Kantenverguss-System von RAMPF schützt die Enden von Schalungsträgern

Holz weist als Trägermaterial gegenüber Metall viele Vorzüge, aber auch einen wesentlichen Nachteil auf. Es ist bei mechanischen Beanspruchungen relativ leichter beschädigbar. So entschied sich die Doka Group, eines der weltweit führenden Unternehmen in der Entwicklung, Produktion und im Vertrieb moderner Systemschalungstechnik, für eine Neuentwicklung des Schalungsträgers. Ziel war es, einen Schutz der Trägerenden zu finden, der die Beschädigungsrate radikal reduziert. Mit Material der RAMPF Giessharze, Hersteller von Polyurethan- und Epoxidsysthemen sowie Silikonen, wurde ein erfolgsversprechendes Produkt im Markt eingeführt. Und das ist bis heute so.

Unterschiedlichste Schalungssysteme der Doka Group stehen weltweit für die Errichtung von Ortbetonbauwerken im Einsatz. Zu den herausragenden Projekten zählen das Science Center Phaeno, Wolfsburg oder der Burj Khalifa, Dubai, das bei seiner Fertigstellung im Jahr 2010 mit 828 Metern das höchste Gebäude der Welt war. Hier wurden Trägerschalungen zur Herstellung von Ortbetonbauteilen geliefert. Diese wurden mit Doka-Selbstklettereinheiten von einem Betonierabschnitt in den nächsten gehoben und nach dem Aushärten des Betons wieder entfernt.

Holzschalungsträger haben sich aufgrund des in Relation zur Tragfähigkeit günstigen Preises sowie des sehr guten Verhältnisses zwischen Steifigkeit und Gewicht im Bereich flexibler Schalungen am Markt durchgesetzt. Doka sah sich jedoch mit einer stetig steigenden Beschädigungsrate der Schalungsträger konfrontiert. Untersuchungen zur Schadenshäufigkeit von verschiedenen, am Markt gängigen Schalungsträgern zeigten deutlich, dass insbesondere deren Enden am stärksten von mechanischen Beschädigungen betroffen sind. Bei starker Fall- und Stoßbeanspruchung sind die Trägerenden die zentrale Schwachstelle. Die Folgen sind eine Verkürzung der Lebensdauer, ein Anstieg der Materialkosten sowie ein logistischer Mehraufwand vor Ort.

Der Lösungsweg
Das erklärte Ziel der Doka Group war es, einen Schutz zu finden, der die Beschädigungsrate bei den Schalungsträgern möglichst auf Null reduziert. Der Entscheidung für eine Kombination mit Kunststoff ging eine Fallstudie voraus. Dazu holte sich Doka die externe Kompetenz eines Ingenieurbüros heran, das eine Simulation der Beanspruchung (FEM-Simulation) erstellte. Die FEM-Berechnungen bestätigten die Beobachtungen: An der Stelle, an der der Träger auf dem Boden aufkommt, entstehen Druckbeanspruchungen. „Es ist nicht so leicht diesen Bereich zu verstärken“, erklärte Dr. Raimund Mauritz, Leiter Forschung- und Komponentenentwicklung bei der Firma Doka. Zunächst wurde die Verbindung durch Simulationen der Beanspru-chungen sowie numerische Berechnungen modelliert und optimiert.

Die Lösung: Holz und Kunststoff im Verbund
Starke Eigenschaften mit Reaktionsharz
Der Vorteil von reaktivem Kunstharz liegt darin, dass sich Kunststoff im Hinblick auf die technischen Anforderungen kundenspezifisch optimieren lässt. Das Material, mit dem die Trägerenden der Schalungsträger nun vergossen werden, musste folgende Eigenschaften gewährleisten:

- Zuverlässigkeit bei hoher Belastung
- Hohe Schlagfestigkeit
- Hohe Elastizität
- Gute Haftung auf Holz
- Hohe Witterungsbeständigkeit für den weltweiten Einsatz
- Hohe mechanische Festigkeit

Die Kunststoffsystemlösung wurde im Prüflabor von RAMPF Giessharze entwickelt und in den Labors der Doka extremen Fall-, Nagel- und Wechselklimatests unterzo-gen. Dabei wurden die Schalungsträger aus drei Metern Höhe fallengelassen und die Fallergebnisse mit Schulnoten bewertet. „Als wir die Schalungsträger mit einer Kappe aus Kunststoff fünfzehnmal aus drei Metern Höhe fallen ließen, wussten wir, wir haben eine technische Lösung“, so Mauritz. „Ein unverstärkter Holzschalungsträger hätte hier längst aufgegeben.“

Blauer Kantenverguss der Schalungsträger
Die speziell geformte Kunststoffkappe mit einer optimierten Holzgeometrie wurde mittels angegossener Zwei-Komponenten-Reaktionsharzen aus blaufarbenen Polyurethan umgesetzt. „Durch die spezifische Geometrie des Holz-Kunststoff-Endes ergibt sich ein „integrierter Stoßdämpfer“ mit einer völlig neuen Wirkungsweise“, so Mauritz. Da es sich um eine sehr innovative Entwicklung handelte, erhielt die Kunststoff-Hybridlösung eine Forschungsförderung des Forschungsförderungsfonds. Bis zum heutigen Zeitpunkt wurden seit Projektstart mehrere Millionen Ifm des bekannten Trägertyps H20 top gefertigt und ausgeliefert.

Erzielter Nutzen und Nachhaltigkeit
Mit der neuen Holz-Kunststoffverbundtechnik ließ sich die Beschädigungsrate auf etwa ein Drittel reduzieren und die Lebensdauer wurde verdreifacht. Mit dem seitdem stark am Markt etablierten Schalungsträger leistet Doka einen Beitrag zur Nachhaltigkeit, denn durch die Reduktion der Beschädigungsrate sinkt der Ressourcenbedarf für beschädigtes Material beträchtlich. Neben der erhöhten Produktlebensdauer war noch eine andere Komponente innerhalb des Entwicklungs- und Produktionszyklusses von großer Bedeutung: Die gute und vertrauensvolle Zusammenarbeit aller beteiligten Partnerfirmen. Das Herzstück der Produktion war eine Vergussanlage, die sich wie ein Karussell fortlaufend um die eigene Achse dreht. Der Vergusskopf stammte von einem führenden Hersteller von Maschinen für die kunststoffverarbeitende Industrie. „Die Kooperation mit der Firma RAMPF war sehr erfolgreich. RAMPF hat uns ganz ausgezeichnet bei dieser Kunststoff-Hybridlösung unterstützt und war von Anfang an dabei“, resümiert Dr. Mauritz.

 

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