Weltweit längste, am Stück gefertigte Betonplatte für den PETRA III-Ringbeschleuniger

(2.1.2008) Zweieinhalb Tage lang haben 850 Betonmischer ununterbrochen aus insgesamt vier Betonmischwerken über 6.600 m³ Beton für die längste monolithische Betonplatte der Welt herangeschafft. Die Rekordplatte ist 280 m lang, 24 m breit und einen Meter dick. Sie dient als Bodenplatte für eine neue Experimentierhalle, die für das PETRA III-Projekt bei DESY gebaut wird - siehe auch Google-Maps und/oder Bing-Maps.

Die am Stück gefertigte Betonplatte ist für den Erfolg des PETRA III-Projekts von entscheidender Bedeutung: In dem PETRA-Speicherring fliegen Elektronen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch Spezialmagnete (Undulatoren) und senden dadurch besonders brillante Röntgenstrahlung aus. Damit der Lichtstrahl ungestört die hochempfindlichen Experimente erreichen kann, muss der Hallenboden frei von Erschütterungen und vom Rest des Bauwerks möglichst gut entkoppelt sein.

„Läuft ein Experimentator auf der Platte entlang, darf sie sich in zwei Metern Entfernung nur um einen einzigen Mikrometer (Tausendstel Millimeter) bewegen“, erklärt Dr. Hermann Franz, Projektleiter für die PETRA III-Experimente. Außerdem darf die Platte auf zehn Meter Länge nur eine Unebenheit von höchstens 4 mm aufweisen.

„Verbundbauweise“ klassisch bewehrt und mit Stahlfasern

In einem eigens für das Projekt eingerichteten Betonlabor haben Spezialisten die Eigenschaften des Betons geprüft und Lieferung für Liefrung die Freigabe zum Verbauen erteilt. Zentrale Werte wie der Wasser-Zement-Wert, die Frischbeton-Temperatur und die Konsistenz mussten exakt stimmen, um den Betonkoloss in einem Stück fertigen zu können. Hinzu kam, dass der Hallenboden - immerhin einen Meter dick - zweilagig aufgebaut ist:

• Die untere Schicht ist klassisch durch herkömmliche Stahlmatten und -stäbe bewehrt.
• Darüber kam eine 50 cm dicke Schicht, die zusätzlich mit zwei verschiedenen Sorten Stahlfasern verstärkt wurde, um eine hohe Zähigkeit und Zugfestigkeit zu erreichen.

Fünf Betonpumpen förderten gleichzeitig den Beton in die Halle. Dabei arbeitete man sich langsam von der Mitte aus zu beiden Enden. Betonbauexperten aus ganz Deutschland waren dabei zugegen. Einer ihrer Tricks für die Fertigung in einem Stück bestand darin, die Platte auf einer dünnen Bitumenschicht zu fertigen. Zur Begründung erklärte Prof. Bernd Hillemeier vom Institut für Bauingenieurswesen der TU Berlin: „Wenn sich der Beton beim Abkühlen zusammenzieht, muss die Platte gut gleiten können, um nicht zu reißen.“ Die beim Abbinden der Platte entstehende Temperatur von bis zu ca. 40°C verringert dabei die Viskosität des Bitumens - es wirkt wie ein Schmierfilm. Nach dem Auskühlen des Betons hat die Bitumenschicht ihre Funktion erfüllt und die Platte liegt ruhig.

Parade der Transportbetonmischfahrzeuge (Bild vergrößern)

Aus Sicherheitsgründen und um den Zeitplan des Bauablaufs nicht zu gefährden, wurde das Schütten der Bodenplatte nicht vorher bekannt gegeben. Die Baustelle war während des Betonierens für Besucher gesperrt.

PETRA III

PETRA III gilt als die weltbeste Speicherring-Röntgenstrahlungsquelle. Sie liefert kurzwelliges Röntgenlicht besonders hoher Brillanz und verspricht in Verbindung mit dem bestehenden Speicherring DORIS III und dem Freie-Elektronen-Laser FLASH exzellente Experimentiermöglichkeiten für verschiedenste Anwendungen - von der Medizin bis zur Materialforschung.