Gewichtseinsparung im Bau Hohlkörper statt Massivbeton

Hohlkörper aus recyceltem Kunststoff machen es möglich, bis zu 35 Prozent an Gewicht einzusparen. (Bild: W. Markgraf GmbH & Co KG)

Beim Neubau des Intercity Hotels Hannover Hauptbahnhof Ost wird durch moderne
Technologie ein gutes Drittel Deckenlast eingespart. Kernelement des Systems sind
Hohlkörper aus recyceltem Kunststoff – dort, wo die Statik keinen Vollbeton erfordert.

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Mit seinem fünfeckigem Grundriss soll das Intercity Hotel HannoverHauptbahnhof Ost ein neuer Blickfang werden. Das 15-stöckige Hochhaus wird über eine Fassade mit farblich changierenden Tonelementen und eine verglaste Frontseite verfügen, die vom Erd- bis zum zweiten Obergeschoss reicht. 2020 soll der Bau fertig sein. Das Vorhaben ist hinsichtlich Planung, Bemessung und Bau anspruchsvoll, da die Nutzungsansprüche und Anforderungen von Etage zu Etage – wie in Hotels üblich – variieren.

Im Erdgeschoss sind der Empfangsbereich und die Bar untergebracht. Das Restaurant befindet sich im ersten Stock und die Tagungsräume in der zweiten Etage. Erst ab dem vierten Obergeschoss  werden Hotelzimmer realisiert – wobei die Grundrisse der Etagen gleich bleiben. Das bedeutet: „An vielen Stellen – etwa im 13. Obergeschoss –, an denen Stützen eingebaut werden könnten, würden sie in den unteren Stockwerken stören – beispielsweise im Bar- und Restaurantbereich, der komplett von Stützen frei bleiben sollte“, so Kai-Uwe Oberdieck von LSM Ingenieure für Tragwerksplanung aus Hannover, der für das Projekt zuständig ist. Aus diesem Grund wurde auf innenliegende Stahlbetonstützen verzichtet. Die Stahlbetondecken wurden von der tragenden Außenwand bis auf den inneren Kern gespannt, sodass Einfelddecken mit einer Spannweite von rund acht Metern entstanden. Bei der herkömmlichen Stahlbetonbauweise wäre aufgrund der Verformung eine Deckenstärke von mindestens 32 Zentimetern notwendig geworden, was sich bei 15 Obergeschossen zu einer starken Gewichtsbelastung für die Gründung summiert.

Für das Gebäude wurde eine Bohrpfahlgründung vorgenommen, bei der sämtliche Lasten aus den Stockwerken darüber einzeln auf Pfähle abgesetzt werden. Bei Vollbetondecken hätte eine so hohe Anzahl an Pfählen verwendet werden müssen, dass entschieden wurde, nach leichteren und wirtschaftlicheren Alternativen zu suchen.

Material- und Gewichtseinsparung

Nachdem Leichtbeton aufgrund des geringen E-Moduls und der Einschränkungen beim Einsatz von Befestigungselementen ausschied, fiel die Entscheidungauf die Hohlkörpertechnologie von Heinze Cobiax. Im Vergleich zu vollmassivem Stahlbeton ermöglicht diese um bis zu 35 Prozent leichtere Decken: Das Kernelement dieses Systems bilden jeweils etwa 400 Gramm schwere Hohlkörper aus recyceltem Kunststoff, die bis zu 35 Prozent des massiven Betons im Inneren einer Stahlbetondecke ersetzen – dort, wo keinBeton für die (Biege-)Tragfähigkeit erforderlich ist. Durch diese Technologie werden nicht nur Material und Gewicht eingespart, es sind meist auch dünnere Gebäudedecken und Spannweiten von bis zu 20 Metern möglich.

Reduzierte Deckenstärke und weniger Bohrpfähle

Das Cobiax-System besteht aus 250 Zentimeterlangen linienförmigen  Fixierungselementen aus Betonstahl, in denen die Hohlkörper integriert sind. Die Hohlkörper- beziehungsweise die verbleibenden Massivbereiche werden einem Verlegeplan entnommen, der unter Berücksichtigung der Deckenstatik des Tragwerksplaners von Cobiax erstellt wurde. Die Betonage im Hohlkörperbereich erfolgt in zwei Lagen und ermöglicht so den auftriebsfreien Einbau der Hohlkörperin die Betondecke. Insgesamt werden vom Erdgeschoss bis zum 15. Stock des Intercity Hotels 5.476 Hohlkörpermodule eingesetzt, was eine Gesamtbetonersparnis von 403 Kubikmetern sowie eine CO2-Reduktion von circa 85 Tonnen ergibt.

Zusätzlich zur Gewichtsersparnis durch weniger Beton konnte die Deckenstärkevon 32 auf 30 Zentimeter reduziert werden, da die Hohlkörper schon bei diesemMaß die gewünschten Spannweiten zulassen. Durch die Lastverminderung war es möglich, zehn Bohrpfähle einzusparen. Außerdem ist durch die Reduktion der Deckenstärke um jeweils zwei Zentimeter eine geringere Gebäudehöhe um 30 Zentimeter möglich. Gleichzeitig wurde das Abfangen der Außenwand im dritten Obergeschoss erleichtert. Die Wand vom Erdgeschoss bis zum zweiten Stock geht an der Gebäudeseite mit dem Haupteingang um 80 Zentimeter zurück. In den darüberliegenden Etagen findet die Außenwand ihr Auflager nur an den seitlichen Wandscheiben und muss über circa 16 Meter Spannweite die Deckenlasten aufnehmen. Dadurch war über dem Eingangsbereich ein Abfangträgersystem nötig, das sich vom dritten bis zum 15. Obergeschoss erstreckt. Hauptbestandteil dieses Systems ist ein wandartiger Träger, der sich im 15. Stock befindetund die Lasten aus zwölf Geschossen einsammelt, sodass zwischen den Fenstern Zugglieder entstehen.

Das Hohlkörpersystemhat im Intercity Hotel Hannover Hauptbahnhof Ost noch weitere Vorteile:Zum einen können Dübel eingesetzt werden, um etwas festzuschrauben, und zum anderen können Durchbrüche leicht realisiert werden.

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