Überkuppelt in XL

Der Auftraggeber des auf diesem Gebiet bisher einmaligen Vorhabens ist Enel, ein im Energiesektor tätiges Unternehmen. Rubner Holzbau, das zur Südtiroler Rubner Gruppe gehört, konnte sich dank seines gewachsenen Know-hows bei Produktionsprozessen, einer präzisen Handhabung in allen Montagephasen, die von erfahrenen Ingenieuren koordiniert werden, und einer großen Flexibilität der im Bereich Brettschichtholzbau angewandten Technologien im Wettbewerb durchsetzen.

Das Projekt, das pro Kuppel die Verwendung von 1 548 m³ Brettschichtholz, 22 000 m² Brettsperrholz und 192 000 kg Stahl vorsieht, umfasst den Bau zweier halbkugelförmiger, geodätischer Tragwerke mit einem jeweiligen Durchmesser von 143 m und einer Gesamtfläche von 22 000 m². Die Vorarbeiten auf der Baustelle für den Bau der ersten Kuppel haben im Dezember 2013 begonnen. Fertig gestellt werden die zwei Kohlelager im Laufe des Jahres 2015.

Das Baumaterial gewinnt Rubner Holzbau aus nachhaltig bewirtschafteten Wäldern und setzt es im Rahmen seiner zertifizierten Verfahren ein. Außerdem stellt Holz einen strukturell soliden und flexiblen Rohstoff dar, selbst für Bauten mit ungewöhnlichen und anspruchsvollen Eigenschaften.

Für die Ausarbeitung des Projekts lieferte das Holzbau-Unternehmen ein Komplettpaket: So wurde es u.a. mit der Planung der gesamten Eindeckung, der Fluchttreppen und –stege, des natürlichen Belüftungssystems und der elektrischen Anlage beauftragt. Rubner Holzbau ist außerdem verantwortlich für statische Tragwerksplanung, Herstellung, Transportlogistik und Montage unter Einhaltung sämtlicher aktuell geltender Normen und Bestimmungen. 30 Monteure, 15 Spengler und drei Koordinatoren von Rubner Holzbau waren und sind im Einsatz, die dank der zentralen Koordinierung der Montage und einem hohen Grad an Vorfertigung die schnelle Abwicklung des Bauprojekts gewährleisten.

Die Kuppeln werden als Kugelkalotten mit Hauptträgern in geodätischer Geometrie angeordnet ausgeführt. Dabei ist die Kalotte in fünf gleiche Ausschnitte aufgeteilt. Die Knotenpunkte der Hauptträger liegen auf der Kugelkalottenoberfläche, so bilden sich ebene dreiecksförmige Dachflächen. Die Verbindung der Hauptträger erfolgt über einen vom niederländischen Holzingenieurbüro Luning, Doetinchem entwickelten patentierten Verbinder. Die Hauptträger haben Längen zwischen ca. 5,4 und 13,8 m. Verbunden sind die 40 Auflagerknoten mit einem Stahlzugring, um die Horizontalkräfte auf die 40 Stahlbetonstützen, auf denen die Kuppel aufliegt, zu verringern.

In jeder Kuppel ist eine Öffnung für die Durchführung der Förderbandbrücke mit lichten Abmessungen von 6/8 m in vertikaler Projektion vorgesehen. Diese „Diskontinuität“ in der Kuppelschale wird mittels einer Stahlrahmenkonstruktion überwunden. In jedem Hauptträgerdreieck sind drei Sekundärträger mit unterschiedlichen Spannweiten und Querschnitten angeordnet, der Anschluss derselben an die Hauptträger erfolgt über schräg angeordnete Vollgewindeschrauben.

Die Kuppelkonstruktion aus BS-Holz lagert auf 40 Stahlbetonstützen von 6,2 m Höhe, sie hat einen Außendurchmesser von 144 m und eine Höhe von 39,82 m. Der Belüftungsaufsatz hat einen Durchmesser von 11,9 m und eine Höhe von 3,04 m, somit ergibt sich eine Gesamthöhe von ca. 49 m. Insgesamt misst die Grundfläche ca. 16 300 m² bei einer Abwicklungsfläche von ca. 22 000 m². Die „statische“ Geometrie der Kuppel wird von einem Durchmesser von 142,8 m und einer Höhe von 38,8 m bestimmt.

Die Dacheindeckung besteht aus:

Die Bauteile werden vorher am Boden zusammengebaut und anschließend mit dem Kran auf das Tragwerk gehoben. Die Bauteile haben eine Fläche von 37 m² bis 67 m² Höchstgewicht = 4 800 kg.

Planung: Holzbauten: H. E. Luning Adviesbureau voor technische houtconstructies B.V., Doetinchem (NL) Rubner Holzbau SpA, Brixen (I) Test im Windkanal: Peutz bv Zoetermeer (NL) Tests an den Knotenpunkten: Universität Trient, Fakultät für Ingenieurswesen Testlabor für Materialien und Strukturen KIT, Hochschule Karlsruhe, Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine