Beton in seiner schönsten Form

Über die technischen Eigenschaften von Beton lässt sich kaum streiten: Festigkeiten und Qualitäten sind in Normen definiert, Abmessungen und Dimensionen werden von den Planern vorgegeben. Meist auch dessen Optik, doch beim Begriff Sichtbeton scheiden sich oft die Geister, wenn das Ergebnis, das der Bauunternehmer abliefert, nicht den Erwartungen von Bauherrn und Architekten entspricht. Dass die optischen Eigenschaften von Beton immer das Ergebnis mehrerer Faktoren sind, dürfte hinreichend bekannt sein: Neben der Betonrezeptur spielen ein sorgfältiger Schalungsbau mit der jeweils passenden Schalhaut eine wichtige Rolle, ergänzt von korrekter Einbringung und Verdichtung bis zum Ausschalen und zur Nachbehandlung. Auch die Wetterbedingungen während und nach dem Betoneinbau sind nicht zu vernachlässigen.

Entsprechend den Anforderungen an die Oberfläche, beschreibt das Sichtbeton-Merkblatt des DBV/VDZ vier Sichtbetonklassen von SB1 – Betonflächen mit geringen gestalterischen Anforderungen, z. B. Kellerbereiche oder Bereiche mit vorwiegend gewerblicher Nutzung – bis SB4 – Betonflächen mit besonders hoher gestalterischer Bedeutung, z. B. repräsentative Bauteile im Hochbau. Dabei geht es um extreme Ansprüche an die Ebenflächigkeit, Textur und Porigkeit sowie Farbgebung – nicht ohne darauf hinzuweisen, dass die hohen SB4-Anforderungen ohne Betonkosmetik kaum zu erfüllen sind. Diese sollte daher bereits in der Planung berücksichtigt und extra ausgeschrieben werden.

Bei Sichtbeton erster Güte kommt man an Westag & Getalit kaum vorbei, die mit ihren Schalungsplatten einen sehr wichtigen Beitrag zum hochwertigen Betonergebnis leisten und deren erfahrene Betontechnologen zusammen mit Spezialisten aus der Zementindustrie und den Betonwerken die geeignete Kombination aus Schalhaut und Betonrezeptur austüfteln. Am Ende stehen dann Vorzeigeobjekte wie beispielsweise das Innovation-Center von Merck in Darmstadt oder das derzeit im Bau befindliche Verwaltungsgebäude der Heidelberg Cement.

Merck in Darmstadt ist eines der ältesten pharmazeutisch-chemischen Unternehmen weltweit, jedoch auch einer der weltgrößten Hersteller von Flüssigkristallen für LCD-Displays und seit einigen Jahren auch maßgeblich in der Entwicklung von organischen Leuchtdioden OLED engagiert. Mit dem neuen Innovationszentrum am Stammsitz hat man für junge Forscher aus der ganzen Welt beste Forschungs- und Arbeitsbedingungen geschaffen. Im engen Austausch auch mit externen Start-ups sollen völlig neue, möglicherweise auch außerhalb der bestehenden Merck-Aktivitäten liegende, zukunftsträchtige Geschäftsbereiche und Technologien erforscht und entwickelt werden.

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So außergewöhnlich wie dieser Forschungsansatz ist das auch 7.100 m² große Innovation Center nach einem Entwurf des internationalen Architekturbüros Henn, das nach zwei Jahren Bauzeit zur 350-Jahr-Feier von Merck im vorigen Jahr eingeweiht wurde. Vom äußeren Erscheinungsbild ein Glasbau wie viele andere, im Inneren zeigt der rund 69 Mio. Euro teure Bau, der nach dem Goldstandard des internationalen Klassifizierungssystems LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) für ökologische Gebäude klassifiziert ist, aber auf sechs Ebenen seine einzigartige Struktur: variable Raumeinteilung mit offener Geometrie und feinster Sichtbeton in kühn geschwungenen Formen. Diese extremen gestalterischen, technischen und qualitativen Anforderungen an die überwiegend gekrümmten Sichtbetonflächen wurden von Ed. Züblin zur vollen Zufriedenheit von Bauherrn und Architekten umgesetzt. Das Innovation Center wurde sogar mit dem 2. Preis des European Concrete Award 2018 des European Concrete Societies Networks (ECSN) ausgezeichnet, der als Referenz für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Bauherrn, Planern und ausführenden Firmen in einem äußerst komplexen Projekt gilt.

Merck-Innovation-Center offen und großzügig

Offene Treppen mit Brüstungen in Sichtbeton führen um den aussteifenden Aufzugskern und das imposante Treppenauge herum zu den einzelnen Geschossen. Schlanke Stahlbetonstützen, teils mit Stahlkernverstärkung, übernehmen den Lastabtrag der Stahlverbunddecken. Im Innovation Center gibt es praktisch keine festen Wände, der gesamte Innenbereich wirkt offen und großzügig. Mit dieser transparenten Architektur, so Architekt Lars Teichmann vom Büro Henn, sollen die Interaktion und der Austausch der Mitarbeiter unterstützt werden.

Die Planer hatten Sichtbeton SB3 in einem matten, hellen Grauton gefordert, dessen Einhaltung vom Institut für Baubetrieb an der TU Darmstadt unter Regie von Prof. Christoph Motzko begleitet wurde, während das Sichtbetonteam beim Einsatz der Betoplan-Top-MF-Schalhaut von Gerd Ploeger, Gebietsleiter bei Westag & Getalit, unterstützt wurde: „Zahlreiche Faktoren beeinflussen die Sichtbetonqualität, die man mit der richtigen Schalhaut besser steuern kann. So hilft die hohe mechanische Widerstandsfähigkeit und UV-Beständigkeit der Betoplan Top MF eine robuste aber gleichmäßige Betonoberfläche zu erzielen.“

Mit Planung und Herstellung der Schalung war der Schweizer Baudienstleister Implenia mit seinem Schalungsbau in Bobenheim-Roxheim beauftragt. Er nutzte eine vorgefertigte H-20-Holzträgerschalung mit von hinten verschraubter Schalhaut als Grundlage für die Schalkörper, deren Schalhaut wegen der teilweise sehr engen Radien auf CNC-Maschinen millimetergenau gefräst wurde. Um die insgesamt gut 16.000 m³ Transportbeton der Klasse C30/37 bis C50/60 mit den 2.500 t Bewehrungsstahl in die gewünschte Form zu bringen, war besonders bei den geschwungenen Bauteilen enorme Sorgfalt gefordert. Teils konnte mit Innenrüttlern verdichtet werden – unter Berücksichtigung spezieller Rüttelgassen in der Bewehrung – weiter oben kamen auch Außenrüttler zum Einsatz. Die zunehmende Erfahrung und Routine bei Ausführenden und Aufsichtspersonal brachte von Stockwerk zu Stockwerk bessere Ergebnisse, so dass es für die Betonkosmetiker immer weniger zu tun gab, je weiter sie nach oben kamen.

Während die betontechnischen Highlights des Merck-Bauwerks erst im Inneren zur Geltung kommen, springt beim Mannheimer Büropark Eastsite der exklusive Beton bereits ins Auge, wenn man sich den einzelnen Bürohäusern nähert. Seit 2010 entwickelt der Bauherr B.A.U. zusammen mit dem Architekturbüro Fischer diesen Park ungewöhnlicher Büroimmobilien im Mannheimer Osten, nahe der Autobahn A6. Besonderheit: Bei allen Fassaden ist sogenannter Architekturbeton im Spiel, in Form von vorgefertigten Sandwich-Fassadenelementen in höchster Sichtbetonqualität und mit unterschiedlichen Oberflächen. Diese sind eine Spezialität von Dreßler Bau in Stockstadt am Main, wo man überzeugt ist, dass „die graue Anonymität von Beton“ der Vergangenheit angehört. Durch Bearbeitung der frischen Betonflächen im Fertigteilwerk – wie etwa waschen, absäuern, sandstrahlen, schleifen oder bürsten – wird der Beton zum Designbaustoff. Mit Hydrophobierung auch feuchtigkeits- und schmutzabweisend und mit integriertem Graffitischutz. Jeweils hergestellt auf Schalungsplatten von Westag & Getalit. „Nur wenn das Zusammenspiel aus Planung, Ausführung und auch die Schalhaut passt, können mit dem Hochleistungsbaustoff Beton derartig optimale Ergebnisse erzielt werden“, betont Christoph Suttrop von Dreßler Bau.

Bei den ersten Eastside-Bürogebäuden wurden noch Sandwichelemente mit 48 cm Wandstärke verbaut, etwa an der Fassade des fünfgeschossigen Eastsite IV, wo beispielsweise weiße Vorsatzschalen leicht schräg nach innen verlaufen und, durch eine Scheinfuge getrennt, in anthrazitfarbene Wandflächen übergehen. Speziell auf die hohen Anforderungen an die Oberflächenqualität hatte Westag & Getalit damals seine höherwertige Betoplan Plus 1000 entwickelt, deren aktueller Nachfolger Betoplan Top MF zwischenzeitlich als Maßstab in diesem Sichtbeton-Segment gilt. Die aktuelle Fassadenelement-Innovation von Dressler, die dem viergeschossigen Bürohaus Eastsite VIII als deutschlandweit erste kommerziell hergestellte, textilbewehrte Sandwichfassade sogar den Architects Darling Award 2016 in Silber einbrachte, wurde allerdings auf der Phenox-360-Platte betoniert. Diese Sandwichelemente von Eastsite VIII sind lediglich 41 cm dick, bestehend aus einer nur noch 3 cm dünnen Vorsatzschale mit textiler Bewehrung aus Glasfasergelegen und steifen Glasfaserschubgittern zur Anbindung an die konventionell bewehrte Tragschale mit zwischenliegender Mineralfaserdämmung. Für die insgesamt 1000 m² Außenschale wurden lediglich 2 t alkali-resistente Glasfaser-Textilmatten verarbeitet – als Alternative zur klassischen Bewehrung mit knapp 8 t Stahlmatten.

Neue Konzernzentrale von Heidelberg Cement

Mit rund 59.000 Beschäftigten an über 3.000 Standorten auf allen fünf Kontinenten gehört Heidelberg Cement zu den weltgrößten Baustoffunternehmen. Wenn sich die nach eigenen Angaben Nummer 1 bei Zuschlagstoffen, Nummer 2 bei Zement und Nummer 3 bei Transportbeton für rund 100 Mio. Euro eine neue Hauptverwaltung baut, dann natürlich in Beton. Und zwar Beton, wie man ihn gewiss nicht alle Tage zu sehen bekommt: perfekter Sichtbeton SB4 auf der einen Seite, und dazu in Formen und Geometrien, die Schalungsbauer, Betontechnologen und Einbaumannschaft einiges Kopfzerbrechen bereitet haben. Und dafür war neben der optimalen Schalhaut auch das schalungstechnische Know-how von Westag & Getalit gefragt.

Nachdem das alte Firmengebäude am Neckarufer abgerissen war, wurde Ende Juni 2017 der Grundstein für die vom Frankfurter Büro AS+P Albert Speer + Partner geplante neue Konzernzentrale mit 50.000 m² Bruttogeschossfläche und zweigeschossiger Tiefgarage für 500 Fahrzeuge einschließlich E-Mobil-Ladestationen gelegt. Im November 2018 hatte das bauausführende Unternehmen Diringer & Scheidel aus Mannheim die Rohbauarbeiten abgeschlossen, für 2020 ist der Einzug in den Neubau geplant, in dem einschließlich der über 1 m starken Bodenplatte insgesamt 32.000 m³ Beton der Klassen SB 2 und SB4 sowie 7000 t Stahl verarbeitet sind.

Das Äußere wird von der in einem externen Betonwerk produzierten Vorhangfassade aus Weißbeton geprägt, deren aus der Vertikalen fließende Linien die Nähe zum Wasser des Neckar versinnbildlichen sollen. Das absolute betontechnische Highlight sind aber drei X-förmige Stützen in dem 11 m hohen Foyer, die die rund 700 m² große Decke tragen: bestehend aus jeweils drei gegeneinander geneigten quadratischen Querschnitten, die sich ungefähr am unteren Drittelspunkt kreuzen. Der selbstverdichtende SB4-Feinbeton wurde über Betonierstutzen von unten in die mit Betoplan Top MF belegte Peri-Stahlschalung bis auf 11 m Höhe gepumpt, wobei der Frischbetondruck permanent mit einer neuen Messtechnik überwacht wurde, die in Deutschland hier erstmals zum Einsatz kam: Maximalwert 200 kN/m² – damit wurde sowohl schalungs- wie verfahrenstechnisch an den Grenzen des bislang in der Betontechnik Möglichen gekratzt. Mit entsprechender Spannung wurde das fertige Ergebnis erwartet und die Schalung mit höchster Sorgfalt abgebaut, um jegliche Beschädigung des frischen Betons zu vermeiden. Unmittelbar anschließend wurde selbstklebendes Vlies aufgebracht, zum Schutz vor Beschädigungen während der weiteren Bauarbeiten.

Ebenfalls keine alltägliche Aufgabe waren die im Bereich des Casinos strahlenförmig verlaufenden und sich in Form unregelmäßiger Trapeze spitzwinklig kreuzenden Unterzüge in Weißbeton. Auch hier war Akkuratesse gefragt, sowohl beim Einschalen wie Betonieren, um ein einwandfreies Ergebnis sicherzustellen: Gebietsleiter Michael Hörmann von Westag & Getalit, der Oberbauleiter Matthias Schmitt und Bauleiter Timo Weiss bei Detailfragen rund um das Thema Schalung unterstützte: „Die Bewehrung wurde zunächst auf einer kleinen Holzkonstruktion und Folie erstellt, damit die Schalhaut nicht zerkratzt wird. Anschließend wurden die gesamte Bewehrung angehoben, die Hölzer entfernt, die Bewehrung auf die Abstandshalter abgelassen und die Seitenschalung geschlossen. Auf diese Weise wurden alle Unterzüge gemeinsam in einem Guss nahtlos betoniert. Die Vorgaben für glatte, fugenarme Betonoberflächen mit erhöhten Anforderungen nach DIN 18202/3 für SB4-SHK3 wurden mit Betoplan Top MF erfüllt – auch bei hohen Einsatzzahlen wurden matte Betonoberflächen erreicht.“

Anteil an den höchst zufriedenstellenden Ergebnissen hatten auch einige von Westag empfohlene Maßnahmen, die das Schalungsteam von Peri umgesetzt hatte. Beispielsweise wurden mit einem speziellen, 3mm starken Fugenband die Stöße abgedichtet und die Schnittkanten versiegelt. Zudem wurde die Schalung stehend und wetterfest gelagert, und vor den Einsätzen die Schalhaut sorgfältig poliert und eingeölt. „Derart gut gepflegt, hat die Schalhaut bis zu acht Einsätze durchgehalten“, konstatiert Oberbauleiter Matthias Schmitt.

Optimale Ergebnisse nicht zuletzt auch dank der gründlichen Vorarbeit eines eigenen Sichtbetonteams, das alle technischen Abläufe koordinierte. Denn die extremen Festigkeiten von C50/C60 und die Sichtbetonklasse SB4 erfordern grundsätzlich einen hohen zeitlichen und technologischen Aufwand. Um mögliche Risiken bereits bei der Lieferung der Einsatzstoffe, der Betonherstellung sowie beim Schalen und Einbringen des Betons auszuschließen bzw. rechtzeitig gegensteuern zu können, wurde das Sichtbetonteam installiert: Dessen erfolgreiche Arbeit zeigt sich letztlich im optimalen Erscheinungsbild des Betons.