Sichtbeton: Im Spannungsfeld zwischen Planung und Ausführung

Es gibt unzählige Möglichkeiten, die Oberfläche oder Struktur einer Sichtbetonfläche gestalterischen Vorstellungen von Architekten und Bauherren anzupassen. Die Realisierung ästhetisch überzeugender Betonflächen erfordert dabei von allen Beteiligten höchste Sorgfalt und die sprichwörtliche Liebe zum Detail.

Mit seinen beeindruckenden Sichtbetonbauten erregte Tadao Ando seit den 1980er-Jahren internationale Aufmerksamkeit. In Deutschland initiierte spätestens der Bau des Regierungsviertels in Berlin, insbesondere des Bundeskanzleramts von Schultes Frank Architekten, die Renaissance von Sichtbetonfassaden und -wänden. Den grauen, homogenen und glatten Oberflächen, oft nur dezent durch Befestigungspunkte und Fugen-
verlauf gegliedert, stellen Architekten längst individuell gestaltete Sichtbetonflächen mit bewusst strukturierten Oberflächen zur Seite. Diese werden mittels sägerauen Brettern oder Matrizen erzeugt, die inzwischen in tausenderlei Varianten am Markt sind. Die Flächen lassen sich auch durch chemische Prozesse wie Absäuern, nach Art von Wasch-
beton, durch mechanische Bearbeitung, wie Schleifen oder Polieren analog Terrazzo, sowie durch Steinmetztechniken, wie Stocken, Spitzen oder Scharrieren, charakterisieren und machen dabei die Bestandteile des Betons sichtbar. Hinzu kommen sehr helle oder eingefärbte Sichtbetonflächen, die mittels Verwendung von Weißzement oder dem Einsatz von Flüssigfarbe, Pigmenten oder speziellen Körnungen entstehen.

Welcher Beton für Sichtbeton?

Grundsätzlich eignet sich fast jeder Beton zur Ausführung als Sichtbeton. Aufgrund der hohen Anforderungen an Sichtbetonbauwerke und der Art und Leistungsfähigkeit der heute verfügbaren Betone ergeben sich im Zusammenspiel fast unendliche Kombinationsmöglichkeiten, über deren Eignung je nach Projekt entschieden wird. Grundsätzlich muss die jeweilige Betonzusammensetzung eine gute Verarbeitbarkeit sowie kein Entmischen oder Bluten beim Einbau und Verdichten gewährleisten. Für die hohe Qualität sind Sorgfalt und Sauberkeit bei der Produktion, aber auch bei Transport und Einbau unerlässlich.

Zur Erzielung guter Sichtbetonflächen haben sich folgende Regeln bewährt:

− ausreichend hoher Mehlkorn- und Mörtel-

gehalt

− Zementgehalt ≥  300 kg/m³

− w/z-Wert ≤ 0,55, ggf. unter Verwendung

eines verflüssigenden Zusatzmittels

− keine Verwendung von Restwasser und

Restbeton wegen möglicher Farbbeein-

flussung

− Einhaltung niedriger Dosierschwankungen

für alle Ausgangsstoffe; bereits geringe

Schwankungen des w/z-Wertes (Δ_w/z =

± 0,02) können zu erkennbaren Helligkeits-

unterschieden führen

− kein Wechsel von Herstellwerk und Aus-

gangsstoffen während der Bauausführung

Eine Fläche – viele Ansichten

In den vergangenen Jahren ist die Erfahrung im Umgang mit Sichtbetonflächen bei Architekten, Betonproduzenten und Bauunternehmen enorm gestiegen. Dabei entwickeln Architekten sehr unterschiedliche Vorstellungen über die qualitätsvolle Beschaffenheit von Sichtbeton. Sie reicht von „authentisch“ über „lebendig“ bis zu „absolut homogen“. Bauherren haben oft nur vage, durch Abbildun­gen geschönte Vorstellungen im Kopf und Bauunternehmen leiden unter Kostendruck, der zu Ausführungsmängeln führen kann.

Bei Sichtbeton kommt erschwerend hinzu, dass die Qualität der dauerhaft sichtbaren Betonoberfläche nur eingeschränkt mit normierten, reproduzierbaren Messmethoden
zu beurteilen ist. Die Maßhaltigkeit von Schalungselementen, die Ebenheit sowie vertikale und horizontale Ausrichtung können vermessen werden. Die Qualitätsparameter von Frischbeton lassen sich durch die Bestimmung der Konsistenz, des Luftgehalts, des Wasserabsonderns, der Sedimentationsneigung, des w/z-Wertes und der Zusammensetzung bestimmen und nachweisen. Festbeton wird durch das Verwiegen und durch zerstörende Methoden einwandfrei beschrieben. Für die Beurteilung von Farbgebung, Farbgleichheit, Schattierung sowie weiteren optischen Effekten und betonspezifischen Merkmalen sind dagegen keine Mess- und Bewer-
tungsmethoden definiert. Hier gilt es, im kommunikativen Prozess von vornherein eine einvernehmliche Betrachtungsweise zu finden. Sichtbetonbauten sind das Ergebnis baulicher Höchstleistungen und in einer arbeitsteiligen Welt nur im Team zu erreichen. Alle Beteiligten so aufeinander abzustimmen, dass das Ergebnis ihrer Arbeit nicht zu Differenzen bei Bewertung und Abnahme führt, ist Voraussetzung für das Gelingen. Schon im Vorfeld muss also gemeinsam das Thema Ausführbarkeit bzw. Machbarkeit diskutiert werden. So lassen sich bereits in einem frühen Planungsstadium Schwachstellen aufdecken und spätere Probleme vermeiden. Schwierige oder nicht ausführbare Forderungen sollten angemeldet und eventuelle Bedenken schriftlich fixiert werden.

Kompetente Grundlage

Zahlreiche Regelwerke unterstützen die Sichtbetonbauweise bei Planung und Ausführung. Das Merkblatt Sichtbeton, das der Verein Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein (DBV) und der Verein Deutscher Zementwerke (VDZ) erarbeitet haben, zielt insbesondere darauf ab, die notwendige Kommunikation aller
Beteiligten zu fördern. Die im Merkblatt vorgenommene Systematisierung und Klassifizierung der unterschiedlichen Anforderungen an Sichtbeton dient speziell der Planung, Aus­schreibung, Ausführung und Beurteilung glatter Sichtbetonflächen aus Ortbeton. Genau definiert werden unterschiedliche Sichtbeton­klassen von SB 1 mit geringen Anforderungen bis zu SB 4 mit besonderen Anforderungen und besonders hoher gestalterischer Bedeutung in Bezug auf  Textur, Porigkeit, Farbtongleichmäßigkeit, Ebenheit. Als weitere Anforderungen werden jene an Arbeits- und Schalhautfugen, Schalhautklassen, Erprobungsflächen sowie Anforderungen an Porigkeitsklassen ausgeführt: allesamt Punkte, die sich auf die Beschaffenheit und Kosten des Bauwerks auswirken. Das 2015 überarbeitete Merkblatt sollte als generelle Vertragsgrundlage dienen. Insbesondere bei Sichtbetonklassen SB 3 und SB 4 ist die Mitarbeit eines Betonspezialisten zur schalungs- und betontechnischen Betreuung sinnvoll, der
bei der Planung, der Ausschreibung und der Ausführung kompetent unterstützt.

Entscheidend für hervorragende Arbeitsergebnisse ist ein durchgängiges Qualitätssicherungssystem, das Folgendes beinhalten sollte:

– Festlegung der Arbeitsabläufe (inkl. der

Lagerung der Teile auf der Baustelle,

Vorgehen beim Schalen usw.)

– Entwicklung eines Betonierkonzepts

– Überwachung der Arbeiten und Regelung

der Verantwortlichkeiten

– Erarbeitung der Dokumentation unter

Einbeziehung aller Beteiligten

Teamwork gefragt

Das Sichtbeton-Merkblatt empfiehlt die Bildung eines Sichtbeton-Teams, das schon früh alle am Bau Beteiligten einbezieht. Das Team sollte durch einen Sichtbetonkoordinator – vorzugsweise einen Betoningenieur – innerhalb des Teams gesteuert werden, der als zentrale Relaisstation sämtliche Bauabläufe abstimmt und überwacht. Nur bei optimaler Vernetzung aller Beteiligten können
Ergebnisse erzielt werden, die den oft divergierenden und meist sehr hohen Ansprüchen an Sichtbetonoberflächen gerecht werden.

Aussagekräftige Musterflächen

Als sinnvoll hat sich die Vereinbarung von Musterflächen erwiesen. Ein realitätsnaher Eindruck lässt sich allerdings nur mit Referenzflächen in vergleichbarem Maßstab zum auszuführenden Bauteil produzieren. Die Betonmuster können unter Verwendung unterschiedlicher Schalhauttypen und Trennmittel ausgeführt werden. Anhand der Ergebnisse können die zur Ausführung kommenden Schalungssysteme, die Schalhautoberflächen und die Trennmittel festgelegt werden. Anhand der Probeflächen lassen sich auch die Anordnung und Ausführungen von Spanngliedern testen und bei Bedarf variieren.

Zauberwort Homogenität

Wie der Entwurf, der etwa durch detaillierte Planung einer Regenwasserableitung die Schmutzfahnen verhindert, stellen auch die Betonproduktion und der Bauprozess die Weichen für das spätere Erscheinungsbild. Konstruktive Details, Ausgangsstoffe, Produktionsablauf, Transport, Schalhaut, Know-how und Witterung beim Bau, Schutzmaßnahmen auf der Baustelle: Es gibt keinen Punkt in der Entstehungskette, der nicht für die Qualität und den Charakter einer dauerhaft ästheti-schen Sichtbetonfläche relevant wäre.

Sind ebenmäßige und homogene Oberflächen Vorgabe, müssen möglichst geringe Schwankungen der Ausgangstoffe zur Herstellung des für Sichtbetonoberflächen konzipierten Frisch- und Festbetons gewährleistet werden. Dabei sollten zuvor der Grad der Gleichmäßigkeit im Sichtbeton-Team besprochen und die zu erbringende Performance des Betons sowie die zu prüfenden Parameter definiert sein. Wichtig ist, dass sich die Art und Herkunft der verwendeten Ausgangsstoffe Sand und Kies im gesamten Produk-
tionsverlauf nicht ändern. Analog verhält es sich mit den anderen Ausgangsstoffen wie Zement, ggf. Flugasche oder Gesteinsmehlen, Zusatzmitteln und Wasser. Absolute
Homogenität der Oberflächen ist nur im Fertigteilwerk zu erreichen. Dort werden die Bauteile stets unter gleichen Bedingungen etwa bezüglich Witterung, Verdichtung, Trocknung hergestellt.

Ungewollte Farbnuancen

Meist wird bei Sichtbeton Wert auf Farbgleichheit gelegt. Auch wenn die Oberfläche in Textur, Porigkeit, Maßhaltigkeit und Struktur perfekt ist: Kommt es zu ungewollten Farbabweichungen, fällt die Beurteilung mit Sicherheit negativ aus. Die graue Farbe wird
in erster Linie von der Herkunft, von Art und Menge des verwendeten Zements pro Kubikmeter Beton bestimmt. Da Zement aus qua­litativen Gründen sehr homogen ist, sind Schwankungen der Zementfärbung gering. Bei einem Anteil von ca. 40 % Sand bezogen auf die Gesteinskörnungen haben aber auch die feinen Körnungen im Beton einen wesentlichen Einfluss auf dessen Farbe. Sie sind meist natürlichen Ursprungs und innerhalb der Lagerstätte kann es zu unterschiedlicher Lagerung der Rohsande kommen. So lässt sich kaum ein einheitlicher Beton zur Herstellung von Sichtbetonbauteilen garantieren, zumal die Baumaßnahmen häufig über einen längeren Zeitraum erfolgen. Bei entsprechenden Anforderungen muss die benötigte Menge an Sand einer Fördercharge entstammen und für die kontinuierliche Betonproduktion zwischengelagert werden.

Gespür für Sichtbeton

Die Vorgabe der Gleichmäßigkeit bezieht sich auf die Ausgangstoffe ebenso wie auf die Ausführung. So kommt der Verarbeitung des Betons besondere Bedeutung zu. Denn eine ebene Sichtbetonoberfläche mit einheitlicher Porenstruktur und gleichmäßigem Erscheinungsbild ist maßgeblich von der präzisen Schalung und den jeweiligen Einbaubedingungen abhängig. Hierfür sind einheitliche und reproduzierbare Prozesse wichtig.
Voraussetzung ist hierfür ein eingespieltes Team von erfahrenen Betonbauern. Durch sie muss laut Merkblatt sorgfältiges Arbeiten und damit auch Akribie bei Schalungs- und Bewehrungsarbeiten sichergestellt werden. So darf es etwa nicht zum Ausbluten des Betons an Schalungsstößen, Arbeitsfugen oder Ankerlöchern kommen. Geeignete Trapez- oder Dreikantleisten sorgen für sauber ausgeführte Kanten und dichte Schalungen, damit kein Zementleim austritt. Auch das gleich-mäßige Auftragen von Trennmitteln auf der Schalhaut und das Verdichten des Betons im Betonierabschnitt, möglichst durch dieselben Baufacharbeiter, lässt eine gleichmäßig gute Oberfläche des Sichtbetonbauteils erwarten. Deren Erfahrung trägt auch dazu bei, dass es nicht zu Entmischungen, Wasserläufern, Kiesnestern und Schüttlagen kommt.

Auf die Bedeutung der Schalarbeiten kann hier nicht näher eingegangen werden. Nur so viel: Auf Baustellen mit Sichtbetongewerken wird die Schalung häufig ungeschützt in Stapeln gelagert, bis eine weitere Verwendung im nächsten Bauteil erfolgt. Bei regnerischem Wetter ist die Wasserexposition des obersten Schalungselements höher als bei den darunterliegenden. So kommt es zu Abweichungen der Oberflächenstruktur des mit diesen Schalelementen ausgeführten Sichtbetonbauteils, da sich Trennmittel auf feuchten Oberflächen anders als auf trockenen verhalten.

Auch die Verweildauer des Betons in der Schalung beeinflusst sein Erscheinungsbild, entsprechend muss das Ausschalen unter analogen Bedingungen erfolgen, vorher besprochen und festgelegt werden. Last but not least sind fertige Sichtbetonflächen während der gesamten Bauphase vor mechani-schen Beschädigungen und Verschmutzun-gen, wie Wandzeichnungen, durch Einpacken in Folie und Holztafeln oder weiträumiges Absperren zu schützen. Beim Kontakt mit
Folien kann es zu unregelmäßigen farblichen Differenzen oder Wolkenbildung kommen. Daher müssen die Schutzmaßnahmen gut hinterlüftet sein.

Gegen das Diktat der Gleichmäßigkeit

Neben einem angemessenen Betrachtungsabstand sind vor allem die Lichtverhältnisse entscheidend, um eine Sichtbetonoberfläche zu beurteilen. Infrastrukturprojekte, wie das Iller-Kraftwerk in Kempten, überzeugen in ihrer Totalität, während bei einem Wohnhaus in Sichtbetonqualität mehr auf Finessen geachtet wird und Lunker kritisch ins Auge fallen. Eine Prüfung von Einzelkriterien wird bei der Abnahme allerdings erst dann notwendig, wenn der Gesamteindruck den vereinbarten Anforderungen nicht entspricht. Trotz sorgfältigster Planung und Ausführung lassen sich bestimmte Abweichungen nur eingeschränkt vermeiden.

Für manche Architekten, die mit Sichtbeton gestalten, ist Homogenität nicht das Maß aller Dinge. Im Gegenteil, sie experimentieren und realisieren bemerkenswerte Bauwerke. Architekt Peter Haimerl hat für das Konzerthaus in Blaibach jüngst den Architekturpreis Beton erhalten. Der monolithische Block erinnert an einen gekippten Würfel aus grobem Waschbeton. Im Innern zeigen die Wände die raue Struktur des hellgrauen Leichtbetons. Unzählige Poren, Kiesnester und Lufteinschlüsse an der Betonoberfläche sind kein Mangel, sie wirken im Konzertsaal wie zarte Zeichnungen. Die Fassade der Hochschule für Fernsehen und Film in München, ein langgestreckter Doppelbau, der auch das Ägyptische Museum integriert, zeigt deutlich die einzelnen, ineinanderfließenden Schichten des horizontalen Betoneinbaus. Mit der bewusst experimentellen Verarbeitung unterstreicht Architekt Peter Böhm den Werkstattcharakter der HFF. Auch wenn die Bauten wie im natürlichen Prozess entstanden wirken, unterlag ihre Herstellung den gleichen strengen Vorgaben wie bei homogenen Flächen.

Fazit

Der Erfolg von Bauteilen oder Bauwerken in Sichtbetonqualität hängt von vielerlei Bedingungen ab. Entscheidend ist, dass die gewünschte Anmutung bereits im Planungsstadium so genau wie möglich definiert wird. Diese Planung umfasst die Beschreibung der zu verwendenden Baustoffe, die Art der Schalungssysteme ebenso wie Vorgaben des Einbaus. Die konkrete Benennung aller Komponenten bis ins Detail ist auch für eine realitätsnahe Kalkulation wichtig. So kommt der Kommunikation aller Abläufe im Sichtbeton-Team große Bedeutung zu. Durch die Berufung eines für die Koordination zuständigen Betoningenieurs können dort wesentliche Faktoren für eine möglichst fehlerfreie Ausbildung der Sichtbetonflächen erfasst, definiert und besprochen werden. Mit detaillierten Festlegungen lassen sich Mängel und Unstimmigkeiten von vornherein minimieren. Das Sichtbeton-Team stellt sicher, dass jeder am Projekt Beteiligte weiß, was wer wann, wie und wo zu tun hat.