Ein innovatives Anwendungsgebiet für Stahlfaserbeton

Hochregallager in Nürnberg erhält tragenden Industrieboden aus Stahlfaserbeton – CEMEX Deutschland unterstützt Planer und Ausführende als Technologiepartner

Nicht nur das Gewicht des Hochregals selbst nimmt sie auf, die Bodenplatte des Erweiterungsbaus im Gewerbezentrum Sigmundstraße. Das etwa elf Meter hohe, in Palettenbauweise errichtete Regal trägt zugleich die Dachkonstruktion und die Gebäudehülle der Halle, und diese Lasten gibt es an die Bodenplatte weiter: Sie ist ein tragendes Bauteil mit höchsten Anforderungen – und besteht nahezu ausschließlich aus Stahlfaserbeton. Lediglich in einigen Randbereichen verstärken Betonstahlzulagen das Stahlfaserbeton-Bauteil. Über Wellrohrköcher werden Zugkräfte über die Regale in die Bodenplatte geleitet.

„Umgekehrte“ Ausführung: Der Stahlfaserbeton-Industrieboden wurde vor der Gebäudehülle erstellt. Er nimmt die Auflast der Hochregale auf, die ihrerseits die Decke des Erweiterungsbaus tragen.

„In der Vorplanungsphase wurde geklärt, mit welcher Bodenplatten-Ausführungsvariante – das heißt Stahlbeton oder Stahlfaserbeton – die kürzere Bauzeit zu realisieren ist“, erklärt der zuständige Tragwerksplaner, Roland Witzl vom ibw - ingenieurbüro f. d. bauwesen witzl, Oberasbach. „Nach Betrachtung der Randparameter fiel die Wahl auf die Stahlfaserbeton-Bodenplatte. Sie versprach eine kürzere Ausführungszeit bei geringeren oder maximal gleichen Herstellungskosten.“

Etwa 600 Kubikmeter eines Stahlfaserbetons C 35/45 F 1,4/1,0 – Produktname „faton“– lieferte die CEMEX Deutschland AG im Auftrag des Generalunternehmers Tauber Bau, Nürnberg, für das ca. 85 mal 24 Meter große, 30 Zentimeter dicke Bauteil. Nach einer Oberflächenbehandlung und dem Aufbringen eines Kunstharzestrichs wird der Industrieboden den hohen Anforderungen an die Ebenheit und der Verschleißbeanspruchung durch die Gabelstapler gerecht. In der Planung wurden die Expositionsklassen XM3 und XC3 angesetzt. Einzellasten bis zu 308 kN wirken auf die Bodenplatte, und sie darf im Gebrauchszustand zur Gewährleistung der Anforderungen an den Staplerbetrieb nur eine geringe Endverformung bzw. Endsetzung zeigen.

Das Bauteil besteht aus einem faton C 35/45 F 1,4/1,0 und ist 30 Zentimeter dick.

Reiner Stahlfaserbeton für eine tragende Industriebodenplatte anstatt ursprünglich geplanter Tiefgründungen: Es ist eine innovative technische Lösung, die die Planer, die Ausführenden und die Experten von CEMEX Deutschland gemeinsam unter der Leitung des Nürnberger Architekturbüros Hübsch & Ramsauer erarbeitet haben. Nicht nur in seinen statischen Eigenschaften entspricht der Industrieboden den höchsten Anforderungen. So galt für die Ebenheit der Oberfläche neben der DIN 18202, Zeile 4, auch die DIN 15185. Letztere regelt die engen Toleranzen für „Lagersysteme mit leitliniengeführten Flurförderzeugen“: Schon ein minimaler Schiefstand der Stapler würde sich bei Reichhöhen von über zehn Metern erheblich auswirken und den Staplerbetrieb behindern. Hochregallager mit mehr als 7,50 Metern Lagerhöhe bis Oberkante Lagergut klassifiziert die Bayerische Bauordnung als Sonderbauten. Das machte eine hoheitliche Prüfung durch das städtische Bauamt Nürnberg erforderlich, welches den Prüfauftrag an das Ingenieurbüro Dr. Kreutz+Partner vergab. Die Bodenplatte bedurfte als tragendes Bauteil einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung.

Zur Vorgeschichte. Die Ausführungsvariante mit Stahlfaserbeton ersparte dem Bauherren, der GGH Grundstücksgemeinschaft Höfen-Wagner / Streng GbR, eine aufwändige Tiefbaumaßnahme. Denn zunächst war angedacht, unter jeder Regalstütze ein Einzelfundament bis auf tragfähigen Sandsteinfels in etwa drei Metern Tiefe zu führen, um Setzungen und ein Durchbiegen der belasteten Bodenplatte zu vermeiden. Stattdessen stellte das ausführende Unternehmen einen tragfähigen Untergrund her, indem es den Boden über dem Sandstein mit 5.300 Kubikmetern eines Auffüll-/Bodenaustauschmaterials ersetzte. Darauf folgten eine etwa fünfzig Zentimeter starke Schottertragschicht, eine Sauberkeitsschicht aus einem leichtverdichtenden aaton von CEMEX Deutschland, eine Doppellage PE-Folie und schließlich die Bodenplatte aus Stahlfaserbeton. Die Fünf-Zentimeter-Lage aaton erhöht nicht nur die Tragfähigkeit der Konstruktion. Die Ebenheit und Glattheit der Sauberkeitsschicht minimieren auch Zwangsspannungen und das Risiko von Rissen in der Bodenplatte.

„Bei diesem Projekt war CEMEX nicht nur als Betonlieferant beteiligt. Von der statischen Berechnung des Stahlfaserbeton-Bauteils durch die CEMEX-Statikabteilung über die Ausschreibung und die betontechnologische Begleitung bis zur Nachbehandlung und Abnahme waren unser Know-how und unsere Beratungskompetenz gefragt. Auf dem Gebiet der Stahlfaserbeton-Technologie ist unser Unternehmen mit führend in Deutschland“, betont Simon Stratmann, Produktmanager Spezialbaustoffe in der Region Nordbayern-Thüringen-Sachsen der CEMEX Deutschland AG. Architekt Erwin Ramsauer bestätigt: „CEMEX hat uns bei der Planung und der Ausführung wertvolle Unterstützung geboten. Eine Bodenplatte ohne zusätzliche Bewehrung nur mit Stahlfaserbeton herzustellen bringt unter bestimmten baulichen Voraussetzungen deutliche zeitliche Vorteile. Das ist ein Anwendungsgebiet mit Zukunft.“