Hohlkörper-Deckensystem senkt Gebäudegewicht und reduziert Kosten für Bohrpfahlgründung

Das neue InterCityHotel Hannover Ost, dessen Fertigstellung für Anfang 2020 geplant ist, soll ein neuer Blickfang am Andreas-Hermes-Platz werden: ein 15-stöckiges Hochhaus mit fünfeckigem Grundriss. Im Erdgeschoss sind der Empfangsbereich und die Bar, im 1. Stock das Hotelrestaurant und im 2. Stock Tagungsräume untergebracht.

„Erst ab dem 4. Obergeschoss finden sich ausschließlich Hotelzimmer und die Grundrisse der Etagen bleiben gleich“, so Dipl.-Ing. Kai-Uwe Oberdieck von LSM Ingenieure für Tragwerksplanung aus Hannover, der für das Projekt in der niedersächsischen Landeshauptstadt zuständig ist. „Das bedeutet: An vielen Stellen etwa im 13. Obergeschoss, an denen Stützen eingebaut werden könnten, würden sie in den unteren Stockwerken stören – beispielsweise im Bar- und Restaurantbereich, der komplett von Stützen frei bleiben sollte.“

Aus diesem Grund wurde auf innenliegende Stahlbetonstützen gänzlich verzichtet. Die Stahlbetondecken wurden von der tragenden Außenwand bis auf den inneren Kern gespannt, sodass Einfelddecken mit einer Spannweite von rund 8,0 m entstanden. Bei der herkömmlichen Stahlbetonbauweise wäre jedoch wegen der Verformung eine Deckenstärke von mindestens 32 cm notwendig geworden, was sich bei 15 Obergeschossen zu einer starken Gewichtsbelastung für die Gründung summiert.

Material- und Gewichtseinsparung durch Hohlkörperdecke

Im Zuge ihrer Recherche wurden die Verantwortlichen auf die patentierte, umweltfreundliche Hohlkörpertechnologie von Cobiax aufmerksam. Im Vergleich zu vollmassivem Stahlbeton ermöglicht sie um bis zu 35 % leichtere Decken: Das Kernelement dieses Systems bilden nur circa 400 g schwere Hohlkörper aus recyceltem Kunststoff, die bis zu 35 % des massiven Betons im Inneren einer Stahlbetondecke ersetzen – und zwar dort, wo kein Beton für die (Biege-)Tragfähigkeit erforderlich ist. „Dadurch werden nicht nur Material und Gewicht eingespart, es sind meist auch dünnere Gebäudedecken und deutlich größere Spannweiten von bis zu 20 m möglich“, erklärt Dipl.-Ing. Volkmar Wanninger, Geschäftsführer der Heinze Cobiax Deutschland GmbH.

„Hinzu kommt, dass sich durch das geringere Betonvolumen auch der Ausstoß von umwelttoxischen Schadstoffen verringert.“ Bei CO₂ beispielsweise ist eine Reduktion um bis zu 20 % möglich. „Aufgrund des geringeren Deckengewichts und des großen Verdrängungsvolumens von bis zu 35 % ermöglichen Cobiax-Hohlkörperdecken neben der Lastreduktion in den Decken gleichzeitig auch eine Optimierung der Gründung. Das war für uns der Faktor, der beim Projekt InterCityHotel wesentlich zur Entscheidung für diese Lösung beigetragen hat“, betont Oberdieck.

Reduzierte Deckenstärke und weniger Bohrpfähle

Das patentierte Cobiax-System besteht aus 250 cm langen linienförmigen Fixierungselementen aus Betonstahl, in denen die Hohlkörper integriert sind. Die Hohlkörper- beziehungsweise die verbleibenden Massivbereiche werden einem Verlegeplan entnommen, der unter Berücksichtigung der Deckenstatik des Tragwerksplaners von Cobiax erstellt wurde. Die Betonage im Hohlkörperbereich erfolgt in zwei Lagen und ermöglicht so den auftriebsfreien Einbau der Hohlkörper in die Betondecke.

Insgesamt werden vom Erdgeschoss bis zum 15. Obergeschoss des IntercityHotels 5.476 Cobiax-Hohlkörpermodule eingesetzt, was eine Gesamtbetonersparnis von 403 m³ sowie eine CO₂-Reduktion von circa 85 t ergibt. Zusätzlich zur Gewichtsersparnis durch weniger Beton konnte die Deckenstärke von 32 auf 30 cm reduziert werden, da die Hohlkörper schon bei diesem Maß die gewünschten Spannweiten zulassen. „Die Lastverminderung durch diese beiden Faktoren zog sich über 15 Geschosse durch bis hinunter zur Gründung und belief sich insgesamt auf rund 15.000 kN“, erklärt Oberdieck. „Auf diese Weise konnten wir circa 10 der 18 m langen Bohrpfähle einsparen.“

Cobiax-System ermöglicht Gewichteinsparung von 20 %

Das Hohlkörperdeckensystem des Wiesbadener Unternehmens konnte die Projektverantwortlichen auch durch weitere Eigenschaften überzeugen: „Uns war beispielsweise wichtig, dass wir Dübel einsetzen können, um etwas festzuschrauben, und dass vor allem die zahlreichen Durchbrüche leicht durchführbar sind“, führt Oberdieck aus. Auch eine Bauteiltemperierung kann leicht mit der Cobiax-Technologie kombiniert werden.

Die Projektverantwortlichen zeigen sich mit dem Hohlkörperdeckensystem sehr zufrieden: „Neben dem einfachen Handling war für uns wesentlich, dass wir die Bauhöhe reduzieren und bei den Decken eine Gewichtseinsparung von 20 % für die Gründung und die Abfangträger realisieren konnten“, erläutert Oberdieck. „Auch im Bereich der Lasteinleitungspunkte an den Ecken und am Kern waren Erleichterungen die Folge. Das alles hat sich positiv auf die Durchstanznachweise ausgewirkt.“