derzeitige Biogas-Boom verdeutlicht die Schwächen von monolithisch hergestellten Stahlbetonbehältern, die nicht nach der VOB als Bauwerk, sondern nach dem BGB als Dienstleistung erbracht werden: Denn oft entsprechen diese Bauwerke nicht den Richtlinien und Normen des Betonbaus. So häufen sich die Sanierungsfälle durch mangelnde Betondeckung, zu geringe Wandstärke und falsche Betonrezepturen. Leider sind auch zum Teil schwere Unfälle bei Herstellung und Betrieb dieser Behälter zu beklagen.
Durch diese Umstände wächst das Qualitätsbewusstsein von Bauherren, Planern und Gemeinden. Was liegt also näher als echte Profis mit dem Bau von Fermentern und ähnlichen Stahlbetonbehältern zu beauftragen? Das Know-How von Bauunternehmern, Schalungsherstellern und Abdichtungstechnikern ist gefragt.
Die Lösung der Profis
Die Hengstler GbR (Öfingen, Schwarzwald-Baar Kreis) beauftragte durch den ortsansässigen Architekt Gerold Wölfle die Schleicher Bau GmbH (Donaueschingen), eine Biogasanlage nach modernsten Vorgaben zu errichten. Dafür sollten zwei jeweils 1.000 m³ große Rundbehälter mit je 14 m Durchmesser (Fermenter und Endlager) aus Ortbeton erstellt werden. Als Schalung war die radienverstellbare TRAPEZTRÄGER-Rundschalung von PASCHAL vorgesehen.
Die wirtschaftlichste Lösung war, beide Behälter in jeweils drei Takten zu schalen. Die vertikalen Arbeitsfugen verminderten die Bildung von Schwindrissen, die bei einem Durchmesser von 14 Metern fast zwangsläufig entstehen und dadurch die Langlebigkeit des Betons beeinträchtigen. Weiterhin bieten die drei nur 6,00 Meter hohen Vertikalfugen erheblich weniger Angriffsfläche als eine einzige große Horizontalfuge von ca. 44 Meter. Vor allem bei großen Durchmessern sorgen Spannstäbe für ein maßhaltiges, zügiges und sicheres Betonieren. Die Mauerstärken der Max Frank GmbH (Leiblfingen) halten die Schalung auf den exakten Abstand von 25 cm und widerstehen sogar einem extrem sauren Milieu bis pH-Wert 1. Die Abdichtung der Spannstellen erfolgte auf Empfehlung von Biogasberater Toni Baumann (Wangen i. Allgäu) mit anorganischem Quellmörtel; Epoxid-Harze würden binnen Kurzem zerstört werden.
Die 6,00 Meter hohen Schalungssegmente kamen einsatzbereit aufgestockt und vorgerundet auf die Baustelle und waren sofort und ohne weitere Anpassungen einsatzbereit. Trotz mehrfachen Umsetzens mussten sie nicht nachjustiert werden. So entstanden minimale Zeitwerte, die im Betonbau nur selten erreicht werden. Bauunternehmer Hanspeter Schleicher: "Durch die über 14 m2 großen, vorgerundeten Segmente und das großflächige Umsetzen haben wir weniger als 0,2 Stunden pro m2 benötigt!"
Durch den Einsatz bewährter Technik konnte dieses Bauvorhaben mit nur 176 m² Rundschalung in weniger als zwei Wochen wirtschaftlich, qualitativ hochwertig und dauerhaft ausgeführt werden. Die Biogasanlage wurde im Oktober 2005 in Betrieb genommen und produziert seither 100 kW/h ausschließlich mit nachwachsenden Rohstoffen ("Nawaro": Getreideabfälle, Grünschnitt, Silage, ...).
Maßgebliche Richtlinien in Bezug auf Behälterbau:
* WU Richtlinie (R7, L21): Minimale Wanddicke für Bauwerke der Nutzungsklasse A: 24cm.
* DIN EN 206-1/DIN 1045-2, Tab.4: Betondeckung bei Stabdurchmesser bis 25 mm und Expositionsklasse XC4 beträgt > 4 cm.
* WU Richtlinie (R7, L21), Tafel 5.2: Beim Betonieren gegen unebene Flächen (polygonale Schalung?) muss die Betondeckung um das Differenzmaß der Unebenheit, mindestens aber um 2 cm vergrößert werden.
* DIN EN 206-1/ DIN 1045-2: Für bewehrte Hochbehälter/Gülleanlagen muss Beton der Festigkeitsklasse C35/45 verwendet werden.
* DBV Empfehlung "Abstand Sollrissfugen, Weiße Wanne": Arbeitsfugen sind einzuplanen:
A (Abstand der Arbeitsfugen voneinander in m) = h (Wandhöhe) / 2*d (Wandstärke); z.B.: 6,00/ (2*0,25)=12,00m!!!
St. Wendel (Saarland):
Was vor wenigen Jahren noch kaum vorstellbar war, ist mittlerweile beinahe üblich: Einen kompletten Kläranlagenneubau zu erstellen - vom Aushub bis zur Inbetriebnahme in nur zwölf Monaten! Wofür man früher noch erheblich länger gebraucht hat, wird heutzutage aufgrund eines gedrängten Zeitplanes und verbesserter Bauverfahren möglich. Dazu muss aber alles glatt verlaufen.
Der Entsorgungsverband Saar (EVS) beauftragte nach einer funktionellen Ausschreibung die ARGE OBG/AWS mit der schlüsselfertigen Erstellung der Kläranlage St. Wendel. Die OBG Bau führte dabei die Rohbauarbeiten aus. Am 7. Januar 2005 begannen die Aushubarbeiten. Parallel hierzu wurden von der Spezial-Tiefbau-Saar (STS, Neunkirchen) Bohrpfähle zur Gründung verschiedener Hochbauten ausgeführt. Die Klärbecken wurden auf eine Bodenverbesserung mittels Schotterstopfsäulen gegründet, da der vorgefundene Baugrund nicht tragfähig war.
Fundamentierungen und Beton:
Die Funktionalgebäude wurden auf zehn Betonpfähle gesetzt, die in 9,0 m Tiefe gründen. Hierfür wurde C25/30-Beton verwendet. Die darauf gestellten Wände bestehen aus XC4/XA1-Beton (C30/37).
Rundbecken:
Bautechnisch interessant waren die beiden Nachklärbecken. Dies sind kreisrunde Becken mit 25,89 m Außendurchmesser. Die Wandstärke misst 35 cm, die Schalhöhe 5,25 m. Da sie Bestandteil technischer Anlagen sind, wurde striktes Einhalten der Maßhaltigkeit der Schalung gefordert. Zudem sollte die Rundschalung schnell auf- und abgebaut werden und sich während der zahlreichen Umsetzvorgänge nicht verstellen oder verziehen. Die OBG entschied sich für die radienverstellbare TRAPEZTRÄGER-Rundschalung aus dem Hause PASCHAL. Auf der 3,00 m hohen Rundschalung wurde ein 1,50 m hohes Aufstocksegment montiert, und zuunterst ein nur 0,75 m hohes Segment. Diese Lösung kam mit den wenigsten Spannstellen aus.
Größte Wirtschaftlichkeit ist nicht immer das günstigste Angebot! Die TRAPEZ wurde gewählt, obwohl diese beim Angebot dem ersten Eindruck nach teurer war. Wie das? Polier Werner Zimmer erklärt die Entscheidung: "Die Schalung kommt passend aufgestockt, maßgenau vorgerundet und sofort einsatzbereit auf die Baustelle und wird problemlos aufgestellt sowie umgesetzt; bei anderen Schalungen ist man lange mit Aufbau und Runden und Nachjustieren beschäftigt. Bei der TRAPEZ fallen diese Arbeiten komplett weg. Die Arbeiten kommen schneller und effektiver voran - und die Baustelle ist somit deutlich wirtschaftlicher. Pro Becken haben wir, im Vergleich zu anderen Rundschalungen, schätzungsweise vier Tage Schalarbeiten gespart!" Das beweist, dass angeblich günstigere Angebote nicht immer die wirklich wirtschaftlichste Lösung für eine Baustelle sind!
Weitere Gebäude:
* Das 26,97 m lange, 15,60 m breite, und 14,45 m hohe Funktionalgebäude ist in 9,00 m Tiefe gegründet. Es beinhaltet das Zulaufpumpwerk. Das Wasser wird hier mechanisch gereinigt und auf den Sandfang verteilt.
* Der zweistraßige Sandfang von 28 auf 8 m.
* Die 47,2 m lange, 38,20 m breite und 7,00 m hohe Kaskadenbecken reinigt das Abwasser biologisch. Die Außenwand ist im Fußpunkt durch eine Innenvoute verstärkt.
* Der 11,65 m durchmessende runde Eindicker enthält ein Rührwerk, um den Klärschlamm umzuwälzen.
Die rechtwinkeligen Gebäude wurden mit der ATHLET-Wandschalung erstellt, die bis zu 92 kN/m² nach DIN 18202 Z. 7 aufnehmen kann. Dies ermöglichte eine größere Betoniergeschwindigkeit z.B. durch Betonpumpen.
Voutenschalungen sind keine Zeit raubenden, improvisierten bauseitigen Sonderkonstruktionen mehr, sondern gehören zum System und müssen nicht gekauft werden. Polier Zimmer: "Die ATHLET ist eine Mordsschalung! Die Vouten wurden komplett mit Mietteilen geschalt. Das ist alles extrem kostengünstig!"
Kleinflächige oder komplizierte Flächen wurden mit der RASTER-Universalschalung bewältigt, ebenso wie die Unterzüge.
Insgesamt wurden 500 t Stahl und 4.000 m³ Beton verbaut. In nur einem Jahr wurden der Rohbau erstellt und die Anlage betriebsfertig gemacht. Im Januar 2006 wurde die neue Anlage in Betrieb genommen.
Die Schalpläne wurden von der Handels- und Servicegesellschaft für Baumaschinen mbH HSB (Enzdorf) und dem PASCHAL Stammwerk (Steinach) erstellt. Die HSB ist PASCHAL-Exklusivhändler im Saarland.
Polier Zimmer von der OBG lässt sich nichts vormachen: Nur die beste Leistung zählt. Leistung ist der Quotient aus Arbeit pro Zeit: Wenn der Zeitanteil schrumpft, steigt die Effizienz der Baustelle.
Wenn große Querlasten auf Betonwände drücken, beispielsweise in Becken, sind Vouten, schräge Basisverdickungen, ein probates Mittel, diese Drücke abzufangen. Ohne bauseitige Improvisationen löst die Athlet diese Aufgabe im System.
Ganze Teile der hier noch sichtbaren Industriearchitektur sind inzwischen unter einem Aufschüttungshorizont verschwunden.
Auf der Innenseite der Rundbecken zeigt sich, was die Schalung wert ist. Glatte, maßhaltige Wände, deren Radius sich ohne bauseitige Restmaßausgleiche auf den Zentimeter bestimmen lässt, und dazu eine Minimalzahl von Spannstellen: Dies sind Ergebnis und Markenzeichen der radienverstellbaren Trapezträger-Rundschalung.
Dort, wo es gilt, kleinere oder kompliziertere Gefache zu schalen, wie hier beim "Funktionalgebäude", wird die Raster Universalschalung eingesetzt.
