Die vielen Arten schalungsloser Verbunddecken im Fertigteilbau – welche wird den Markt erobern?

Derzeit ist auf dem Markt noch am weitesten verbreitetdie Betonstahl-Gitterträger-Verbunddecke, die vom deutschen Unternehmen Filigran erfunden wurde,im Inlandeingeführt und erforscht wurde und sich nach mehr als zehn Jahren bereits großflächig durchgesetzt hat.

Aufgrund der tatsächlichen Gegebenheiten des inländischen Wohnungsbaus konnten die Vorteile der Gitterträger-Verbunddecke jedoch nicht voll ausgeschöpft werden.

1. 1. Die Decken sind dünner als die in Deutschland üblichen; außerdem erhöhen die an allen vier Seiten austretenden Bewehrungsstäbe, die der monolithischen Verbundwirkung dienen, den Fertigungs- und Montageaufwand und treiben die Kosten in die Höhe.

2. 2. Die Spannweiten der Decken sind klein, sodass viele Einzelelemente entstehen; die Kosten für Fertigung und Heben (Montage) sind daher nicht gering.

3. 3. Bei Lagerung, Transport und Hebevorgang entstehen leicht Risse, die die Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.

4. 4. Inländische Wohnbauten haben überwiegend zweiachsig gespannte Decken; die Anforderung an monolithische Stoßfugen der Verbunddecke erschwert sowohl die Planung als auch die Ausführung.

5. 5. Um die Vorhaltung von Leitungen und die monolithische Wirkung der Decke zu ermöglichen, ist die Gesamtdicke deutlich größer als bei einer Ortbetondecke.

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Um die Fertigteilquote zu erhöhen, verlangt die Politik, dass die dazugehörigen Produktionskapazitäten mitwachsen. Fertigteil-Betonbauteile sind groß und schwer, der Transport ist teuer, und es lässt sich in der Regel nur ein Umkreis von 300 km abdecken. Da die Gitterträger-Verbunddecke über ausgereifte automatisierte Fertigungslinien und ausreichende Kapazitäten verfügt, wurde sie daher zur bevorzugten Fertigteildecke.

Die derzeitige Schwäche des Wohnungsmarkts führt jedoch unmittelbar zu Überkapazitäten bei dieser Verbunddecke und zu sinkenden Gewinnen. Zugleich treten die Probleme dieser Decke bei der Ausführung, bei den Kosten und bei der Leistungsfähigkeit stärker hervor. Vergleicht man die Einheitspreise von Fertigteilbeton und Ortbeton, so sollte man zur Kostensenkung die im Werk vorgefertigte Betonmenge unbedingt so weit wie möglich reduzieren; zudem weist der auf der Baustelle eingebrachte Beton bessere Eigenschaften auf.

Da sich Betonuntergründe leicht verputzen und ausbauen lassen und weniger zur Rissbildung neigen, sind sie bei inländischen Wohnbauten die erste Wahl. Zwar senkt weniger Vorfertigung die Kosten, doch ist die schalungsfreie Ausführung zwingend erforderlich. Profilblechdecken und Gitterträger-Deckenplatten weisen an der Deckenunterseite eine freiliegende Stahloberfläche auf, die den ästhetischen Anforderungen inländischer Wohnbauten nicht entspricht; sie werden daher häufig mit abgehängten Decken kombiniert.

Wenn die Gitterträger-Verbunddecke ersetzt werden soll, welche Typen vorgefertigter Verbunddecken mit Betonuntergrund und ohne Schalung stehen dann zur Wahl?

Typen vorgefertigter Decken mit Betonuntergrund und ohne Schalung

Gitterträger-Deckenplatte mit verlorener Bodenschalung

Die Bodenschalung besteht aus Feinkornbeton, der zugleich als Betondeckung der Bewehrung dient; ihre Dicke beträgt in der Regel mindestens 18 mm. Die Mindestdicke der Platte kann 105 mm betragen.

Bei dieser Platte kann die Planung bedenkenlos versiegelte (dichte) Fugen vorsehen; mehr als 70 % der Dicke werden in Ortbeton ausgeführt.

Sie ist leicht und von einfacher Konstruktion; die Effizienz beim Heben und Einbauen ist höher als bei einer üblichen Verbunddecke. Auch die Fertigungseffizienz dieser Deckenplatte ist sehr hoch und ähnelt stark der automatisierten Fließbandfertigung üblicher Verbunddecken.

Als Bodenschalung kommen außerdem Materialien wie Zementfaserplatten oder UHPC zum Einsatz, mit denen eine dem Betonuntergrund gleichwertige Wirkung erzielt wird. Diese Deckentypen wurden bereits in einem früheren Artikel vorgestellt.

PK3-Platte

Die vorgespannte Betonverbunddecke mit Stahlrohr-Gitterträgern eignet sich hervorragend für Innenräume mit großen Spannweiten. Es handelt sich um ein Produkt von Wansida; dazu wurde in einem früheren Artikel ausführlich berichtet, am Ende des Artikels befindet sich ein Link.

PH-Platte ohne Abstützung

Die Bodenplatte besteht aus 35 mm dickem hochfestem Beton mit vorgespannter Bewehrung; die Stege bestehen aus einreihigen Hohlstahlrohren; als Obergurt dienen vorgefertigte UHPC-Längsrippen. Damit sind 4.5 m Spannweite ohne Abstützung möglich.

Wie effizient die Fertigung der Hohlstahlrohre und das Betonieren der Obergurte in Schalung ist, ist derzeit noch unklar. Bei großspannenden Verbunddecken ist die Ausführung ohne Abstützung zwar hinsichtlich der Festigkeit unproblematisch, doch die Durchbiegung in Feldmitte beeinträchtigt das Erscheinungsbild; insbesondere bei Vorspannung lässt sich die Ebenheit der Plattenunterseite nur schwer kontrollieren. Daher werden in der Regel ohnehin temporäre Stützen angeordnet, sowohl aus Gründen der Arbeitssicherheit als auch um eine übermäßige Durchbiegung in Deckemnitte während des Betonierens zu vermeiden. Andernfalls würde nicht nur das Erscheinungsbild der Plattenunterseite leiden, sondern auch der Betonverbrauch zunehmen.

Youleiban

Sie wird aus faserverstärkten Zementdruckplatten, kaltgeformten Z-förmigen Rippen und selbstschneidenden Schrauben in einem automatisierten Verfahren zusammengefügt.

Wie sich diese Platte auf dem Markt bewährt, ist unklar; bislang wurden keine weiteren Projektanwendungen recherchiert. Im Hinblick auf die monolithische Deckengestaltung kann diese Platte bei mehrgeschossigen Gebäuden durchaus bedenkenlos eingesetzt werden. Billig ist sie allerdings sicher nicht, denn der Stahlanteil der kaltgeformten Z-Rippen dürfte beträchtlich sein.

Deckenplatte mit entfernbarer Bodenschalung

Wer sie nutzt, weiß es: Sie ist relativ teuer, und das Entfernen und Wiedergewinnen der Bodenschalung kostet viel Arbeit und Zeit; die Ergebnisse im Projekt sind nicht gut.

Weitere Typen

Doppel-T-Platten und vorgespannte Hohlkerndecken (SP-Platten) sind sehr ausgereifte, großspannende und stark standardisierte Platten; werden ihre Stoßfugen sorgfältig ausgebildet, erreicht man im öffentlichen Bau eine sehr hohe Montageeffizienz.

Zusammenfassung

Bei Wohnbauten, vom Einfamilienhaus über Mehrfamilienhäuser bis zu Wohnheimen, vermittelt Beton ein Gefühl von Massivität, Robustheit und Geborgenheit; selbst bei Stahlkonstruktionen soll nach Abschluss des Innenausbaus derselbe Eindruck entstehen. Bei Geschossdecken, Bauteilen mit großer Nachfrage und hohen Leistungsanforderungen, sind Produktionskapazität, Leistungsfähigkeit und Montageeffizienz die entscheidenden Faktoren dafür, ob sich ein System langfristig durchsetzen kann.

Betrachtet man Spannweite und Standardisierungsgrad der Decken, so sind schalungsfreie Verbunddecken mit dünnerer Fertigteilauflage und einem größeren, auf der Baustelle eingebrachten Betonanteil die richtige Richtung für die optimale Kombination aus Kosten und Leistung.

So läuft es beim Planen von Fertigteilgebäuden häufig ab: Neben der Planung selbst muss man sich mit Fertigung, Montage und Bauausführung auskennen und zudem die Eigenschaften und Leistungsmerkmale der verschiedenen Fertigteilprodukte kennen, um frühzeitig technische Lösungen vergleichen und auswählen zu können.

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