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Logistikzentren-Böden: Eine Frage der Fuge

Fugen gelten als Problemstelle für Industrieböden. Ein selbsttragendes Fugensystem soll Abhilfe schaffen, indem es die Last gleichmäßig verteilt.

Das selbsttragende Fugensystem "SIMA Cosinus" soll der Abnutzung von Betonböden entgegenwirken. Bild: SIMA
Das selbsttragende Fugensystem "SIMA Cosinus" soll der Abnutzung von Betonböden entgegenwirken. Bild: SIMA
Therese Meitinger
Hallenböden

Ob Hochregale oder Flurförderzeuge – die Belastungen, denen sich Industrieböden in Logistikzentren ausgesetzt sehen, sind vielfältig. Eine Problemstelle haben sie dabei alle gemeinsam: die Fuge. „Eine Fuge, welcher Art auch immer, ist ein Schwachpunkt in der Betonbodenplatte“, erklärt Alex Krüger, Geschäftsführer bei der Sima Industriebödentechnologie GmbH. „Fugen verursachen Schäden an Staplern, Rädern und dem Industrieboden selbst.“

Die Schwingungen, die entstehen, wenn beispielsweise ein Stapler eine Fuge überfährt, können langfristig gesehen erhebliche Reparaturkosten nach sich ziehen oder – als Ganzkörperschwingungen – die Gesundheit von Staplerfahrern gefährden. Der Trend zu harten Kunststoffbereifungen in Verbindung mit sehr geringen Rollendurchmessern bei Flurförderzeugen verleiht dem Problem zusätzliche Dringlichkeit, argumentiert Sima.

Die Nachteile der Fugenkonstruktion auszuhebeln beziehungsweise „Fugenlosigkeit in der Wirkung“ zu erzielen, haben sich die Jülicher Sima Industriebödentechnologie GmbH und ihre Kooperationspartner auf die Fahnen geschrieben. Über einen Zeitraum von mehreren Jahren suchten sie nach einer Lösung. Sie sollte auf nachhaltiges Planen, Bauen, Betreiben und Nutzen durch Integrale Planung gemäß DINEN 15643-2 für intensiv beanspruchte Industrieböden abzielen. Dabei wollten die Kooperationspartner einen integralen Ansatz verfolgen: „Traditionelle Fugen werden in den statischen Betrachtungen der Planer aus den verschiedensten Gründen als ,Fremdkörper‘ betrachtet“, erläutert Krüger. In der traditionellen Planung würden sie in die Statik lediglich hinzugefügt.

Während Sima bei der „Geburt“ des selbsttragenden Fugensystems die Ingenieursleistung erbrachte, entwickelte das Luxemburger IT-Unternehmen International Joint Tech Engineering (IJT) die Bemessungssoftware nach der Beton-DIN Eurocode 2. Die Analysen für den Verbund aus Beton und Stahl sowie die Schwach-/Stresspunktanalysen wurden von der externen Roxeler Ingenieursgesellschaft und Bauprüfstelle unter der Leitung von Dr. Ing. Stefan Kordts vorgenommen.

Am Ende der Zusammenarbeit stand schließlich das „Bemessungslasten SIMA-Cosinus-Gleitprofil 160/215“. „Die Innovation sind die selbsttragenden Eigenschaften des Fugenprofils“, erklärt Alex Krüger. „Das Profil generiert keine traditionelle Querkraftübertragung, sondern eine planmäßige kalkulierbare Lastverteilung.“ Das erhöhe die Tragfähigkeit des Fugenbereichs, ermögliche eine universelle Nutzbarkeit und eine höhere Lebensdauer. Anders als andere Fugensysteme braucht das Gleitprofil dem Unternehmen zufolge keine Dübel oder Platten – sogenannte Deltas und Omegas –, die zur Generierung einer gewissen und unbestimmten Querkraftübertragung benutzt werden.

Wellen geben Stabilität

Das Cosinus-Gleitprofil arbeitet laut Sima mit einer Kombination korrelierter Sinuswellen: Einer doppelten sinusförmigen Stahlplatte von zwei mal fünf Millimetern auf der Oberseite liegt auf der Unterseite eine doppelte sinusförmige Stahlplatte („Cosinuswelle“) von zwei mal zwei Millimetern gegenüber. Im Verbund mit dem Beton des Industriebodens formen die Platten Betonkonsolen. Anstelle von Ankern oder Bolzen ist das System mit einem beidseitigen, speziell dreidimensional gebogenen Bewehrungsstahl ausgestattet. Der mittig angeordnete Konsolen-Profiler dient dabei sowohl als Fließbarriere wie auch als Schalung für die Herstellung der Betonkonsolen. Die Lastübertragung wird auf diese Weise dem Anbieter zufolge maßgeblich vom Beton selbst erzeugt.

„Erstmals besteht die Möglichkeit, eine Bodenplatte ohne restriktive Nutzung zu planen“, erklärt Krüger. „Die gesamte Bodenplatte kann somit überall gleich stark dynamisch und statisch belastet werden.“ Er denkt, dass das System für Mitarbeiter und Planer, vor allem aber für Bauherren interessant ist, die ihre Investitionen schützen und sich unnötige Betonsanierungen und Staplerreparaturen ersparen möchten. Aktuell kommt „SIMA Cosinus“ bereits in zahlreichen Logistikhallen zum Einsatz. Zu den Kunden zählen laut dem Anbieter neben Automobilisten der VW-Gruppe, Mercedes-Benz, BMW und Magna auch die Lebensmittelgrößen Lidl, Edeka und Rewe. „Besonders dort, wo viel Verkehr stattfindet, erfreut sich das SIMA Cosinus steigender Beliebtheit“, beschreibt Sima-Geschäftsführer Krüger.

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Ob der Trend zum nachhaltigen und klimaneutralen Logistikzentrum der Nachfrage bald zusätzlich Schub verleiht? Generell sieht Alex Krüger in Industrieböden eine relevante Stellschraube für mehr Nachhaltigkeit. „Da die Bodenplatte im operativen Geschäft das am meisten beanspruchte Bauteil ist und auch dort die größten Schäden entstehen, besteht auch dort das größte Potenzial zur Optimierung“, sagt er. Vor allem beim Zement, dessen Herstellung CO2-intensiv ist, lässt sich mit der Einsparung von Ressourcen auch die Klimabilanz verbessern.

Deutlich weniger Zement

Dem Unternehmen zufolge kann der Kohlenstoffdioxidausstoß mit der Verwendung selbsttragender Profile mit Gleitfähigkeit verbessert werden, da – abgesehen von den Reparaturen – unter Umständen bereits beim erstmaligen Verlegen weniger Beton für die Bodenplatten erforderlich ist. „Eine Tonne weniger Zement bedeuten etwa 0,76 Tonnen weniger CO2“, argumentiert Krüger. In einer Beispielrechnung geht Sima für eine Fläche von 40.000 Quadratmetern bei einer um zwei Zentimeter Umfang verringerten Betondecke von einer Zementeinsparung von rund 280 Tonnen aus. Das entspricht in diesem Modell einer Kohlenstoffreduzierung von etwa 214 Tonnen; gleichzeitig fallen circa 480 Tonnen weniger Sand und 132.000 Liter weniger Frischwasser an.

„SIMA Cosinus“ ist im DGNB-Navigator der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) registriert. Zugleich zählt sein Hersteller zu den DGNB-Mitgliedsunternehmen. Die integrale Planung der Industriebodenplatten und die Betreuung der Bauvorhaben wird aktuell zum größten Teil von der Firma Dr. Meyer Industriebodenplanung übernommen.

Therese Meitinger

In einer früheren Versions dieses Artikels wurde die Leitung der Analysen für den Verbund und Stahl sowie der Schwach- und Stresspunktanalysen Dr.-Ing. Jürgen Meyer zugeschrieben. Dies ist nicht korrekt. Die Analysen wurden von Dr.-Ing. Stefan Kordts von der Roxeler Ingenieursgesellschaft und Bauprüfstelle vorgenommen.  Dr.-Ing. Jürgen Meyer ist nicht bei der Roxeler Bauprüfstelle beschäftigt. Wir bitten diesen Fehler vielmals zu entschuldigen.

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Seite 34 bis 35 | Rubrik STRATEGIEN