Klettersysteme und Selbstklettertechnik

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Kletterschalungen zählen zu den diskontinuierlichen Schalungssystemen und dienen zur Herstellung von turmartigen Bauteilen/Bauwerken. Sie werden in zwei Arten hinsichtlich des Umsetzvorgangs in den nächsten Betonierabschnitt unterschieden:

  • kranunabhängige (= Selbstkletterschalungen)
  • und kranabhängige Kletterschalungen
Für die Grund- und Demontage beider Arten von Kletterschalungen ist ein Kran notwendig. Die Klettereinheiten werden teilweise am Schalboden vormontiert und dann mit dem Kran zu den Aufhängestellen umgesetzt.

Die Arbeitsfugen zwischen den Betonierabschnitten sind an der Betonansichtsfläche sichtbar und lassen mit den Elementfugen eine schachbrettartige Flächengliederung erkennen. Diese systemimmanenten Strukturen und Flächengliederungen liegen bei Einhaltung der Herstellerangaben und der handwerklichen Sorgfalt innerhalb der Toleranzen an die Bauwerksanforderungen und stellen das gewöhnlich zu erwartende Erscheinungsbild der Betonansichtsfläche dar.

Selbstkletterschalungen werden stets entlang des Bauwerks geführt und können daher auch bei höheren Windgeschwindigkeiten (bis ca. 72 km/h) in den nächsthöheren Fertigungsabschnitt umgesetzt werden. Mit ihnen lassen sich beispielsweise die Betonierabschnitte eines Hochhauskerns geschossweise herstellen. Zwischen den Abschnitten werden Arbeitsfugen mit der Anschlussbewehrung für den nächsten Abschnitt ausgebildet und die Kräfte der einzelnen Klettereinheiten in den zuletzt betonierten Fertigungsabschnitt eingeleitet. Dazu werden durch Anker in Verbindung mit angeschraubten Aufhängeschuhen Befestigungspunkte geschaffen, die die Belastungen in den Stahlbeton einleiten. Der frisch betonierte Fertigungsabschnitt wird durch die Kletterschalung nicht belastet. Die Lastableitung aus dem Frischbetondruck erfolgt wie bei Standardwandschalungen über Schalungsankersysteme.

Selbstklettereinheiten bestehen im Wesentlichen aus folgenden Systemelementen:

  • Aufhängeschuhe angeschraubt an Kletteranker
  • Kletterprofile
  • Fahrwagen mit Stützkonstruktion für die Schalung
  • Kletterkonsolen (vertikale und horizontale Profile meist mit Druckstreben)
  • Hydraulikanlage (Aggregat, Hydraulische Kletterwerke, Steuereinheit, Leitungen)
Der erste Wandabschnitt wird konventionell geschalt. Vorlaufanker, die für die Kletterkonsolen als Aufhängestellen dienen, werden miteingebaut. Zwischenzeitlich werden die Kletterkonsole und die Arbeitsbühne vorbereitet und ggf. Kletterwerke mit Hydraulikzylinder installiert.

Nach dem Ausschalen des ersten Betonierabschnitts werden Aufhängeschuhe montiert und die Kletterkonsolen eingehängt. Die Schalung (Träger- oder Rahmenschalung) wird auf die Kletterkonsolen gestellt und verbunden; die Stellschalung an den vorhergehenden Betonierabschnitt herangefahren und eingerichtet. Durch Justiereinrichtungen kann die Schalung horizontal und vertikal eingestellt werden. Die Vorlaufanker werden an der Schalung befestigt und danach die Bewehrungsarbeiten durchgeführt. Die Schließschalung wird in Betonierposition gefahren, die Schalung geankert und anschließend betoniert.

Der zweite Betonierabschnitt wird ausgeschalt und die Schalung gereinigt. Nach der Montage der Aufhängeschuhe im zweiten Betonierabschnitt werden die Kletterprofile mit dem Kran eingefädelt und an den Aufhängeschuhen gesichert. Die Hydraulikleitungen werden verlegt und an das Hydraulikaggregat und die Hydraulikzylinder der Kletterwerke angeschlossen. Danach erfolgt das Umsetzen der Klettereinheit in den nächsten Abschnitt. Die Nachlaufbühnen können nach bzw. während des Hochkletterns der Klettereinheiten montiert werden (abhängig von den Bauwerks- und Baustellenbedingungen).

In der Regel liegen die effektiven Klettergeschwindigkeiten je Einheit bei etwa 0,2 bis 0,5 m/min. Selbstkletterschalungen kommen auch bei Bauwerken oder Bauteilen bis zu ±15° Neigung zum Einsatz. Belastungen von ca. 160 kN je Aufhängestelle sind möglich. Das Umsetzen in den nächsten Betonierabschnitt ist im allgemeinen bis zu Windgeschwindigkeiten von 72 km/h durchführbar.

Selbstkletterschalungen werden mit fest integrierten Kletterantrieben angeboten oder auch mit mobilen Hubzylindern. Der Vorteil von mobilen Systemen liegt in der geringeren Anzahl an Hydrauliksätzen und den dadurch niedrigeren Gerätekosten. In den Lohnkosten ist allerdings der zusätzliche Aufwand für das Manipulieren der mobilen Hubsysteme zu berücksichtigen. Außerdem entfällt beim Klettervorgang das Vorausklettern des Kletterprofils, das hier fest in die Kletterkonsole eingebaut ist. Bei Selbstkletterschalungen ist die mobile Hydraulik vor allem bei mittelhohen Gebäuden zwischen 10 und 30 Geschossen wirtschaftlich.

An wandartigen Bauwerksstrukturen werden in der Regel zwei einseitige Selbstkletterschalungen gegenüber eingesetzt. Eine Variante bildet die nur einseitige Anordnung einer Klettereinheit, bei der die gegenüberliegende Wandschalung samt Arbeitsbühne über eine Galgenkonstruktion abgehängt ist.

Selbstkletterschalungen können auch zu großen Selbstkletterplattformen zusammengefasst werden. Diese Plattformen kommen bei Hochhauskernen zum Einsatz und tragen die komplette Innen- und Außenschalung. Bei vorauseilenden Kernen werden zusätzlich die Außenbühnen samt Einhausung an die Plattform gehängt. Werden die Kernwände zusammen mit den Geschoßdecken betoniert, so werden die Außenbühnen nicht benötigt. Eine Variante bilden selbstkletternde Schachtschalungen, die mit Hilfe von nur einem zentralen Kletterwerk die Innenschalung von Aufzugs- oder Treppenschächten umsetzen.

Für den wirtschaftlichen Systemvergleich ist die Bauteil-/Bauwerkshöhe entscheidend. Aus ihr ergibt sich die Anzahl der erzielbaren Einsätze für die Systeme, auf die alle Fixkosten, die sich insbesondere aus der Grund- und Demontage sowie dem Transport zusammensetzen, umzulegen sind.

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