Normalerweise benötigt man eine  Holzkonstruktion, um darüber eine Betonkuppel zu bauen. An der TU Wien wurde jetzt ein Verfahren entwickelt, mit dem Kuppeln aus Beton bis zu 50% günstiger gebaut werden können: Die Kuppel wird dabei „aufgeblasen“.

Professor Johann Kollegger, an dessen Lehrstuhl die Luftpolster-Idee entstand, erklärt das Bauverfahren an einem einfachen Beispiel: „Man kann sich das so ähnlich vorstellen wie eine Orangenschale, die man regelmäßig einschneidet, und dann flach auf dem Tisch ausbreitet. Wir machen es umgekehrt, wir beginnen in der Ebene und stellen daraus eine gekrümmte Schale her.“

Auf dem Luftpolster wir die Struktur errichtet

Auf dem Luftpolster wird die Struktur errichtet.

Im ersten Schritt werden also die Einzelteile der geplanten Kuppel hergestellt – flach am Boden liegend. Damit die Teile später (als gekrümmte Kuppel) perfekt aneinander passen, müssen keilförmige Stücke zwischen den Kuppelsegmenten ausgespart werden.

Die fertigen Kuppelsegmente kurz vor dem "Aufblasen"

Die fertigen Kuppelsegmente kurz vor dem „Aufblasen“.

Die Kuppel steht, die Aussparungen zwischen den Segmenten sind geschlossen

Die Kuppel steht, die Aussparungen zwischen den Segmenten sind geschlossen.

Wenn die Betonplatte ausgehärtet ist, wird das darunter liegende Luftpolster vorsichtig aufgeblasen. Der Beton krümmt sich, und in kurzer Zeit entsteht eine belastbare, stabile Schale. Im Video lässt sich dieser Prozess sehr schön im Zeitraffer beobachten.

Ganze Veranstaltungshallen kann man in diesem Verfahren bauen. Auf dem Testgelände der TU Wien wurde im Frühjahr 2014 ein Kuppelgebäude mit dieser neuen Technik errichtet.

2,90 m Innenhöhe: Die Test-Kuppel ist fertig

2,90 m Innenhöhe: Die Test-Kuppel ist fertig

Die Ideen der Ingenieure an der TU Wien gehen aber schon weiter: Sie sind der Ansicht, dass man mit der „Aufblastechnik“ nicht nur geschlossene Kuppeln bauen sollte. Indem man Teile der Kuppel entfernt, sind noch viele weitere Nutzungen möglich. Werden z. B. beide Kuppelenden entfernt, könnten Naturbrücken für Autobahnen und Zugtrassen realisiert werden.

Anwendung als Naturbrücke im Verkehrsbau

Anwendung als Naturbrücke im Verkehrsbau

Der Phantasie sind also kaum Grenzen gesetzt. Eine andere Idee der Wiener Planer: Man entfernt eine Hälfte der Betonkuppel und erhält so eine Halbschale für Veranstaltungen (siehe Bild unten).

Eine Halbschale aus Beton als Musik-Pavillon

Eine Halbschale aus Beton als Musik-Pavillon

 

Alle Abbildungen: © TU Wien