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Schalungen

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Schalungen sind grundsätzlich Hohlformen, in die eine flüssige Substanz eingebracht wird und die nach deren Erhärtung wieder entfernt wird. Im Bereich der Bauwirtschaft werden Schalungen zum Herstellen von Betonkörpern verwendet.

Im folgenden Artikel werden ausschließlich Betonschalungen behandelt. Eine Schalung besteht prinzipiell aus Schalhaut und Tragkonstruktion. Die Art und Ausführung der Schalung wird nach der Funktion und Art des Baukörpers gewählt. Die Schalung ist die Negativform des fertigen Betonbauteils. Durch die Wahl einer bestimmten Schalhaut kann die sichtbare Oberfläche nach Gestaltungswunsch hergestellt werden.

Schalungen müssen standsicher, dicht, sauber und maßgenau sein, um dem hohen Frischbetondruck beim Einbringen standzuhalten. Schalungen können aus Holz, Stahl, Aluminium oder Kunststoff bestehen.

Schalung eines Wasserturms

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Pantheon: Opus Caementium

Die Entwicklung von Schalungen ist verbunden mit der Verwendung von Beton. Bereits vor über 2000 Jahren wurden Urformen von Beton im antiken Rom entwickelt. Dort wurde erstmals der sogenannte „Opus Caementium“ erstmals in eine Form gegossen. Bei massiven militärischen Anlagen wurde der römische Beton zwischen zwei parallele Natursteinmauern verfüllt. Es wurden jedoch auch Schalungen aus Brettern und Balken verwendet um beispielsweise Kuppeln und Bögen zu erstellen. Im Mittelalter ging das Wissen um Beton und Schalungen fast völlig verloren und erlangte erst wieder mit der Erfindung des Portland-Zements 1824 Bedeutung. Im späten 19. Jahrhundert begann die maßgebliche Entwicklung des modernen Betons. Im Gegensatz zum Beton entwickelte sich die Schalung kaum weiter. Erst Mitte des 20. Jahrhunderts wurden den Rationalisierungspotentialen bei der Erstellung von Schalungen mehr Aufmerksamkeit gewidmet. So kam es zu ersten standardisierten Systemschalungen.

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Prinzip einer Schalung

Schalhaut

Als Schalhaut wird die Schicht einer Schalung bezeichnet, die direkt die Betonoberfläche berührt. Sie ist Zuständig für die Ableitung des Drucks auf die tragende Konstruktion und wirkt sich direkt auf die Oberfläche des Betonkörpers aus. Die Schalhaut ist deshalb besonderen Belastungen bezüglich mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen ausgesetzt. Für Schalungshäute werden verschieden Werkstoffe verwendet.

Holz:

Schaltafel

Als häufigstes Material wird Holz verwendet. Holz ist ein kostengünstiger und schnell nachwachsender Rohstoff, der eine leichte Verarbeitung auf der Baustelle zulässt. Das größte Problem bei einer Schalhaut aus Holz ist die Verrottung. Holz absorbiert Flüssigkeiten wie Wasser und Schalöl. Diese Flüssigkeiten lassen das Holz quellen und führen zur Zerstörung der Oberfläche. Hochwertige Sperrholzplatten mit einer Beschichtung erreichen Einsatzzahlen von maximal 100 Verwendungen.

Stahl:

Neben Holz hat sich in einigen Bereichen auch Stahl als Schalungshaut durchgesetzt. Bei Anwendungen wie z.B. Tunnelschalwagen werden viele Einsatzzahlen benötigt, ohne jedoch die Schalung verändern zu müssen. Dies stellt aber auch das größte Problem beim Stahl dar. Er lässt sich auf einer Baustelle nicht mehr verändern bzw. bearbeiten. Es sind jedoch bis zu 500 Einsätze für eine Schalhaut aus Stahl möglich.

Kunststoff:

Kunststoff bildet den heutigen Stand der Technik. Es werden Sandwichplatten aus Aluminium- oder Glasfaserplatten mit einem geschäumten Kunststoffkern verwendet. Die Be- und Verarbeitbarkeit steht jener von Holz in nichts nach. Es ist möglich das Material zu sägen und es mit Nägeln zu befestigen. Die Tragfähigkeit ist besser als beim Holz und es erfolgt keine Absorption von Flüssigkeiten. Es können Einsatzzahlen bis zu 450 erreicht werden. Mit Kunststoffhäuten ist es möglich sehr homogene und ebene Betonoberflächen zu erstellen.

Tragkonstruktion

Die Tragkonstruktion einer Schalung ist für die Lastabtragung des Frischbetons in den Untergrund verantwortlich. Bei einfachen Schalungen aus Holz werden meistens Holzbalken und Bretter für die Konstruktion des Tragwerks verwendet. Bei Rahmenschalsystemen werden Stahlrahmen und Stahlstützen verwendet. Bei konventionellen Schalungen mit Holzkonstruktion wird diese auf der Baustelle aus Kanthölzern gebaut. Sie werden zugeschnitten und vernagelt. Sie werden für eine Anwendung konstruiert und müssen anschließend wieder zerlegt werden. Durch den hohen Arbeitsaufwand und den Materialverlust sind diese Schalungen sehr teuer, können durch die Flexibilität der Konstruktion jedoch fast jede Form wiedergeben. Bei Schalsystemen mit Stahlkonstruktion sind die Einsatzzahlen natürlich wesentlich höher. Durch ein durchdachtes Baukastensystem sind sie flexibel und ihre Herstellung ist um einiges einfacher. Die Anschaffungskosten werden so wieder amortisiert. Die Verwendung von Schalsystemen aus Stahl hat sich deshalb immer mehr durchgesetzt und ist heute von den Baustellen nicht mehr wegzudenken.

Schalungszubehör

Trennmittel: Trennmittel werden auf die Schalhaut aufgebracht, um die Haftung zwischen Beton und Schalung durch die Bildung einer dünnen Trennschicht herabzusetzen und auf diese Weise beim Ausschalen Schäden sowohl an der Betonoberfläche als auch an der Schalhaut zu verhindern. Gleichzeitig können Trennmittel auch Wirkstoffe enthalten, die das Schalmaterial gegen Korrosion oder Fäulnis schützen. Sie tragen deshalb zu einer längeren Lebensdauer und höheren, technisch möglichen Einsatzzahlen der Schalung bei.

  • Mineralöle
  • Öle mit Trennzusätzen
  • Chemisch- physikalisch wirkende Trennmittel
  • Öl- Emulsionen
  • Wachslösungen
  • Wachspasten
  • Trennlacke

Die dünnflüssigen Trennmittel werden durch Aufsprühen auf die Schalhaut aufgebracht. Dickflüssige Mittel werden mit Pinseln oder Lappen auf der Schalung verteilt.

Schalungsreinigung: Nach dem Ausschalen muss die Schalhaut von anhaftenden Betonresten befreit werden. Für diese Reinigung gibt es Betonhobel oder spezielle Spachteln, elektrische Handreinigungsgeräte sowie Schalungsreinigungsmaschinen. Heute erzielen Trennmittel eine sehr hohe Wirkung. Meistens werden die Schalungsteile mit einem Hochdruckreiniger von Betonresten befreit. Eine aufwändige Reinigung bewirkt einen hohen Personalaufwand und ist deshalb sehr kostenintensiv.

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Fundamentschalungen

Konventionelle Fundamentschalung

Die Schalungen bei Fundamenten ist abhängig vom jeweiligen Fundamenttyp. Dabei wird vor allem zwischen zwei Typen unterschieden:

  • Streifenfundament
  • Einzelfundament

Bei Streifenfundamenten werden in der Regel die Schalwände durch Schaltafeln aus Holz erstellt. Diese werden durch schräg angeordnete Kanthölzer stabilisiert, um ein seitliches Ausbrechen in Folge des Frischbetondrucks zu verhindern. Um die Breite des Fundaments zu gewährleisten, werden Bretter als Abstandhalter auf die Schalung genagelt. Um die Holzschnittarbeiten zu verringern wurden auch spezielle Klammern und Zwingen für Fundamente entwickelt. Diese können auf die Breite der Schalung eingestellt und mittels Keilen fixiert werden. Sie gewährleisten nicht nur die Einhaltung der Breite sondern nehmen zusätzlich auch einen Teil des Betondrucks auf. Bei Einzelfundamenten werden fast die selben Schaltechniken wie bei Säulen bzw. Stützen verwendet. Heute kommen, wie bei Wänden, neben Schalungen aus Schaltafeln, immer häufiger auch Rahmenschalungen zum Einsatz.

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Wandschalungen

Konventionelle Schalungen

Konventionelle Wandschalung

Konventionelle Wandschalungen lassen sich ebenfalls in die Komponenten Schalhaut und Tragkonstruktion unterteilen. Die Schalhaut besteht aus Schalbrettern oder Schaltafeln, welche horizontal angeordnet werden. Sie leiten den Betondruck auf die dahinterliegenden Steher weiter. Die Steher werden aus Kanthölzern gebildet und werden in einem Abstand von etwa 50 bis 60 cm angeordnet. Weiters besteht die Tragkonstruktion aus den Gurten, welche aus einem Kantholz und einem Beibrett bestehen. Der horizontale Abstand der Gurte beträgt üblicherweise etwa 50 bis 80cm. Die Gurte werden durch die Betonanker mit dem gegenüberliegenden Balken verbunden. Die Betonanker bestehen aus Ankerstäben, welche in der späteren Betonwand verbleiben und dem Schalungsanker, der durch einen Keil fixiert werden kann. Ein weiterer Bestandteil einer konventionellen Schalung ist das Drängbrett, welches die Schalung am richtigen Ort fixiert und ein horizontales Ausweichen verhindert. Die Richtstreben erfüllen zwei Funktionen: Mit ihrer Hilfe wird die Schalung in die gewünschte Neigung gebracht und ein Umkippen der Schalungswand wird verhindert.


Steckschalungen

Konventionelle Wandschalung

Steckschalungen werden auch als Reißverschluss- oder Schnellschalungen bezeichnet. Sie stellen einen Schalungstyp dar, welcher speziell auf Schaltafeln als Schalhaut ausgelegt ist. Eine Steckschalung besteht aus Flacheisenanker, welche speziell für eine Wanddicke erhältlich sind und als verlorene Anker in der Wand verbleiben. Die Flacheisenanker werden durch die horizontalen Fugen der Schaltafeln gesteckt und durch stählerne Tragstäbe (Stecker) miteinander verbunden. Die Flacheisenanker nehmen den Betondruck auf und dienen gleichzeitig als Abstandhalter. Die Stecker dienen neben ihrer Aufgabe als Ankerverschluss auch als Unterstützung für die Schaltafeln. Ihre Länge ist auf die übliche Breite der Schaltafeln von 50cm ausgelegt. Der oberste Stecker wird durch einen Keil gesichert. Diese Schaltechnik ist nicht für Sichtbetonwände geeignet. Gegenüber konventionellen Schalungen lassen sich etwa 2/3 der Kanthölzer einsparen. Die Schalung ist sehr zeitsparend und einfach zu erstellen. Auch diese Schalungstechnik gehört nicht mehr zum aktuellen Stand der Technik, kommt jedoch vereinzelt noch zur Anwendung


Rahmenschalungen

Rahmenschalung

Rahmenschalungen wurden um 1905 in den USA entwickelt und eingesetzt. Zum Durchbruch gelangten sie jedoch erst in den Nachkriegsjahren um 1950. Am Anfang wurden Rahmenschalungen noch vollständig aus Holz auf der Baustelle produziert. Man erkannte bald das Potential dieser Schalung bei sich wiederholenden Schalungsvorgängen.

Rahmenschalungen werden unterteilt in:

  • leichte Rahmenschalungen: geringes Tafelgewicht, kranunabhängig, 1 Mann-Bedienung
  • mittlere Rahmenschalungen: mittleres Gewicht, 2 Mann-Bedienung
  • schwere Rahmenschalungen: hohes Gewicht, nur durch Kräne zu bewegen


Eine industriell vorgefertigte Rahmenschalung kann prinzipiell in folgende Elemente unterteilt werden:

  • Rahmentafel
  • Schalungsecken
  • Verbindungsteile
  • Verankerung
  • Zusatzteile


Rahmentafeln:

Die Rahmentafeln bestehen aus einem umlaufenden Rahmen aus Metall, der in einem schmalen Bereich mit dem Beton in Berührung kommt. Auf diesem Rahmen befindet sich die Schalhaut aus Holz. Querrippen zwischen den Außenprofilen geben den Elementen weitere Steifigkeit und bieten der Schalhaut gleichzeitig die nötige Zwischenauflage. Zur Verankerung sind an vorgegebenen Stellen im Rahmen Ankerhülsen eingebaut.

Schalungsecken


Schalungsecken:

Um die Rahmentafeln über Ecken verbinden zu können, führen die Hersteller eigene Teile in ihrem Sortiment an. Es gibt Elemente, die einen fixen Winkel, meist nur 90° oder 135°, einschließen. Für beliebige Winkel werden schwenkbare Gelenkecken angeboten. Mit diesen können die Rahmentafeln über verschiedenste Winkel verbunden werden.

Stirnabschalung


Verbindungsteile:

Zum Verbinden der einzelnen Rahmentafeln stehen, je nach Hersteller, verschiedene Teile zur Verfügung. Sie sollen möglichst schnell und unkompliziert miteinander verbunden und auch wieder gelöst werden können. Die meisten sind Zangen bzw. Zwingen, die entweder durch Schraub- oder Keilverbindungen angebracht werden und die Elemente sicher miteinander verbinden. Die Rahmentafeln können horizontal aber auch vertikal zu einer großen Schalfläche verbunden werden. Weitere Verbindungsteile erlauben zum Beispiel ein einfaches Schalen von Stirnelementen. Durch verschiedene Spanner und Krallen können zusätzliche Teile an der Schalung zur Unterstützung angebracht werden.

Kranhaken


Verankerung:

Der seitliche Betondruck wird, wie bei den meisten Wandschalungen, durch Anker aufgenommen. Die Anzahl ist jedoch, im Vergleich zur konventionellen Wandschalung geringer. In der Regel werden Schraubanker mit Ankerstäben aus hochwertigem Stahl verwendet. Die Anker werden durch Löcher im Rahmen durch die Rahmentafeln gesteckt. Die Löcher sind oft konisch ausgeführt, sodass die Schalung auch schief verwendet werden kann. Um ein nachträgliches Entfernen der Ankerstäbe zu gewährleisten werden sie innerhalb der Schalung durch Kunststoffrohre gezogen. Diese Rohre können auf der Baustelle auf die gewünschte Länge geschnitten werden und dienen so auch als Abstandhalter.


Zusatzteile:

Als Zusatzteile können die Richtstützen und die Arbeitsbühne bezeichnet werden. Die Richtstützen dienen der Ausrichtung und Stabilisierung der Schalung. Die Arbeitsbühne dient der Sicherheit der Arbeiter beim Betonieren. Weiters können in diesem Zusammenhang auch die Krananker erwähnt werden, welche dem Transport schwerer Rahmenschalungen auf der Baustelle dienen. Sie können an den Rahmen eingehängt und auch einfach wieder gelöst werden.


Auf- und Abbau einer Rahmenschalung:

Auf- und Abbau einer Rahmenschalung

  1. Errichtung des ersten Elements; fixieren durch zwei Richtstützen
  2. mit weiteren Elementen verbinden; Betonierkonsole einhängen
  3. Bewehrung einbauen
  4. Gegenschalung errichten und mit Ankern verbinden
  5. Betoniergerüst vervollständigen und Betonieren
  6. nach Erreichen der Mindestbetonfestigkeit mit Ausschalen beginnen
  7. Elemente schrittweise entfernen
  8. Rahmentafeln können einzeln oder auch verbunden mit einem Kran entfernt werden


Großflächen-Trägerschalungen

Großflächen-Trägerschalung

Bei Trägerschalungen handelt es sich um Schalungen, die aus den konventionellen Schalungen weiterentwickelt wurden. Sie wurden bereits vor den industriell hergestellten Rahmenschalungen entwickelt. Sie stellen den ersten Schritt dar, die Lohnkosten beim Einschalen von Wänden zu minimieren. Die Einzelteile sind standardisiert, um so einheitliche, einsatzfertige Elemente montieren zu können. Sie gleichen von der Funktion her, den Elementen der konvetionellen Wandschalung. Holz, Stahl und Aluminium werden als Werkstoffe verwendet. Trägerschalungselemente werden in Größen bis ca. 30 m² angefertigt. Bei der Trägerschalung ist es wichtig die Tragfähigkeit der Schalhaut und der Träger aufeinander abzustimmen. Die Gurte bestehen meistens aus zwei U-Profilen die mit Distanzblechen miteinander verschweißt wurden. Durch die Gurte werden die Anker gesteckt welche die Schalung halten. Der Ankerabstand und die Anzahl der Anker kann sehr niedrig gehalten werden.



Kletter- und Gleitschalungen

Kletterschalung
Kletterschalung an einer Talsperre

Kletterschalungen gehören zusammen mit Gleitschalungen zu den Schalungen, die für die Herstellung hoher, vertikaler Bauteile entwickelt wurden. Bei den Bauwerken fehlen horizontale Bauteile auf denen man eine normale Wandschalung aufsetzen könnte. Abhilfe ließe sich durch entsprechende Lehrgerüste schaffen, die mit zunehmender Höhe jedoch schnell kostenintensiv und zeitaufwändig würden. Die Kletterschalungen umgehen dies indem sie ein Klettergerüst verwenden. Ein Klettergerüst kann in jeder Höhe am Bauwerk verankert werden. Die Schalung ist am Gerüst fixiert und kann so mit ihr zusammen, für jeden neuen Betonierabschnitt umgesetzt werden. Das vertikale Umsetzen erfolgt bei den nichtselbstkletternden Schalungen mit einem Kran und bei den Selbstkletternden mittels hydraulischen Klettervorrichtungen.


Kranabhängige Kletterschalungen

Der prinzipielle Aufbau einer kranabhängigen Kletterschalung besteht aus einem Großflächen-Schalungselement einschließlich Betoniergerüst, dem Klettergerüst mit den Haltevorrichtungen und einer oder mehreren Nachbearbeitungsbühnen. Die Wandschalung ist mit dem Klettergerüst fest verbunden. Die Befestigung des Klettergerüstes am Bauwerk erfolgt an Aufhängevorrichtungen, die bei den einzelnen Fabrikaten unterschiedlich ausgebildet sind. Das Gerüst wird hierzu an der ausreichend erhärteten Betonwand angeschraubt. Dazu können die von der Vorspannung der Schalungshälften herrührenden Ankerungen nicht verwendet werden, es müssen deshalb spezielle Vorlaufanker eingesetzt werden. Die komplette Klettergerüsteinheit kann mit dem Kran angehoben und wieder an der Wand verschraubt werden.


Kranunabhängige Kletterschalungen

Kletterschalungen mit Selbstklettereinrichtungen wurden entwickelt, um die Kräne zu entlasten und das Arbeiten weniger witterungsabhängig zu gestalten. Der Hubvorgang erfolgt mit Hydraulikzylindern die die Schalung schrittweise auf die gewünschte Höhe bringen. Ansonsten ist der Schalungsablauf dem der kranabhängigen Kletterschalung sehr ähnlich.


Gleitschalungen

Gleitschalungen dienen dem Herstellen hoher, vertikaler Bauteile. Sie werden unabhängig von der jeweiligen Höhe am Bauwerk befestigt und benötigen kein Gerüst bis zum Boden. Während Kletterschalungen aber absatzweise arbeiten und ein neuer Betonierabschnitt erst hergestellt wird, wenn der darunterliegende erhärtet ist, werden Gleitschalungen mit kleinen Hüben in so kurzen Zeitabständen gehoben, dass frisch auf frisch betoniert werden kann. Der Herstellungsvorgang läuft ohne Unterbrechung bis zum Erreichen der endgültigen Wandhöhe ab, wobei die Schalung am Beton nach oben entlanggleitet. Das Hochziehen der Gleitschalung erfolgt mit Hilfe von Hebern und Kletterstangen. Diese werden meistens hydraulisch oder pneumatisch angetrieben. Vorteile der Gleitschalung sind das Fehlen von Arbeitsfugen, die Unabhängigkeit vom Kran und eine erhebliche Verkürzung der Bauzeit. Nachteilig wirkt sich die schlechte Betonoberfläche und die erheblichen Kosten aus, die durch den Schichtbetrieb beim Betonieren und die vielen Spezialteile hervorgerufen werden.

Fazit Wandschalungen:
  • Konvetionelle Fundamentschalungen kommen bei kleineren Baustellen auch heute noch zum Einsatz. Der größte Vorteil ist die hohe Flexibilität, nachteilig ist jedoch der hohe Lohnaufwand bei der Herstellung.
  • Konventionelle Wandschalungen sind immer noch das flexibelste System. Die Einzelteile sind klein und leicht, sodass sie auch ohne Kran verbaut werden können. Die Materialkosten sind für die reine Schalung am geringsten. Die hohen Lohnkosten bei der aufwändigen Herstellung machen sie jedoch insgesamt sehr teuer. Für eine Sichtbetonschalung ist das konventionelle System sehr gut geeignet, da sich verschiedene Schalhäute aufbringen lassen.
  • Steckschalungen werden nur mehr vereinzelt verwendet z.B. beim Erstellen von kleineren Stützwänden. Vorteil ist die hohe Flexibilität und die schnelle Herstellung.
  • Rahmenschalungen sind der aktuelle Stand der Technik im Bereich von Wandschalungen für geringe Schalhöhen. Verschiedene Hersteller haben Systeme entwickelt, welche die Standardisierung von einfachen Wandschalungen zum Ziel haben. Die meisten Systeme können nicht untereinander vermischt werden. Vorteile der Rahmenschalungen sind die einfache Montage und ein einheitliches Schalbild auf der Betonoberfläche. Als Nachteil können die anfänglich hohen Anschaffungkosten angesehen werden.
  • Trägerschalungen kommen meistens bei hohen Schalwänden zum Einsatz. Durch die vorgereihten Träger kann ein sehr hoher Frischbetondruck aufgenommen werden. Durch ein flexibles Anbringen der Träger können verschiedenste Schalungen verwirklicht werden.
  • Kletter- und Gleitschalungen sind Spezialprodukte für große Bauvorhaben. Meistens kommen sie bei Hochhäusern oder Industriebauten zum Einsatz. Es können Einsparungen erzielt werden, da auf hohe und aufwändige Gerüste verzichtet werden kann.
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Stützen- und Säulenschalungen

Konventionelle Stützenschalung

Konventionelle Stützenschalung

Die Schalhaut wird aus Brettern zimmermannsmäßig hergestellt. Am unteren Ende der Schalung wird ein Fußkranz aus Brettern eingemessen und auf den Untergrund genagelt. Er dient der genauen Positionierung der Schalung und nimmt horizontale Druckkräfte auf. Darüber werden Säulenzwingen angebracht. Diese bestehen aus Flacheisen und können auf verschiedene Querschnitte angewandt werden. Die Flacheisen werden untereinander eingehängt und mit Keilen fixiert. Je nach Betondruck werden ungefähr im Abstand von 40 bis 50cm Säulenzwingen angebracht. Um ein Umkippen der Schalung zu verhindern werden Holzlatten oder Stahlstützen angebracht. Um Stützen zu betonieren werden heute meistens Rahmenschalungselemente verwendet, welche auch bei den Wandschalungen zum Einsatz kommen.


Stützenschalung mit Rahmentafeln

Bei der Schalung von Stützen mit Rahmentafeln werden meistens Elemente der Wandschalung verwendet. Die Rahmentafeln werden dabei im "Windmühlen-Flügel-Prinzip" überlappend miteinander verbunden. Wegen des hohen Betondrucks werden meistens Elemente der schweren Rahmenschalung verwendet. Es gibt jedoch auch spezielle Rahmenschalungen für Stützen. Dabei werden Rahmentafeln verwendet, an deren Seiten spezielle Ankerlaschen angebracht sind, die übereck verbunden werden können.

Auch Trägerschalungselemente können zum Einschalen von Stützen verwendet werden.


Rundsäulenschalungen

Bei der Einschalung von Säulen gibt es zwei grundsätzliche Möglichkeiten:

  • biegsame Schalhäute für verschiedene Radien
  • nicht biegsame Schalhäute für feste Radien

Bei den biegsamen Schalhäuten kommen Furnierfaser - oder Hartfaserplatten zum Einsatz. Üblicher sind jedoch bei der Herstellung von hohen Stückzahlen Schalungssysteme für fixe Säulendurchmesser. Diese folgen dem Prinzip der Rahmenschalung. Häufig besteht die Schalhaut aus Stahl, sodass hohe Nutzzahlen erreicht werden können. Die Schalung ist dabei zweigeteilt. Bei Rundsäulenschalungen wird die Last nicht mittels Ankern, sondern über eine zugfeste Umschließung der Schalung aufgenommen.

Als Sonderfall für Rundsäulenschalungen können Einwegschalungen aus gewickelter Pappe oder leichtem Blech angesehen werden. Diese Systeme werden beim Ausschalen zerstört. Sie stellen bei niedrigen Stückzahlen jedoch eine kostengünstige Alternative dar.

Fazit: Stützen- und Säulenschalungen
  • Konventionelle Stützenschalungen werden beim Einschalen von einzelnen Stützen verwendet. Kommen auf einer Baustelle jedoch Stützen mit gleichem Querschnitt vor ist der Schalungsaufwand jedoch zu groß.
  • Heute werden fast ausschließlich Rahmentafeln zum Einschalen von Stützen verwendet. Diese sind im Querschnitt flexibel und können auch mehrmals verwendet werden ohne komplett zerlegt zu werden.
  • Runde Säulen verlangen immer einer eigenen Schalmethode. Bei wenigen Stützen sind Einwegschalungen eine kostengünstige Alternative. Bei vielen Säulen mit gleichem Durchmesser sind spezielle Schalungen mit einer Schalhaut aus Stahl eine gute Lösung.
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Balken- und Deckenschalungen

Schalungen für raumabdeckende, horizontale Beuteile haben eine lange Tradition. Aus den Schalungen für Gewölbe und Bögen entwickelten sich die heutigen Deckenschalungen. Den vielen verschiedenen Methoden zur Herstellung von Decken, stehen mindestens ebenso viele Schalungstechniken gegenüber. Welche Schalungstechnik Verwendung findet, hängt stark vom Bauwerk selbst und vom Ausschalvorgang ab. Sollen zum Beispiel großflächige Schalungselemente verwendet werden, muss das Bauwerk Öffnungen zum Versetzen aufweisen. Im Folgenden werden die wichtigsten Schalmethoden kurz erläutert.


Konventionelle Schalungen

Konventionelle Deckenschalung

Schalung mit Holzstützen

Bei der konventionellen Schalung von Decken besteht die Schalhaut aus Schalbrettern, die auf einer Unterkonstruktion aus Kanthölzern verlegt werden. Rundstützen aus Holz werden als tragende Elemente eingebaut. Zur Aufnahme von eventuell auftretenden horizontalen Kräften müssen die Stützen mittels Brettern mitteinander verbunden werden. Ein großer Nachteil dieser Methoden ist der geringe Stützenabstand und der hohe Lohnaufwand bei der Herstellung. Diese Schaltechnik wird nur mehr in Sonderfällen verwendet.

Schalung mit kleinflächigen Schalhautelementen

Schalung mit kleinflächigen Schalhautelementen

Die Nachteile der vorher beschriebenen Schalung mit Holzstützen kann minimiert werden indem man als Schalhaut Schaltafeln anstatt Schalbretter verwendet. Weiters kann die Unterkonstruktion durch leistungsfähigere Träger und Stützen verbessert werden. Auf den Baustellen haben sich I-Träger aus Holz und höhenverstellbare Stahlstützen als Unterkonstruktion durchgesetzt. Von den Schalungsherstellern wurden Standardmaße eingeführt, die ein weiteres Einsparungspotential ausschöpfen. Zum besseren Ein- und Ausschalen wurden spezielle Stützen mit verschiedenen Stützköpfen entwickelt. Diese Art der Deckenschalung kommt immer noch auf vielen Baustellen zur Anwendung. Insbesondere bei kleineren Bauvorhaben hat sich diese Methode bewährt.


System- Deckenschalungen

System-Deckenschalungen wurden entwickelt um deren Einsatz kostensparender zu gestalten. Darum wurde bei der Entwicklung folgende Ziele festgelegt:

  • Systematisierte Einzelteile, deren Zusammenbau sich weitgehend zwangsläufig ergibt, um Einbaufehler zu vermeiden.
  • Durch den immer gleichen Arbeitsvorgang soll die Leistung erhöht und die Bauzeit verringert werden.
  • Die Schalungen sollen keine besonderen Anforderungen an das Bauwerk stellen.

Diese Ziele wurden bei den verschiedenen Systemen unterschiedlich gewichtet und unterscheiden sich besonders hinsichtlich der Unterkonstruktion und dem Ausschalvorgang. Bei der Unterkonstruktion gibt es Unterschiede in wieweit die Träger in die Schalhaut integriert wurden. So kann man hier 3 Stufen bzw. Systeme unterscheiden:

  1. Stützen - Träger - Nebenträger - Schalhaut
  2. Stützen - Träger - Schalhaut
  3. Stützen - Schalhaut


System 1

Stützen - Träger - Nebenträger - Schalhaut

Bei dieser Unterkonstruktion werden Aluminiumträger verwendet. Die Hauptträger werden an den speziellen Stützenköpfen kreuzförmig miteinander verbunden. Die Nebenträger werden anschließend in der selben Ebene an den Hauptträger eingehängt. Die Hauptträger, welche die gleichen Längenabmessungen wie die Nebenträger haben, übertragen so die Lasten der Nebenträger auf die Stützen. Der Stützenabstand ist zwangsweise im festen Raster vorgegeben. Auf dieses Raster wird nun die Schalhaut aufgebracht.


System 2

Stützen - Träger - Schalhaut

Beim System 2 wird die Systematisierung weiter fortgeführt. Das System ist sehr ähnlich dem System 1. Die Träger aus Aluminium werden an den Stützköpfen verbunden. Die Nebenträger wurden bei diesem System jedoch mit der Schalhaut verbunden und können als Paneele auf die Hauptträger aufgebracht werden.


System 3

Stützen - Schalhaut

Die Systematisierung wird hier weiter voran getrieben. Die Haupt und Nebenträger sind mit der Schalhaut verbunden, sodass Schaltafeln, ähnlich denen der Rahmenschalungen für Wände, entstehen. Diese Tafeln werden an den Eckpunkten unterstützt und miteinander verbunden.


Großflächen-Deckenschalungen

Deckenschaltisch

Großflächen-Deckenschalungen werden bis zu einer Größe von 50m² eingesetzt. Es gibt verschiedene Bauformen, die sich vor allem in der Unterkonstruktion unterscheiden. GF-Deckenschalungen, deren Unterkonstruktion auf dem Boden steht, werden wegen ihrer tischähnlichen Form als Deckenschaltische bezeichnet. Liegen die Schalelemente hingegen auf Wandkonsolen auf, so spricht man von Schubladenschalungen.


Deckenschaltische

Deckenschaltische bestehen aus der Tischplatte mit Schalhaut und Versteifung sowie der Unterstützungskonstruktion. Als Schalhaut werden großformatige Sperrholzplatten verwendet. Als Versteifung werden meist I-Holzträger verwendet. Die einzuschalende Fläche wird mit einem Spalt am Rand von etwa 3cm als Ausschalspiel verbaut. Die Unterstützung der Tischplatte erfolgt durch ein räumliches Tragwerk aus Stahl- und Aluminiumrahmen. Die Anpassung an stark variierenden Höhen erfolgt in erster Linie durch Aufeinander stecken der Rahmen, dann durch Ausziehen der Teleskopstangen und schließlich durch Arretieren der Spindeln im Fußbereich. Wird die Schalfläche eines Tisches überschritten, werden mehrere Tische aneinandergereiht. Das Umsetzen der Tische muss im Bauwerk berücksichtigt werden. Horizontal können die Schaltische durch eigene Wagen oder durch angebrachte Räder per Hand verschoben werden. Zum Umsetzen auf eine andere Ebene sind Öffnungen im Bauwerk in der Größe der Tische unerlässlich. Mittels speziellen Kranvorrichtungen werden die Tische horizontal oder vertikal aus der Ebene entfernt und auf die nächste gehoben.


Schubladenschalungen

Diese Schalungen werden nur bei speziellen Anforderungen bzw. Gegebenheiten eingesetzt. Der Schaltisch ruht hierbei auf Konsolen die an den Seitenwänden angebracht werden. Es ist deshalb unerlässlich, dass der Raum zwei parallele Seitenwände und eine offene Wand zum Umsetzen des Schaltisches aufweist. Ein Nachteil ist das lohnaufwändige Anbringen der Konsolen. Durch das Sparen von aufwändigen Gerüsten können aber auch Vorteile entstehen.


Fazit:
  • Die konventionelle Schalung von Decken ist immer noch die flexibelste Methode um Decken einzuschalen. Der hohe Material- und Lohnaufwand wirkt sich jedoch insgesamt negativ aus.
  • Je höher der Systematisierungsgrad, desto höher ist auch der Rationalisierungeffekt. Jedoch erhöhen sich bei Systemschalungen auch die Investitionkosten. So ist darauf zu achten, dass häufig günstige Einsatzbereiche (rechteckige und großflächige Decken) zu schalen sind um eine Wirtschaftlichkeit zu erzielen. Weiters muss das Personal auf die verschiedenen Systeme geschult werden um Fehler bei der Montage zu vermeiden.
  • GF-Deckenschalungen werden erst ab einer gewissen Größe der zu schalenden Decke verwendet. Sie stellen bestimmte Anforderungen an die Gebäudeplanung.
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Treppenschalungen

Bei Treppenschalungen kommt es besonders auf das handwerkliche Geschick des Einschalers an. Zum Einschalen werden kaum Systemteile verwendet. Die Treppenlaufplatte wird mit Schalbrettern und Schaltafeln eingeschalt. Die Unterstützung wird durch Stahlstützen bewerkstelligt. Auf der Oberseite wird die Schalung für die Stirnseite der Stufen angebracht. Diese besteht aus Brettertafeln, die an der seitlichen Wangenschalung angebracht werden. Bei breiten Treppen muss eine Stufenlehre eingebaut werden, die eine zusätzliche Aussteifung der Stufenschalung ermöglicht. Das Einschalen von Ortbetontreppen erfordert einen hohen Lohnaufwand. Es wird deshalb angestrebt, zumindest dort, wo mehrere Treppen gleicher Abmessung herzustellen sind, Fertigteiltreppen zu verwenden. Spezielle Systemschalungen für Treppen werden meistens nur in Fertigteilwerken verwendet.

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Sonderschalungen

Verlorene Schalung

Betonfertigteile
Styroporschalung

Als verlorene Schalungen werden Schalungen bezeichnet, die als Teil des Bauwerks verbleiben und nicht wieder entfernt werden. Hierbei werden grundsätzlich zwei Arten unterschieden:

  • Betonfertigteile
  • andere Materialien


Betonfertigteile

Sowohl Decken als auch Wände können mittels Betonfertigteilen eingeschalt werden. Hierbei besteht die Schalung aus dünnen Betonplatten die die Schalhaut ersetzen. Bei Wänden werden zwei parallele Betonplatten, welche mit leichter Bewehrung verbunden sind, mit Richtstützen aufgestellt. Diese können dann sehr einfach mit Ortbeton verfüllt werden. Bei Decken wird ebenfalls die Schalhaut durch eine Betonplatte ersetzt. Eine einfache Unterstützung durch Kanthölzer und Stahlstützen genügt. Um das Gewicht einer solchen Decke zu reduzieren werden Styroporkörper auf die Fertigteildecken gelegt. Diese Bauweisen kommen besonders bei Kellergeschossen und Garagen zur Anwendung.


Andere Materialien

Als verlorene Schalung werden auch andere Materialien wie Styrodurkörper oder Pappe verwendet. So werden Styrodurziegel angeboten, welche als Selbstbausatz, wie Legosteine, zu einem Haus verbunden werden können. Diese Ziegel dienen als Dämmung und Schalung für den Beton, welcher einfach in die Hohlräume zwischen die Ziegelwände gegossen wird. Ein sehr schnelles Erstellen von Wänden ohne zeitaufwändiges Schalen ist so möglich. Wird die verlorene Schalung aus kostengünstigem Material erstellt sind auch finanzielle Vorteile vorhanden.

Spezialschalungen

Diese Schalungen werden nur in Sonderfällen verwendet.


Erdflächenschalung

Die Schalung für Kuppeln und Schalendächer stellt eine schwere Aufgabe dar. Das Erstellen der Schalung und die aufwändigen Traggerüste erhöhen die Schwierigkeit. Aus diesem Grund wurden in der Vergangenheit bei einigen Bauwerken Kuppeln in der Weise hergestellt, dass in Geländehöhe ein Erdhügel als Schalung mit der gewünschten Form aufgeschüttet wurde, der in seinen oberen Zonen eine Verfestigung und Sauberkeitsschicht aus Magerbeton oder Zementmörtel erhielt, worauf als Trennmittel eine Kunststofffolie angeordnet wurde. Nach dem Betonieren, Erhärten und Vorspannen wurde die Dachkonstruktion mit einem Kran auf die, in der Zwischenzeit montierten Stützen gehoben. Eine Variante besteht darin, die Erdschalung in endgültiger Höhe zu errichten und das Ausschalen durch Entfernen der Erde zu bewerkstelligen.


Pneumatische Schalung

Pneumatische Schalungen haben in der Regel eine schlauchähnliche, an den Enden geschlossene Form und bestehen aus Kunstfasergewebe. Sie dienen als Innenschalung bei der Herstellung von Ortbetonleitungen mit kreisförmigen Querschnitten, Betonschächten und ähnlichen Bauteilen mit Hohlräumen. Die Auflagerung der Schalung erfolgt meist auf einem vorbetonierten Untergrund. Die pneumatische Schalung wird anschließend gegen Verrutschen gesichert. Die äußere Schalung wird meist konventionell rechteckig geschalt. Das Ausschalen erfolgt durch das Ablassen der Luft.

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Sichtbetonschalung

Sichtbetonwand

Sichtbeton kann laut Merkblatt des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins in 4 Sichtbetonklassen unterteilt werden. Als Klasse 1 (SB1) wird Sichtbeton bezeichnet welcher für Kellerwände, Tiefgaragen usw. verwendet wird und deshalb keine hohen Ansprüche an die Oberfläche gestellt werden. Die Klasse 2 (SB2) wird für Treppenhäuser, Stützwände und ähnliches verwendet. Die Ansprüche an die Oberfläche sind hierbei immer noch eher gering. Die Klasse 3 (SB3) und die Klasse 4 (SB4) stellen schließlich hohe bis sehr hohe Ansprüche an die Qualität der Oberfläche. Diese Klassen werden für Fassaden oder repräsentative Bauteile im Innenbereich verwendet. Da es sehr hohe Unterschiede in der Qualität und Art des Sichtbetons gibt, ist es unerlässlich in einer Ausschreibung eine genaue Beschreibung beizufügen und bei hohen Ansprüchen ist es durchaus üblich eine Referenzfläche herstellen zu lassen.

Grundsätzlich kann man bei Sichtbeton zwischen Fertigbetonteilen und Ort- bzw. Transportbetonteilen unterscheiden. Für Fertigbetonteile spricht die witterungsunabhängige Produktion und die meist hohe Qualität der Oberfläche. Durch den Transport sind jedoch Grenzen bezüglich der Größe der Teile gegeben. So werden in der Praxis häufig Fertigteile bei Fassadenelementen eingesetzt. Für Ort - bzw. Transportbeton spricht die höhere Flexibilität. Nachteil ist jedoch die schwierige Herstellung von sehr homogenen Oberflächen.


Schalhaut

Betonwand erstellt mittels einer Strukturmatrize

Als Schalhaut stehen verschiedene Varianten zur Auswahl. Grundsätzlich muss hierbei zwischen saugender und nicht-saugender Schalhaut unterschieden werden. Saugende Schalungen sind z.B. Holzbetter, diese sorgen für eine relativ niedrige Porenanzahl und einen gleichmäßigen Farbton. Nicht-saugende Schalungen ermöglichen eine nahezu glatte Betonoberfläche, begünstigen jedoch Marmorierungen und Farbunterschiede der Oberfläche. Einer Sichtbetonwand können verschiedenste Oberflächen gegeben werden. Um von den herkömmlichen Oberflächen (Holzbretter, Schaltafeln...) abzuweichen, können sogenannte Strukurmatrizen eingesetzt werden. Diese bestehen aus Kunststoffplatten, welche ein Muster als Relief aufweisen. Sie werden auf eine herkömmliche Schalung aufgebracht und geben so dem Beton die negative Oberfläche des Musters auf den Matrizen. Sie ersetzen keinen Teil der Schalung und verändern nur die Optik der Betonoberfläche. Für eine Wand mit geringem Anspruch an die Oberfläche, wie z.B. einer Grenzmauer kann auch mit anderen Hilfsmitteln einfach und günstig eine Struktur verliehen werden. Hierzu werden auf die Schalhaut Bambusmatten genagelt und verleihen so dem Beton eine ungleichmäßige lineare Struktur. Probleme kann bei dieser Methode jedoch das Ausschalen bereiten, da Teile der Bambusmatte vollständig in den Beton eindringen können und so Reste auf der Oberfläche sichtbar bleiben.


Fugen

Den Fugen kommt aus gestalterischer Sicht eine besondere Bedeutung zu. Das optische Erscheinungsbild einer Fassade wird entscheidend von dem entstandenen Fugenbild geprägt. Beim Einsatz von Transport- bzw. Ortbeton muss auf das Abdichten der Schalungsstöße geachtet werden, um das Auslaufen von Zementleim an den Fugen zu verhindern. Nicht abgedichtete Fugen an Schalungsstößen bleiben auch nach einer Bearbeitung sichtbar. Stöße von schalungsglatten Betonen bleiben immer sichtbar und sollten deshalb geplant werden. Auch die Ankerlöcher bleiben bei Transport- bzw. Ortbeton sichtbar und müssen so ebenfalls in die Planung der Fassade miteinbezogen werden.


Beton

Farbpigmente

Auch auf den Beton selbst muss bei Sichtbeton ein genaues Augenmerk gelegt werden. So beeinflussen alle Bestandteile des Betons die fertige Oberfläche. Als Zement kann sowohl der herkömmliche graue Zement, als auch Weißzement verwendet werden. Kalkausblühungen sind z.B. bei Verwendung von Weißzement kaum noch sichtbar. Um Farbunterschiede zu vermeiden ist es wichtig, keinesfalls die Zementart und das Herstellerwerk zu ändern. Die Zuschläge sind der größte Bestandteil des Betons und spielen, besonders bei nachbearbeiteten Oberfläche auch für die Farbgebung eine entscheidende Rolle. Auch hier muss darauf geachtet werden, dass die Zuschläge aus der gleichen Grube stammen und die Sieblinie genau beachtet wird. Durch die Zugabe von Zusatzstoffen kann am einfachsten die Farbgebung des Betons verändert werden. Durch das Einfügen von Farbpigmenten kann dem Beton nahezu jeder Farbton verliehen werden. Durch den Einsatz von Weißzement treten die Farben brillanter hervor und die Dosierung kann niedriger gehalten werden. Seltener werden als Zusätze auch Flugasche oder Gesteinsmehle verwendet. Der gefärbte Beton wird als Farbbeton bezeichnet.


Oberflächenberarbeitung

Scharrierte Oberfläche

Als eines der wichtigsten Instrumente zur Gestaltung einer Sichtbetonoberfläche kann die nachträgliche Bearbeitung der Oberfläche angesehen werden. Die verschiedenen Methoden sind:

  • Auswaschen

Durch das Auswaschen der obersten Betonschicht (1-2mm) wird die Körnung und deren Eigenfarbe sichtbar.

  • Absäuren

Durch das Aufbringen von Säure wird die oberste Betonschicht angegriffen und dadurch aufgeraut.

  • Sandstrahlen

Das Sandstrahlen ist vergleichbar mit dem Auswaschen. Die Oberfläche wird jedoch etwas rauer und matter.

  • steinmetzmäßige Bearbeiten

Zu dieser Bearbeitungsart zählen das Spitzen, Stocken und Scharrieren. Hierbei wird die Betonoberfläche handwerklich Entfernt und erhält so eine sehr rauhe individuelle Struktur.

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Komplexe Geometrien

Unkonventionelle Geometrien werden durch den Einsatz von verschiedenen Schalungselementen gebaut. Durch die Kombination von mehreren Schalungsmethoden lassen sich fast alle Geometrien verwirklichen. Die Herstellung solcher Schalungen ist jedoch sehr aufwändig und damit kostenintensiv. Da Baufirmen, welche die konventionellen Schalungen auf der Baustelle montieren, nicht die nötigen Ressourcen besitzen solche Schalungen herzustellen, werden diese meistens durch Spezialfirmen gebaut. Der Herstellungsprozess lässt sich grundsätzlich in 3 Phasen einteilen:

Herstellungsablauf komplexer Schalungen

1. Planung

Eine komplexe Schalung bedarf einer genauen Planung. Da die Schalungsherstellung von komplexen Geometrien Analogien mit dem Schiffsbau aufweist, schneiden sich auch die Technologien. So wird oft Software aus dem Schiffsbau zur Realsierung von Schalungen verwendet. Die gesamte Schalung wird als Einheit konzipiert und anschließend in transportierbare Teilstücke zerlegt.

2. Bau

Die Realisierung der Schalung erfolgt in Werkhallen oft hunderte Kilometer entfernt von der Baustelle. Mit einfachen Bohlen und Brettern wird eine Holzunterkonstruktionen erstellt, welche anschließend die Schalhaut aufnehmen kann. Als Schalhaut wird vorzugsweise Holz verwendet. Dieser Werkstoff ist sehr flexibel, sodass sich damit auch gekrümmte Flächen verwirklichen lassen. Als Alternativen werden auch Kunststoffe verwendet, wie z.B. Clarolon. Die Herstellung ist dabei meist Handarbeit in Kombination mit moderner Frästechnik.

3. Montage

Bei größeren Bauten werden oft über tausend Schalelement per LKW auf die Baustelle transportiert und dort zu einer gesamten Schalung zusammengebaut. Bei der Endmontage wird schließlich die Exaktheit der Planung sichtbar. Die Genauigkeit der Fundamente für die komplexe Schalung ist dabei ebenso unerlässlich. Da komplexe Geometrien meistens als Sichtbeton realisiert werden, ist eine saubere Ausführung der Schalhaut und der Stöße sehr bedeutend.


Betonieren von komplexen Schalungen

Um komplexe Geometrien erfolgreich zu Betonieren müssen einige Punkte beachtet werden. Die Betoniergeschwindigkeit muss bei Elementen mit spitzen Winkeln relativ niedrig sein um das Entweichen der Luft zu ermöglichen. Um Fehlstellen zu vermeiden kann bei feingliedrigen Elementen die Verwendung von selbstverdichtendem Beton notwendig sein. Je nach Schalungsgeometrie können weitere Probleme bzw. Einschränkungen beim Betonieren auftreten und müssen unbedingt bereits bei der Planung gelöst werden. So ist es sinnvoll vor Beginn der Arbeiten ein Probeelement zu gießen um letzte Unsicherheiten auszuschließen.


Als Beispiel für die Realisierung von komplexen Geometrien dienen folgende Referenzprojekte:


Seebad Kaltern

Architekten: the next ENTERprise

Bauherr: Marktgemeinde Kaltern

Statik: B+G Ingenieure + Ingenieurteam Bergmeister

Aussenraum: Land in Sicht

Baujahr: 2006

Ort: Kaltern am See

Land: Italien

Die Architekten planten das Schwimmbad schwebend über dem See. Die Becken werden durch eine Stahlbetonkonstruktion vom Erdboden abgehoben. Unter der Konstruktion befinden sich die Umkleideräume. Die Schwimmbecken werden durch eine tribünenartige Struktur mit dem Seestrand verbunden.

Bild 01: Die Stahlbetondecke wird konventionell mit Deckentischen eingeschalt.

Bild 02: Als Schalhaut dienen Schaltafeln.

Bild 03: Spezielle Körper werden durch zimmermannsmäßige Schalarbeit erstellt. Diese Schalungen werden spezielle für diese Struktur erstellt und nach dem Betonieren wieder vollständig zerstört. Durch den großen Aufwand bei der Herstellung sind solche Körper sehr teuer.

Bild 04: Schiefe Wände werden mittels Trägerschalsystemen erstellt. Bei großen Schalflächen muss die Unterseite verstärkt werden um den hohen Frischbetondruck aufnehmen zu können.

Bild 05: Spezielle Schalkörper werden häufig ausserhalb der Baustelle in Werkstätten produziert und anschliessend auf die Baustelle gebracht.

Bild 06: Auf die Schaltische werden eine Unterkonstruktion aus Holz aufgebracht um die schiefen Flächen zu verwirklichen.

Bild 07: Die Unterkonstruktion besteht aus vertikalen Brettern auf denen eine weitere Lattung zur besseren Druckableitung aufgebracht wird.

Bild 08: Auf diese Unterkonstruktion werden abschließend Schaltafeln vernagelt.

Bild 09: Diese Schalkonstruktion ergibt das abgebildete Schalbild.

Bild 10: Durch die schiefen Flächen erhält das Bauwerk seinen besonderen Reiz.

Bild 11: Gestützt wird die Decke durch mehrere komplexe Körper.

Bild 12: Die fertige Schalfläche ergibt eine wannenartige Konstruktion. Lediglich die Anschlüsse an die tragenden Unterkonstruktion sind ausgespart.


Wolkenturm Schlosspark Grafenegg

Architekten: the next ENTERprise

Bauherr: Land Niederösterreich

Statik: Ingenieurteam Bergmeister

Aussenraum: Land in Sicht

Baujahr: 2007

Ort: Grafenegg

Region: Niederösterreich

Land: Österreich

Das, "Wolkenturm" genannte, Freiluftpavillon steht als Solitär im Park des Schlosses Grafenegg. Die Konstruktion kann als eine Ansammlung von schiefen Wänden aus Stahlbeton mit einem Aufbau aus Stahl angesehen werden.

Bild 01: Schiefe Wände werden mittels einer Kombination aus Träger- und Rahmenschalung erstellt.

Bild 02: Auf die Schalung wird die Bewehrung aufgebracht. Der schiefe Abschluss wird durch Holz verwirklicht.

Bild 03: Die Anbringung der Schaltafeln bestimmen das abschließende Schalbild.

Bild 04: Dem Frischbetondruck wird hier mittels großer Betonkörper entgegengewirkt.

Bild 05: Durch selbstverdichtenden Beton können auch abgeschlossene Schalkörper betoniert werden.

Bild 06: Um solche Wände zu verwirklichen, müssen einfache Schalsysteme zimmermannsmäßig erweitert werden.

Bild 07: Durch Schaltische können auch komplexe Körper in großer Höhe eingeschalt werden.

Bild 08: Schalungsanker hinterlassen auf der Betonoberfläche markante Löcher. Bei Sichtbetonschalungen müssen diese deshalb speziell bei der Planung berücksichtigt werden.

Bild 09: Schiefe Wände müssen wegen des großen Frischbetondrucks aufwändig unterstützt werden.

Bild 10: Bereits ausgeschalte Wände müssen bis zu ihrer Erhärtung weiterhin abgestützt werden.

Bild 11: Die Verbindung verschiedener schiefer Wände und Decken ergeben abschließend eine komplexe Struktur.

Bild 12: Der fertige Wolkenturm beim Premieren-Konzert.

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Schalungskosten

Die Kosten der Schalung machen einen erheblichen Anteil der Gesamtrohbaukosten aus. Eine Schalung wird umso billiger je häufiger sie eingesetzt werden kann. Deshalb wurden Systemschalungen entwickelt. Doch neben der Kostenersparnis ergeben sich noch weitere Vorteile wie der Zeitgewinn und die einfache Bedienung. Je häufiger eine Systemschalung eingesetzt wird desto geringer fallen die Materialkosten ins Gewicht und desto mehr müssen die Lohnkosten berücksichtigt werden. Generell unterscheidet man drei Hauptkostengruppen in der Rohbauphase:


Die Hauptkostengruppen in der Rohbauphase


Die Gesamtkosten einer 30cm dicken Betonwand im Rohbau teilen sich auf in 63% Schalungskosten und in 37% Kosten für Beton und Bewehrung. Bei den Schalungskosten sind dabei etwa 80% dem Lohn geschuldet. Dabei ergaben Untersuchungen, dass im Aufwandswert für Ein- und Ausschalen allein etwa 12% auf das Suchen von Teilen der Schalung entfallen. Diese Kosten lassen sich jedoch durch eine gute Organisation und Ordnung auf der Baustellen senken. Einsparungspotential steckt ebenso in der Bauwerksplanung. Eine Vereinheitlichung der Schalflächen reduziert den Schalaufwand. Durch eine Begradigung der Schalflächen lassen sich, auch bei bis zu 15% mehr Betonverbrauch, Einsparungen erzielen. Insgesamt muss beachtet werden, dass das Nachbearbeiten von Betonwänden nicht in der Kostenkalkulation berücksichtigt wird und deshalb die Kosten erheblich negativ beeinflussen.

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Quellen

Bücher:

Prof. Dipl. Ing. Oskar M. Schmitt: Schaltechnik im Ortbetonbau – Schalungsverfahren und Schalungskosten 2.Auflage, Werner-Verlag, Düsseldorf 1993, ISBN 3-8041-3406-8.

Helmut Schuon, Rainer Fuchs, Alexander Winkler: Praxiswissen Schalungstechnik - Einführung in moderne Systeme und Technologien, Verlag Moderne Industrie, München 2004, ISBN 3-937889-00-0.


Internet:

Schalungshersteller:

http://www.doka.com/

http://www.meva.at/

http://www.peri.de/

http://www.huennebeck.de/


Fertigteilhersteller:

http://www.alphabeton.com/


Verlorene Schalungen:

http://styrostone.de/

http://www.maxfrank.de/


Strukturmatrizen:

http://www.noeplast.com/


Allgemeine Informationen:

http://www.beton.org/

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