Stahlseilnetz als Schalung

Keine konventionelle Schalung, sondern ein Lehrgerüst aus Stahlseilen nutzte die Forschergruppe rund um Professor Philippe Block von der ETH Zürich für das 1:1-Modell einer geplanten Dachkonstruktion. Entstanden ist eine selbsttragende, doppelt gekrümmte Betonschale mit einer Dicke zwischen drei und zwölf Zentimetern.

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Der Prototyp zeigt, welche Stabilität sich mit ultradünnen Bauteilen erreichen lässt, wenn die Geometrie eine optimale Ableitung der Kräfte ermöglicht. Die Stahlseil-Elemente wurden in einer Gerüstkonstruktion aufgespannt und mit einem Textil aus Polymer belegt. Nach der Montage der Bewehrung wurde mit einer speziell für diese Zwecke entwickelten Methode der Beton aufgespritzt. Das Netz aus Stahlseilen hatten die Forscher mithilfe von Algorithmen so berechnet, dass auch die Verformung unter Betonlast berücksichtigt wurde. Neben modernsten, computergesteuerten Herstellungstechniken setzten sie auch auf handwerkliches Können. So musste etwa eine Betonmischung gefunden werden, die flüssig genug war, um aufgespritzt werden zu können, und dabei zäh genug, um auch an den vertikalen Stellen haften zu bleiben.

Der Prototyp der Schale mit ihrer Fläche von 162 Quadratmetern und einer Höhe von sieben Metern wurde inzwischen wieder abgerissen, um anderen Experimenten Platz zu machen. Die Konstruktionsmethode wird bei dem Dach einer baulichen Einheit des Forschungsgebäudes NEST in Dübendorf zum Einsatz kommen. Dort wird die Schale aus mehreren Schichten bestehen, wobei die innere Rohrschlangen für die Flächentemperierung aufnehmen und oberseitig mit einer Dämmschicht versehen werden soll. Auf die äußere Betonhaut werden dann flexible Solarmodule aufgebracht. Die neuartige Herstellungstechnik könnte künftig auch bei anderen Projekten aus Beton helfen, die gewünschte Form mit relativ geringem Materialeinsatz zu erreichen.

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