Das Problem mit dem heutigen Deckenstandard

Die Baubranche ist für fast 40 Prozent des globalen CO₂-Ausstoßes verantwortlich. Gleichzeitig werden in diesem Bereich enorme Einsparpotentiale nicht genutzt. Neben einer Steigerung der Recyclingrate wirkt sich insbesondere ein schonenderer Umgang mit Ressourcen positiv auf Umwelt und Klima aus.

Bislang ist die Wirtschaftlichkeit das wichtigste Entscheidungskriterium für ein Deckensystem. Nachhaltigkeitsaspekte werden nur selten berücksichtigt. Aufgrund des gestiegenen Lohnkostenanteils werden Geschossdecken aus Stahlbeton wegen der einfachen Schalung und simplen Bewehrungsführung heute häufig als Flachdecken mit Vollquerschnitt entweder in Ortbetonbauweise oder als Elementdecken, auch Gitterträgerdecken oder Filigrandecken genannt, ausgeführt. Dies ist mit einem unnötig hohen Materialverbrauch verbunden, da Material auch dort in die Deckenkonstruktion eingebracht wird, wo es für die Tragfähigkeit nicht erforderlich ist. Gleichzeitig ist die Herstellung von Beton besonders energieintensiv und insbesondere bei der Zementherstellung werden große Mengen an CO₂-Emissionen freigesetzt. Dies ist klimaschädlich und widerspricht der allgemeinen Forderung nach mehr Nachhaltigkeit im Bauwesen.

Reduzierter Materialeinsatz für ein nachhaltiges Deckensystem

Bereits in der Vergangenheit, als das Material knapp und die Personalkosten gering waren, wurden querschnittsoptimierte Deckenlösungen wie z. B. die Stahlbeton-Rippendecken realisiert. Dabei wurde die Rippenstruktur dem Kraftfluss angepasst und mit zum Teil aufwändigen Schalkörpern hergestellt.

Auch durch das Vorspannen von Gurtstreifen oder das Vorspannen von Deckenelementen in Kombination mit Hohlkammern, wie z. B. bei der Spannbetonhohldecke, können erhebliche Materialmengen eingespart werden. Durch den Einsatz von Holz, z. B. in Holz-Beton-Verbundsystemen, kann das erforderliche Betonvolumen und damit der ökologische Fußabdruck deutlich reduziert werden.

Auch im Bereich der schlaff bewehrten Ortbetondecken existieren innovative Ansätze. So können z. B. durch den Einsatz von Verdrängungskörpern (Hohlkörpern) erhebliche Mengen an Betonvolumen eingespart werden. Derartige Ansätze konnten sich in der Vergangenheit jedoch noch nicht in der Baupraxis durchsetzen.

Kosteneffizienz und Qualitätssicherung durch die Fertigteilbauweise

Neben dem Materialverbrauch bzw. den Materialkosten ist ein schneller und planbarer Baufortschritt ein wesentlicher Faktor für den Erfolg von Bauprojekten. Die Fertigteilbauweise zeichnet sich durch einen hohen Vorfertigungsgrad, einen hohen Qualitätsstandard durch optimierte Fertigungsprozesse und eine witterungsunabhängige Produktion im Werk aus. Die Montage der präzise gefertigten Elemente erfolgt mit geringem Personalaufwand auf der Baustelle. Das geringe Eigengewicht der Elemente und die Montage mit einfachen Hebewerkzeugen machen die Fertigteilbauweise besonders wirtschaftlich.

Eine querschnittsoptimierte Deckenkonstruktion in Fertigteilbauweise kann die Forderungen nach Materialeinsparung, Qualität und Wirtschaftlichkeit erfüllen und eine echte Alternative zum heutigen Deckenstandard darstellen.

Forschung und Entwicklung für die Baupraxis

Die Technische Hochschule Augsburg ist für den Entwurf und die Tragfähigkeitsberechnungen der querschnittsoptimierten Deckenkonstruktion verantwortlich. Dabei wird insbesondere eine hohe Materialeinsparung ohne Verlust der Tragfähigkeit angestrebt. Gleichzeitig werden die Anforderungen an den Herstellungsprozess für die Anwendung in der Baupraxis berücksichtigt. Durch die Zusammenarbeit mit dem Fertigteilwerk der Firma Lindermayr GmbH & Co. KG wird die Qualität und Wirtschaftlichkeit durch den digitalen Fertigungsprozess der Fertigteile sichergestellt.

Ergebnis des Forschungsvorhabens ist eine querschnittsoptimierte Deckenkonstruktion in Fertigteilbauweise, die trotz erheblicher Materialeinsparung die Anforderungen an die Tragfähigkeit, Qualität und Wirtschaftlichkeit erfüllt.