Am GSI Helmholzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt entsteht der Teilchenbeschleuniger FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). In der Beschleunigeranlage werden Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und mit herausragender Intensität und Qualität für die physikalische Grundlagenforschung zur Verfügung gestellt. Zentrales Bauwerk der gesamten Anlage sowie des Anlagenbereichs Nord ist der 1,1 Kilometer lange, bis 40 Meter breite Tunnel für den Ringbeschleuniger SIS100. Er wird durch baulich miteinander verbundene, unter- und oberirdische Anlagenteile wie Beschleuniger- und Experimentierbauwerke, Betriebs- und Versorgungsbauwerke sowie verschiedene Transferstrecken und Speicherringe ergänzt.
Die PORR realisierte den Bau des kreisförmigen Beschleunigertunnels sowie von neun ober- und unterirdischen Gebäude für Experimente, Betriebs- und Versorgungseinrichtungen im Baufeld Nord. Dabei waren von der Planung bis zur Realisierung die PDE Integrale Planung, der PORR Spezialtiefbau und der PORR Ingenieurbau mit insgesamt bis zu 550 Mitarbeiter*innen im Einsatz. Dank der Arbeit im Schulterschluss, einem großen Knowhow und dem Leistungsversprechen „Alles aus einer Hand“ ermöglichte die PORR ein einzigartiges Megaprojekt.
Leistungsbereiche lösen unterschiedliche Herausforderungen
Herausfordernd war bei diesem Projekt nicht nur die Logistik der großen Menge an Erdmassen. Auch die große Masse an benötigten Rohren für die Ver- und Entsorgung des Teilchenbeschleunigers stellte den Rohrleitungsbau vor neue Herausforderungen. Die Planung des Rohrleitungssystems für das FAIR-Projekt folgte dem Prinzip „form follows beam“, um die Anlage kompakt zu gestalten. Einzig notwendige Komponenten wurden im Tunnel installiert, während Be- und Entlüftungsleitungen sowie Kabelschutzrohre außerhalb im Sandbett verlegt wurden. Die hohe Komplexität ergab sich aus der dreidimensionalen Geometrie und der Menge an Rohren, die vermessen, verschweißt und verlegt werden mussten. Ein 3D-Modell diente als Basis für die Verlegung. Zahlreiche Leitungen wurden bis zu 13 Meter hoch geführt und in verdichteten Schichten eingebettet. Für die Be- und Entlüftung wurden 4.400 Meter HDPE-Wickelrohr und 3.000 Meter hitzebeständige C-Stahl-Rohre verlegt. Zudem wurden 100.000 Meter Kabelschutzrohre installiert. Außerdem wurden rund 2.500 Elektroleerrohre druckwasserdicht angeschlossen, und Kompensatoren ermöglichten Vertikalverschiebungen.
Auch der Bereich der Baustoffe zeigte vollen Pioniergeist bei dem Projekt: Der dreizellige Tunnel wurde in offener Stahlbetonbauweise errichtet. Es handelt sich um ein Rahmenbauwerk mit massigen Bauteilen. Dazu gehört die 6,35 Meter starke Decke mit einer Spannweite von 29 Metern, die in Schalung auf Traggerüst hergestellt wurde. Das Besondere hier ist, dass das gesamte Bauwerk 18 Meter unter der Erde steht und später komplett überschüttet wird. Eine große Herausforderung war die Wandachse, auf der die Decke auflagert, mit einem Bewehrungsgrad von bis zu 750 Kilogramm pro Kubikmeter Beton. Die PORR meisterte diese Herausforderung mit einem selbst verdichtenden Beton, der speziell für dieses Projekt gemeinsam mit einem Betonhersteller entwickelt wurde.
Abschluss eines beeindruckenden Bauvorhabens
Die Rohbauarbeiten im FAIR-Baufeld Nord sind nun weitestgehend abgeschlossen. Neben den letzten Beton- und Verfüllarbeiten muss die Baustelleneinrichtung, die in den letzten Jahren stetig gewachsen ist, demontiert, verpackt und abtransportiert werden. Für sieben der neun Gebäude konnten bereits Teilabnahmen erzielt werden.
Auch Projektleiter Thomas Kühnert zeigt sich zum Abschluss der Arbeiten mit dem Bauprozess sehr zufrieden: „Der große Vorteil der PORR bei diesen Projekten ist die Fähigkeit, viele Gewerke parallel abzuwickeln, und das umfassende Wissen über Beton und dessen Verarbeitung. Das Projekt FAIR ist so weit gekommen, weil alle Beteiligten ihre ganze Erfahrung eingebracht und eine außerordentliche Feedback-Kultur entwickelt haben.“
