Der in Teilen fertiggestellte Süd-Eingang wurde mit zwei acht Meter hohen Gebäudekuben auf 2.300 Quadratmetern komplett neu gestaltet. Um das U-Bahn-Bauwerk nicht zu sehr zu belasten, setzten die Architekten auf den Leichtbaustoff Glasschaum-Granulat als Basis.
Der Hauptbahnhof Essen gehört mit täglich 150.000 Reisenden zu den größten Bahnhöfen Deutschlands. Das gesamte Areal wurde bis zum Frühjahr 2010 umfassend modernisiert, die Ruhrmetropole war dann für ein Jahr lang Kulturhauptstadt Europas. Die Renovierung umfasste die Sanierung der Bahnsteige, Gleise und Bahnsteig-dächer, den Einbau neuer Personenaufzüge bis hin zur kompletten Modernisierung des Bahnhofsgebäudes mit einer Verkehrsfläche von 5.100 qm und einer Ladenfläche von 5.700 qm.
Im Rahmen dieser umfangreichern Umbaumaßnahmen der Stadt Essen, der Essener Verkehrs AG und der DB AG entstand auch der Neubau des Südpavillons. Verantwortlicher Bauherr ist hier die Essener Verkehrs-AG, die eine Fertigstellung des Umbaus bis März 2010 vorsieht.
Gewichts-Stabilisierung mit Glasschaum-Granulat
Die Arbeitsgemeinschaft aus mailänder ingenieur-consult (Karlsruhe) und dem Bochumer Architekturbüro dreibund Architekten realisierte seit Februar 2009 den Umbau des Südlichen Vorplatzes, den die Planer vollkommen neu strukturierten. Hier sind nun das EVAG-Kundencenter, das DB-Reisezentrum und die DB-Lounge zu finden. Dieser Platz wird täglich von tausenden Reisenden überquert, unterirdisch verlaufen alle Nord-Süd und Ost-West Verbindungen der U-Bahn und der Essener Straßenbahn. Auf einer Fläche von 2.300 Quadratmeter entstand ein einladendes Entree mit einem anspruchsvollen Bauwerk: Zwei Pavillons mit 8 Metern Höhe - beide aus Sichtbeton und Glas, die unter einem gemeinsamen Stahldach zusammengefasst sind.
Die projektverantwortlichen Planer sahen sich anfangs mit problematischem Untergrund konfrontiert, denn der bestehende Vorplatz war für eine derartige Baumaßnahme zunächst nicht ausreichend tragfähig. Der Bodenaufbau musste aber so geplant werden, dass die volle statische Tragfähigkeit gewährleistet ist.
Im Klartext die Vorgabe, daß die Pavillonbebauung so leicht sein musste, dass die unmittelbar darunter befindliche Stahlbetonkonstruktion des U-Bahnbauwerkes die Lasten sicher abtragen kann.
Um die vorgegebenen Belastungsgrenzen nicht zu überschreiten, sollte ein besonders leichter Baustoff zur Verwendung kommen. Die Anforderungen an das gewünschte Material: Äusserst geringes Gewicht in Verbindung mit hoher Tragfähigkeit. dreibundarchitekten setzten auf einen Baustoff, der alle relevanten Faktoren vereinte: Glasschaum-Granulat von TECHNOpor.
Mit einem Gewicht von nur ca. 170 kg pro Kubikmeter ist Glasschaum-Granulat einer der leichtesten Baustoffe. Diese Eigenschaft machte den stabilisierenden und gewichtsreduzierenden Aufbau einer Bodendecke in dieser Größenordnung möglich.
„Der Baustoff ist so leicht, dass das Gewicht für den Untergrund wesentlich geringer als mit herkömmlichen Belägen wie Kies oder Schotter ausfällt" berichtet der für das Projekt zuständige Architekt Thomas Helms. „Leichtbau ist hier das oberste Gebot, mit Glasschaum-Granulat erreichten wir die gewünschte deutliche Entlastung spielend."
Das Material erfüllt besonders hohe Anforderung an die Druckstabilität und vermindert die ständigen Lasten. An den kritischen Stellen setzte man eine Menge von insgesamt 600 Kubikmetern Glasschaum-Granulat ein.
Der hochbelastbare Bodenaufbau mit diesem Produkt konnte ausgesprochen schnell in einer Bauzeit von zwei Tagen realisiert werden.
Schichtaufbau Pavillon Bahnhof Südeingang
In folgenden Abschnitten wurde gebaut:
Die Basis des Süd-Eingangs besteht aus einer herkömmlichen Betondecke, auf die vom ausführenden Unternehmen „Arbeitsgemeinschaft IHT-Raaf" tragfähige Gebäude-Fundamentroste aus Beton aufgesetzt wurden.
Gegen das seitliche Eindringen von Wasser sah man für das Außenfundament eine Frostschürze mit einer Tiefe von 80 cm bis 1,50 Meter Tiefe unter Oberkante Gelände vor. Diese Frostschürze wurde im statisch nicht belasteten Aussenbereich der Fundamente gebildet. Auf einer Einbauhöhe von 1,50 Meter brachten die Experten zwischen die Gebäude-Fundamente das Glasschaum-Granulat ein, das sich leicht mithilfe einer Rüttelplatte verdichten ließ.
Beim Verdichten „verkrallen" sich die Granulatstücke untereinander und bilden ein festes Gefüge, fast wie bei einer homogenen Platte. Es entsteht ein durchgehend gleichmäßiger Kornaufbau. Die relativ grobe Oberflächenstruktur der Glasschaumbrocken bewirkt ein intensives Verkeilen untereinander, aus der die hohe Belastbarkeit in der Fläche resultiert. Gleichzeitig mit der Verdichtung entsteht eine glatte, aber zugleich durchlässige Oberfläche. Auf dem in kürzester Zeit erstellten Gründungspolster – dies ist auch bei Regen möglich - kann der Weiterbau sofort erfolgen. TECHNOpor ist einfach aufzuschütten, schweres Baugerät ist bei diesem Materialaufbau nicht erforderlich.
Der beim Vorplatz Haupfbahnhof Essen entstandene Boden war sofort begehbar, so dass sich alle weiteren Arbeiten rasch ausführen ließen: Direkt auf die entstandene Glasschaum-Schicht verlegte man eine Geotextil-Folie, um darauf die abschließende Fußboden-Betonplatte des Pavillons anzubringen.
Tragende Argumente - dauerhaft stabil
Baumaßnahmen dieser Art stellen hohe technische Anforderungen an die statischen Voraussetzungen. Durch das geringe Gewicht von TECHNOpor konnte die statische Belastung für den Untergrund Südbahnhof Essen äußerst gering gehalten werden. Das Granulat ist um den Faktor 10 leichter als herkömmliche Baustoffe und erfüllt die gestellten Anforderungen trotz niedrigem Aufbau mit einer besonders hohen Tragfähigkeit und Langzeitdruckfestigkeit.
Die Statik
Der Clou sind die lange Lebensdauer des Materials, die Stabilität und die große Widerstandsfähigkeit gegenüber jeglichen Umwelteinflüssen. Und: Glasschaum-Granulat erreicht in der Statik eine allgemein zulässige Tragfähigkeit jenseits
der 800 kN/m² - meist ist der vorhandene Untergrund limitierend. Moduli von
Evd >=12 MN/m² sind nach Verdichtung nachzuweisen, im eingespannten Zustand erreicht die verdichtete Glasschaum-Granuat-Schicht dynamische Moduli
von >25 bis 30 MN/m². Unabhängig von der Einbauhöhe können damit sehr hohe Lasten abgetragen werden. Laut Statiker herausragende Vorteile, die sich hier zu einer besonders guten statischen Dimensionierung verbinden ließen.
Wirtschaftlich und ökologisch sinnvoll
Die Maßnahmen beim Einsatz dieses Produkts sind technisch einfach und schnell umsetzbar und daher auch aus wirtschaftlicher Sicht ein Gewinn für das Bauvorhaben.