Unsere Position erschienen in Ausgabe 5/2022
Die Planung muss von Anfang an fertigteilgerecht erfolgen!
Durch das Bauen mit Betonfertigteilen lassen sich schwer vereinbare Maßgaben gleichzeitig verwirklichen:
- kurze Bauzeiten und Wirtschaftlichkeit des Projekts,
- Ansprüche an die Qualität von Planung und Ausführung
- Abstimmung der architektonischen, statisch-konstruktiven, gebäudetechnischen und bauphysikalischen Anforderungen.
Grundlage hierfür ist das Verständnis für fertigteilgerechte Konstruktionen und die Beachtung fertigteilspezifischer Grundsätze, sowie eine umfassende Vorplanung.
Ein wesentlicher Vorteil des Betonfertigteilbaus resultiert aus der zeitgleichen Fertigung verschiedener Bauteile und der Herstellung gleichartiger Bauteile in kurzer zeitlicher Abfolge. Optimiert wird dieser Prozess durch große Serien, von vielen Bauteilen mit identischen Abmessungen, gleicher Bewehrungsführung und gleicher Lage der Einbauteile. Herstellungsaufwand und mögliche Fehlerquellen werden dadurch minimiert, was zu einer deutlichen Reduzierung der Schalungskosten führt (siehe Bild).
Der Begriff „Serie“ darf im Bauwesen nicht missverstanden werden. Die Gesamtanzahl aller gleichen beziehungsweise gleichartigen Bauteile ist selbst bei großen Baumaßnahmen im Vergleich zur Massenfertigung anderer Industriezweige gering. Der moderne Betonfertigteilbau kann heutzutage eher mit dem Prinzip ‚Klasse statt Masse’ umrissen werden und spiegelt somit die gesteigerten Anforderungen an individuell gestaltete Bauwerke wider. Die in der Planung festgelegte Form der Fertigteile und damit der Aufwand für deren Entwicklung, Schalungsherstellung und Produktion haben erhebliche Auswirkungen auf die ‚optimale’ Seriengröße.
Das Entwerfen mit Betonfertigteilen erfordert die frühzeitige Zusammenarbeit von Architekt:innen und Tragwerksplaner:innen. Insbesondere müssen Aspekte der Bauphysik und der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) zu einem möglichst frühen Zeitpunkt berücksichtigt werden, wenn sie einen maßgeblichen Einfluss auf Anordnung und Ausbildung der Tragstruktur haben. Vor Produktion der Bauteile müssen Installationsführung und erforderliche Öffnungen festgelegt sein. Darüber hinaus sollten rechtzeitig die Fachingenieur:innen der Fertigteilindustrie hinzugezogen werden. Diese sind mit dem aktuellen Stand einer wirtschaftlichen Fertigungstechnik vertraut und können die Realisierbarkeit der Entwürfe einschätzen. Der schnelle Baufortschritt mit Betonfertigteilen lässt keine Zeit für eine baubegleitende Planung.
Notwendige Informationen für eine gute Planung
- Knotenverbindungen, Auflagerdetails, Fugen
- bauphysikalische und brandschutztechnische Bedürfnisse
- Installationsführungen und Öffnungen
- Herstellungsprozesse
- Transport- und Zufahrtswege
- Krankapazitäten
- Montageart und Montagefolge
Digitale Planungsmethoden wie Building Information Modeling (BIM) gewinnen immer mehr an Bedeutung. Sie haben das Ziel, Gebäude ganzheitlich und effizient zu planen, zu errichten und zu bewirtschaften. Dabei bietet gerade die industrielle Vorfertigung von Betonbauteilen, bei der die Vernetzung zwischen Planung und Produktion mit standardisierten Schnittstellen schon lange praktiziert wird, enorme Potenziale in Hinblick auf Effizienz und Nachhaltigkeit.
Ein fertigteilgerechter Entwurf muss die Besonderheiten der Bauweise von Anfang an berücksichtigen. Effiziente und flexible Abstimmungsprozesse im Projektteam, die frühe Einbeziehung der verschiedenen Fachplaner und eine abgeschlossene Planung bei Produktionsbeginn der Betonfertigteile sind hierfür unerlässlich!
Fertigteilgerechter Entwurf
Im Laufe der Jahrzehnte haben sich bestimmte Bauteilquerschnitte als besonders vorteilhaft und vielseitig erwiesen. Sie werden in Abwandlungen immer wieder verwendet. Doch auch typisierte Betonfertigteile sind keine Massenware, sondern „maßgeschneiderte“ Bauteile, da kein Fertigteil exakt dem anderen entspricht.
Je mehr der folgenden Entwurfsgrundsätze beachtet werden, umso besser kommen die Vorteile von Betonfertigteilen, Qualität, Zeit- und Kostenersparnis, zum Tragen:
- Verwendung von typisierten Querschnitten und Verbindungen,
- gleichmäßiges Planungsraster und gleiche Geschosshöhen,
- möglichst viele gleiche oder ähnliche Elemente,
- Optimierung der Transportabmessungen und Montagegewichte.
Es ist frühzeitig zu klären, ob ein Bauvorhaben komplett aus Fertigteilen hergestellt werden soll oder eine hybride Bauweise gewählt wird, bei der Teile der Konstruktion vor Ort betoniert werden. In diesem Fall muss der Schnittstelle Ortbeton-Fertigteilbau besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden.