Gewölbt

Schalentragwerke aus Ziegeln sind aufwendig. In ein vollflächiges Lehrgerüst müssen die Steine einzeln gesetzt werden. Forscher*innen der TU Darmstadt haben geschafft, Ziegelschalen aus quadratmetergrossen Fertigteilen wirtschaftlich und ohne solches Gerüst herzustellen. Das Forschungsprojekt wurde durch ein Team um den Architekten Alexander Pick im Rahmen der Forschungsinitiative «ZukunftBau» am Institut für Konstruktives Gestalten und Baukonstruktion (KGBauko) am Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften der Hochschule durchgeführt. Die Firma Deppe Backstein-Keramik, das Steenfelder Betonwerk Johann Meinders sowie die Ripkens Wiesenkämper Beratende Ingenieure PartGmbB unterstützen das Projekt.

Zunächst wurde die Ziegelschale von 15 Metern Länge und 11,5 Zentimetern Stärke mit mehrfach gekrümmter Geometrie am Computer entworfen. Dabei sei absichtlich eine komplexe und statisch wie konstruktiv anspruchsvolle Form gewählt worden, um die Leistungsfähigkeit des Prinzips nachzuweisen, so Alexander Pick. Das 3D-Modell wurde dann in Module unterteilt, die jeweils knapp einen Quadratmeter gross sind und eine gleichbleibende Anzahl an Ziegeln umfassen. Durch Längs- und Querbewehrung können sie kraftschlüssig mit Hilfe eines Übergreifungsstosses verbunden werden.

Nach den digitalen Vorgaben wurden die Module schliesslich im Labor hergestellt und dann zusammengesetzt. Das 3D-Modell wurde aber nicht nur für die Fertigteile eingesetzt, sondern auch für das Gerüst aus Holzstielen, deren Querschnitte unterschiedlich geneigt waren. Die Eckpunkte der Fertigmodule wurden über Schablonen positioniert. Die sich dabei ergebenden Versätze der einzelnen Fertigteile dienten der Aufnahme der durchgängigen Längsbewehrung. Das so erbaute Schalentragwerk hält einem typischen Belastungstest für Tragwerke stand.