Strahlenschutzbeton ermöglicht Hochleistungsmedizin
Etwa 3.500 Kubikmeter Transportbeton wird die Bauunternehmung Hans Lamers GmbH & Co. KG, Jülich, insgesamt für den zweigeschossigen Neubau abrufen. Das Untergeschoss wird rund 2.300 Quadratmeter umfassen, das Erdgeschoss fällt etwas kleiner aus. Die drei Bunker, besonders gesicherte Räume für die Bestrahlungsgeräte, haben keine Geschossdecken und reichen über die Gesamtgebäudehöhe von 9 Metern. Die neue Strahlentherapieeinrichtung am Marien Hospital Düsseldorf wird die größte ihrer Art in Deutschland und eine der größten in Europa sein.
Etwa 3.500 Kubikmeter Transportbeton liefert die CEMEX Deutschland AG im Auftrag der Bauunternehmung Hans Lamers GmbH & Co. KG.
(Foto: CEMEX Deutschland AG)
Die Bunkerwände werden umlaufend eine Dicke von 1,85 Meter aufweisen, doch werden sie aus unterschiedlichen Betonsorten hergestellt: teils aus Schwerbeton, teils aus Abschirmbeton. Damit sich die hochenergetischen Röntgenstrahlen nicht unkontrolliert ausbreiten, sondern nur den erwünschten therapeutischen und diagnostischen Zwecken dienen, kommt in der Hauptstrahlungsrichtung ein Schwerbeton C25/30 mit Magnetit (Magneteisenstein) als Gesteinskörnung zum Einsatz. Dank des schweren Minerals erreicht der Baustoff eine Festbetonrohdichte von 3,2 t/m³. Strahlenschutzbeton erzielt schon durch seine Masse eine Abschirmfunktion, eine Gesteinskörnung mit strahlenabsorbierenden Eigenschaften wie Magnetit kann die Schutzwirkung noch steigern. Etwa 250 Kubikmeter des Spezialbetons werden die Mitarbeiter des Transportbetonwerks Düsseldorf-Rath für die Baustelle auf dem Klinikgelände im Zentrum der Innenstadt produzieren.
Die Bunkerwände haben umlaufend eine Dicke von 1,85 Meter. Sie bestehen teils aus Schwerbeton, teils aus Abschirmbeton. Die Decke ist 4,04 Meter dick.
(Foto: CEMEX Deutschland AG)
Schwerbetone fordern großes Engagement und eine enge Abstimmung bei der Rezepturentwicklung, bei der Herstellung, bei Einbau, Nachbehandlung und Qualitätskontrolle. Auch stellen die Massen eines Schwerbetons und seiner Schwerzuschläge eine enorme Belastung für die gesamte Produktions- und Förderkette dar. Schon bei der Bemessung der Schalung fällt die höhere Masse ins Gewicht: Schwerbeton übt einen deutlich höheren Druck aus als Normalbeton, und die Schalung muss entsprechend verstärkt werden. Von Schwerbeton spricht man ab einer Rohdichte (ofentrocken) von mehr als 2,6 t/m³. Die wichtigsten Anwendungsbereiche sind das Ballastieren von Baumaschinen und Schiffen, die Dämpfung von Schwingungen, die Sicherung von Fundamenten und Rohrleitungen gegen Auftrieb und eben der bautechnische Strahlenschutz, beispielsweise in der Radiologie und der Onkologie.
Die Bunkerwände außerhalb der Hauptstrahlungsrichtung und die 4,04 Meter dicke Decke werden aus einem Abschirmbeton gegossen, aus rund 1.400 Kubikmetern eines Betons C25/30 mit einer Trockenrohdichte von 2,3 t/m³. Hier erreichen die Betontechnologen die geforderte Dichte über einen besonders niedrigen w/z-Wert. Sie wählten einen Hochofenzement CEM/III B 42,5 LH/SR/NA, hergestellt von der CEMEX WestZement GmbH, um die Temperaturentwicklung in den massigen Bauteilen möglichst gering zu halten und Spannungen infolge von Hydratationswärme zu reduzieren.
Die neue Strahlentherapieeinrichtung am Marien Hospital Düsseldorf wird die größte ihrer Art in Deutschland und eine der größten in Europa sein.
(Foto: CEMEX Deutschland AG)
Alle notwendigen Durchbrüche legen die Mitarbeiter der Bauunternehmung gegenläufig schräg zur Strahlungsrichtung an. Die Stürze oberhalb der Türöffnungen fertigen sie aus Schwerbeton an, auch die Zarge füllen sie auf einer Seite mit dem schweren Baustoff. Die Bunkertüren werden nach Fertigstellung der Strahlenschutzbunker örtlich aus Schwerbeton in dafür vorgefertigten Stahlschalungen hergestellt.
„Im Vorfeld der ersten Magnetitbetonlieferungen haben wir umfangreiche Eignungsprüfungen vorgenommen und gemeinsam mit der Bauunternehmung die geeignete Rezeptur festgelegt“, erklärt Jörg Beier, Vertriebsleiter Key Account Region West der CEMEX Deutschland AG. „Besonders sensibel ist hier die Logistik rund um den Schwerbeton. Die Zuschläge müssen just in time für die Produktion zur Verfügung stehen, unsere Fahrmischer müssen die Betonagen kontinuierlich beliefern. Magnetitbeton bindet etwas schneller ab als ein Normalbeton, und Einbaufugen wären in Anbetracht der Abschirmfunktion der Bauteile besonders fatal.“
Bei Bunker 1 sind die Wände und der erste Deckenabschnitt inzwischen fertig betoniert. Die Decken werden in zwei Abschnitten hergestellt, damit die Schalung die enormen Auflasten tragen kann. Der zweite Deckenabschnitt ist eingeschalt. Bei den Bunkern 2 und 3 sind die Wände bewehrt und eingeschalt.
Tobias Röhm, Bauleiter der Bauunternehmung Hans Lamers GmbH & Co. KG, zieht eine positive Zwischenbilanz: „Die Betonqualität und die logistische Leistung von CEMEX waren bisher absolut zufriedenstellend. Die Herausforderung ist die Beschaffenheit des Schwerbetons mit Magnetitzuschlag. Wir müssen besonders darauf achten, dass sich beim Einbau keine Kiesnester bilden. Eine Besonderheit ist auch, dass wir alle horizontalen und vertikalen Fugen am Übergang zwischen Bauteilen aus Schwerbeton und aus Abschirmbeton sowie zwischen statisch erforderlichen Betonierabschnitten der Deckenbetonagen aus Abschirmbeton gebrochen herstellen. Die Verzahnung wird jeweils über Kanthölzer im Abstand von etwa 40 Zentimetern hergestellt.“
Das Marien Hospital Düsseldorf ist als Akademisches Lehrkrankenhaus ein überregional anerkanntes Zentrum für Wissenschaft und Hochleistungsmedizin. Es vereint sämtliche Fachkliniken für die moderne Diagnostik und Behandlung unter einem Dach. Die Klinik für Strahlentherapie und Radiologische Onkologie hat sich im Marien Hospital Düsseldorf auf die interdisziplinäre strahlentherapeutische Behandlung bösartiger Erkrankungen spezialisiert.
