Ultradünne Betondecken ohne Verschalung

Dass die Forscher der ETH Zürich absolute Profis in der Entwicklung von neuartigen Bauweisen und innovativen Baukonstruktionen sind, haben sie in der jüngeren Vergangenheit einige Male bewiesen. Ihr neuester Coup: Ein ultradünnes und mehrfach geschwungenes Betondach ohne aufwändige Verschalungen. Anhand eines 1:1 Modells zeigen die Forscher und ihre Kooperationspartner eindrucksvoll, welch aufwändige Formgeometrien möglich sind.

Erstes Dach war lediglich 12 cm dick

Ausgangspunkt für die Konstruktionsmethode ist ein Netz aus Stahlseilen, das an einem Holzgerüst befestigt wird. Auf die noch luftige Konstruktion wird ein festes Polymer-Textil gespannt und anschließend mit Spezialbeton befüllt. Der Beton ist viskos genug, um an den vertikalen Flächen der Dachkonstruktion zu haften. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verschalungen, kann die Konstruktion immer wieder recycelt werden.

Die Kombination aus Geometrie und Proportion ist der wichtigste Parameter für die Umsetzung der Baumethode. Mit einer eigens entwickelten Software werden die Kräfte, die auf jedem einzelnen Stahlseil lasten, präzise berechnet. Es lassen sich unterschiedliche Gestaltungsszenarien berechnen und optimieren. „Wenn wir die Geometrie richtig berechnen, dann gewinnen wir die Stabilität primär aus der Geometrie und nicht aus dem Baumaterial. Wir haben bewiesen, dass es möglich ist, ein leichtes und flexibles Schalungssystem für Beton zu bauen und dass komplexe Betonstrukturen ohne großen Materialaufwand möglich sind“, erklärt Prof. Dr. Philippe Block.

Das erste 1:1 Modell war 7 Meter hoch, hatte eine Fläche von 162 Quadratmetern und wog nur 22 Tonnen. Die Materialstärke variierte zwischen drei und zwölf Zentimeter. Im nächsten Jahr soll die Methode zum ersten Mal an einem echten Gebäude eingesetzt werden.

www.block.arch.ethz.ch