Kraftwerksbau (Kühlturmschalung)

Kühltürme zählen zu den rotationssymmetrischen Bauwerken, die als hyperboloide Schalentragwerke hergestellt werden und in weiten Teilen Wanddicken unter 20 cm aufweisen. Im Wesentlichen besteht die Stahlbetonkonstruktion des Kühlturms aus dem Fundament, den fachwerkartigen Stützen, dem Ringbalken, der Kühlturmschale und der oberen Ringaussteifung. Die Kühlturmschale wird mit der Kühlturmschalung hergestellt. Bevor die Kühlturmschalung auf den Kühlturmring aufgesetzt werden kann, sind die fachwerkartigen Stützen herzustellen. Das Herstellen der doppelt geneigten Stützen gestaltet sich sehr anspruchsvoll, da sie bis zur Fertigstellung des Ringes in ihrer Lage zu sichern sind.

Gallerie

Die in den Abbildungen gezeigte Kühlturmschalung zählt zu den Selbstkletterschalungen. Speziell entwickelt für die Anforderungen im Kühlturmbau, erfolgt nach der Grundmontage die Veränderung der Höhenlage ohne externe Fördermittel. Hebezeuge wie Krane werden bei der Grundmontage, bei Umbauarbeiten und bei der Demontage benötigt. Die einzelnen Elemente werden am Boden zu Großflächenschalungseinheiten zusammengebaut und mit dem Kran auf den Kühlturmring umgesetzt. Für jeden Betonierabschnitt werden Anker als Aufhängestellen eingebaut.

Generell ist beim Betonieren darauf zu achten, dass die zulässige Betoniergeschwindigkeit eingehalten wird, da zu hohe Frischbetondrucklasten zu Durchbiegungen führen. Aufgrund der geringen Wandhöhe von ca. 1,50 Metern ist dieses Schalungssystem hydrostatisch ausgelegt. Üblicherweise wird der Beton über die gesamte Wandhöhe eingebaut und die Schalung ist für den hydrostatischen Frischbetondruck mit 37,5 kN/m² über diese Höhe dimensioniert (1,5 m x 25 kN/m³ = 37,5 kN/m²).

Nach dem Betonieren wird Schalungselement um Schalungselement vom Beton weggespindelt. Mit dem Hochspindeln in den nächsten Betonierabschnitt darf erst dann begonnen werden, wenn der Beton eine Mindestfestigkeit aufweist. Die erforderliche Würfeldruckfestigkeit des Betons zum Zeitpunkt der Belastung ist projektabhängig vom Tragwerksplaner festzulegen, muss jedoch mindestens 10 N/mm² betragen. Es werden die einzelnen Elemente für den nächsten Betonierarbschnitt nach oben gespindelt, bis der Ring des Turmabschnittes geschlossen ist. Auf der Außenseite werden die Schalungselemente in die richtige Position gebracht und eingerichtet. Mit dem vorhergehenden Betonierabschnitt gibt es eine vertikale Überlappung, damit eine dichte Arbeitsfuge ermöglicht wird. Auf der zweiten Seite bleiben die Schalungselemente noch geöffnet damit Arbeitsraum für das Bewehren bzw. für Einbauten bleibt. Anschließend wird die Schalung geschlossen und der Anker eingebaut (je 2,60 m² ein Anker). Danach kann der Ring betoniert werden.

Die Arbeitsfugen zwischen den Betonierabschnitten sind an der Betonansichtsfläche deutlich sichtbar und lassen mit den Elementfugen eine schachbrettartige Flächengliederung erkennen. Hervorgehoben werden die Arbeitsfugen insbesondere dadurch, dass sich die Neigung mit jedem Betonierabschnitt ändert. Die Betonoberfläche eines Kühlturms wird durch die Schalung nicht nach der tatsächlichen Fläche abgeformt, sondern es werden polygonale Flächen erzeugt. Diese systemimmanenten Strukturen und Flächengliederungen liegen bei Einhaltung der Herstellerangaben und der handwerklichen Sorgfalt innerhalb der Toleranzen an die Bauwerksanforderungen.

Die Klettergerüste dienen als Träger für die Stahlschalung und werden von elektromechanisch angetriebenen Hebesystemen von einem Betonierabschnitt in den nächsten befördert. Während des Klettervorgangs wird die Schalung sicher am Bauwerk entlang geführt, unabhängig von Windstärke und Wetterverhältnissen. Die Höhe der Betonierabschnitte beträgt 1,50 Meter.

Wenn nach der Einarbeitungsphase der baubetriebliche Regeltakt erzielt wird, kann pro Tag ein Betonierabschnitt hergestellt werden. Die Einsatzgrenzen ergeben sich aus einem minimalen vertikalen Radius von siebzig Metern und einem Neigungswinkel von bis zu 22 Grad. Insgesamt besteht die Kühlturmschalung aus vier Arbeitsebenen. Die Ebenen können über integrierte Leitern erreicht werden. Zur Erzielung von 1-Tages-Takten wird von der oberen Arbeitsbühne aus die Bewehrung für den nächsten Abschnitt im Voraus erstellt. Die am Gerüst montierten Bewehrungshalter ermöglichen die stabile Lage der Bewehrung.

Da ein Kühlturm im Höhenverlauf unterschiedliche Durchmesser aufweist, sind die Anforderungen an die Flexibilität des Schalungssystems sehr hoch. Die Anpassung an die wechselnden Grundrisse erfolgt durch Ausgleichselemente, die beidseitig an den Schalungselementen angeordnet sind.

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