Bei der Herstellung von Betonbauten und-einbauten, beispielsweise bei Trep- pen, sind der Gesamtaufwand und damit die Kosten oftmals sehr hoch.

Zur Herstellung einer Treppe aus Beton wird üblicherweise vor Ort eine Schalung erstellt, die dann mit Beton ausgegossen wird. Das Erstellen der Schalung vor Ort ist zeitaufwendig und am Einbauort oftmals nur sehr schwierig möglich, beispielsweise durch beengte Platzverhältnisse.

Gewendelte oder sonstige komplizierte Treppenformen lassen sich mit dem auf Baustellen üblichen Schalungen bzw. Schalmaterialien, wie Platten, Bret- ter, Kanthölzer o. dgl. nur sehr schwer realisieren.

Um den Aufwand vor Ort zu minimieren, werden in vielen Bereichen Beton- fertigteile eingesetzt. Diese werden vorgefertigt und dann vor Ort eingebaut.

Je nach Anwendungsfall, insbesondere bei Treppen, ist dies mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden.

Schalungen für Treppen mit insbesondere komplizierter Form-beispiels- weise geschwungene Treppen mit anpaßbarer Steigung-sind nicht ohne weiteres verfügbar und müssen nach entsprechenden Plänen im Einzelfall speziell erstellt oder zumindest eingerichtet werden. Insbesondere ist hier der Zeitaufwand sehr beträchtlich.

Bei Vorfertigung einer Treppe aus Beton, die wie üblich mit 15 Steigungen über ein Geschoß reicht, ergibt sich ein derart hohes Gewicht (etwa 3 t), so daß ein Einbau auf der Baustelle vor Ort mit einem gängigen Baustellenkran, dessen Tragkraft bei ausgefahrenem Ausleger üblicherweise nur etwa 1 t be-

trägt, nicht möglich ist. Folglich ist der Einsatz eines geeigneten Spezialkrans, wie eines Mobilkrans o. dgl., erforderlich. Dementsprechend ist auch der Montage-bzw. Einbauaufwand beträchtlich.

Betonteile, die nach dem Einbau auf der Baustelle mit Beton gefüllt werden, sind grundsätzlich schon bekannt, z. B. zweischalige Wände.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 100 04 254 AI und der DE-ZS"Beton"9/98, S. 538 ff., ist es bereits bekannt, Schalungen aus einem massiven Schalmaterial, insbesondere Hartschaum oder Polystyrol, für Be- tonteile herzustellen. Die Bearbeitung des Schalmaterials erfolgt bisher durch Fräsen. Dies ist zeitaufwendig und führt zu einer nicht optimalen Ausnutzung des Schalmaterials, da beim Abtrag von Schalmaterial eine Zerkleinerung in nicht mehr brauchbare Stücke erfolgt.

Schließlich ist generell das Schneiden von geschäumten Kunststoffen, wie Polystyrol, bekannt. Beispielsweise erfolgt dies durch einen stationär einge- spannten, erhitzten Draht, der das relativ dazu zweidimensional bewegte Ma- terial im wesentlichen durch Hitzeeinwirkung schneidet. Auf diese Weise las- sen sich jedoch im wesentlichen nur Außenkonturen bearbeiten, jedoch keine Vertiefungen bilden.

Die DE 1 509 384 A, DE 72 26 214 U1 und US 1,041, 551 offenbaren die Herstellung gerader, also nicht gewendelter Treppen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betonbauteil für eine gewendelte oder geschwungene Treppe, ein Verfahren zur Herstellung eines Schalelements aus massivem Schalmaterial und ein Verfahren zur Her- stellung eines Betonbauteils anzugeben, so daß eine einfache, schnelle und kostengünstige Herstellung bei insbesondere einfachem Einbau vor Ort und insgesamt geringem Gesamtaufwand ermöglicht wird.

Die obige Aufgabe wird durch ein Betonbauteil gemäß Anspruch 1 oder ein Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine wesentliche Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Betonbauteil mit wannenartig, oberseitig offenen Ausnehmungen zu versehen, die nach- träglich ausgefüllt werden, um eine zumindest teilweise gewendelte Treppe herzustellen. Dies ermöglicht eine Vorfertigung eines verhältnismäßig leich- ten, filigranartigen Betonfertigteils, das dann vor Ort eingebaut wird. Vor Ort werden dann die Ausnehmungen ausgefüllt, insbesondere ausbetoniert und/oder abgedeckt. Auf diese Weise ist bei geringem Gesamtaufwand eine sehr einfache, schnelle und damit kostengünstige Herstellung möglich.

Eine weitere wesentliche Idee der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine ko- stengünstige, universell einsatzbare Schalung bereitzustellen, die insbesondere zur Herstellung von Betonbauteilen für Treppen einsetzbar sind.

Vorschlagsgemäß ist vorgesehen, daß die Schalung mindestens ein Schalele- ment aus massivem Schalmaterial aufweist, wobei zur Bearbeitung das Schalmaterial stationär festgelegt und anschließend mittels eines beweglich geführten Werkzeugs geschnitten bzw. zugeschnitten wird. Insbesondere schneidet das im dreidimensionalen Raum bewegbare Werkzeug durch Hitze, indem die schneidenden Abschnitte des Werkzeugs entsprechend erhitzt bzw. geheizt werden. Jedoch sind grundsätzlich auch andere Schneidtechniken, z. B.

Laserschneiden, insbesondere je nach verwendetem Schalmaterial, möglich.

Unter dem Begriff"Schneiden"ist bei der vorliegenden Erfindung gerade kein vollständig zerkleinerndes Abtragen von Schalmaterial wie beim Fräsen zu verstehen. Vielmehr erzeugt das Werkzeug Schnitte zum Abtrennen größerer Stücke von dem Schalmaterial. Auch wenn die Schnitte zwangsweise eine ge- wisse Dicke an Schalmaterial, beispielsweise durch Schmelzen, Verdampfen, Zerkleinern, Zerstäuben o. dgl., abtragen und/oder verdrängen, sind demge- genüber die herauszulösenden bzw. abzutrennenden Stücke des Schalmaterials verhältnismäßig groß und können gegebenenfalls zur Herstellung anderer Schalelemente weiterverwendet werden.

Die vorgenannte Bearbeitung des Schalmaterials kann sehr schnell und ko- stengünstig erfolgen, wobei die weitere Verwendbarkeit von abgetrennten Schalmaterialstücken eine Optimierung des Materialeinsatzes und damit Re- duzierung der Kosten ermöglicht. Dementsprechend ist auch die vorschlags-

gemäße Bearbeitung des Schalmaterials einer Reduzierung der Gesamtkosten bei der Herstellung von Betonbauteilen mit insbesondere unregelmäßiger Au- ßenkontur, vorzugsweise von Treppen, zuträglich.

Neben der umweltschonenderen Ressourcenverwendung und Abfallvermei- dung aufgrund des geringeren Materialverbrauchs ist die kürzere Bearbei- tungszeit ein wesentlicher Vorteil diese Schneidmethode geenüber des her- kömmichen Fräsens.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Er- findung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Aus- führungsform anhand der Zeichnung. Es zeigt : Fig. 1 eine Draufsicht auf ein vorschlagsgemäßes Betonbauteil ; Fig. 2 eine Seitenansicht einer Treppe hergestellt aus einem vor- schlagsgemäßen Betonbauteil ; Fig. 3 einen Schnitt des Betonbauteils entlang Linie B-B gemäß Fig. 1 ; Fig. 4 einen Schnitt des Betonbauteils entlang Linie A-A gemäß Fig. 1 ; Fig. 5 eine schematische Schnittdarstellung der Herstellung des Beton- bauteils mit einer vorschlagsgemäßen Schalung ; und Fig. 6 eine schematische Draufsicht der Herstellung einer vorschlags- gemäßen Schalung mittels eines Roboters mit einem beweglich geführten Werkzeug.

In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Teile dieselben Bezugszei- chen verwendet, wobei entsprechende oder vergleichbare Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgrün- den weggelassen ist.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein vorschlagsgemäßes Beton- bauteil 1 für eine gewendelte und/oder geschwungene Treppe 2, wie in Fig. 2

beispielhaft in einer nicht maßstabgerechten schematischen Seitenansicht im Einbauzustand bzw. fertiggestellten Zustand dargestellt.

Das Betonbauteil 1 weist wannenartige, oberseitig offene Ausnehmungen 3 auf, die beim Darstellungsbeispiel im Bereich von Stufen 4 der Treppe 2 aus- gebildet sind.

Die Stufen 4 der Treppe 2 sind beim Darstellungsbeispiel durch Trittplatten gebildet bzw. abgedeckt, wobei die Ausnehmungen 3 jeweils im Bereich von Stufe 4, insbesondere unterhalb von Trittplatten gebildet sind.

Das Betonbauteil 1 wird vorzugsweise als Fertigbauteil werkseitig vorgefer- tigt und dann vor Ort auf der Baustelle eingebaut. Anschließend werden die Ausnehmungen 3 ausgefüllt, vorzugsweise ausbetoniert, wie in Fig. 2 sche- matisch angedeutet.

Zur Verdeutlichung der beispielsweise vorgesehenen bzw. ausgebildeten Aus- nehmungen 3 wird auf die Fig. 1 in Verbindung mit den Schnittdarstellungen gemäß Fig. 3 und 4 verwiesen, wobei Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß Linie B-B von Fig. 1 und Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß A-A von Fig. 4 darstellt.

Das vorschlagsgemäße Betonbauteil 1 weist beim Darstellungsbeispiel eine die Unterseite 5 der Treppe 2 bildende, insbesondere gekrümmte Bodenwan- dung 6, seitliche Wangen 7 und Querwände 8 auf, wie insbesondere in Fig. 1, 2 und 4 angedeutet.

Die Wangen 7 und die Querwände 8 verlaufen im Einbauzustand des Beton- bauteils 1 vorzugsweise zumindest im wesentlichen vertikal. Die Wangen 7 sind hier randseitig gestuft ausgebildet. Die Wangen 7 und/oder die Querwän- de 8 bilden hier Begrenzungen bzw. Auflageflächen 9 für die Stufen 4 bzw.

Trittplatten o. dgl.

Die Seitenwände bildenden Wangen 7 und die Querwände 8 versteifen hier die Bodenwandung 6 derart, daß das Betonbauteil 1 eine ausreichende, ge- wünschte Festigkeit bzw. Stabilität aufweist.

Die Bodenwandung 6, die Wangen 7 und die Querwände 8 begrenzen hier die Ausnehmung 3 derartig, daß die Ausnehmungen 3 wannenartig geschlossen und nur nach oben offen sind. Selbstverständlich sind hier jedoch auch andere konstruktive Lösungen bzw. Gestaltungen möglich.

Insbesondere bilden die Ausnehmungen 3 bzw. deren Wandungen eine derar- tige, vorzugsweise wabenartige Struktur, insbesondere auf der Oberseite des Betonbauteils 1, daß dieses versteift wird, wodurch die gewünschte leichte Bauweise des Betonbauteils 1 ermöglicht wird.

Das Betonbauteil 1 wird vorzugsweise in dem Fertigteilwerk derart vorgefer- tigt, daß im Einbauzustand vor Ort die Ausnehmungen 3 ohne zusätzliche Ab- stützung des Betonbauteils 1 ausbetoniert werden können. Folglich wird der Aufwand vor Ort minimiert, was Zeit und Kosten spart. Je nach Größe und Statik ist allerdings eine Abstützung notwendig.

Das vorschlagsgemäße Betonbauteil 1 für eine Treppe 2 über eine vollstän- dige Geschoßhöhe mit 15 Steigungen wiegt vorzugsweise höchstens 1,5 t, insbesondere im wesentlichen 1, 0 t oder weniger. Dementsprechend kann das Betonbauteil 1 problemlos mit den meisten bisher üblichen Baustellenkränen vor Ort eingebaut werden.

Das Betonbauteil 1 ist aus Beton hergestellt, insbesondere gegossen, wobei vorzugsweise eine Bewehrung, wie üblich und je nach Bedarf, vorgesehen ist.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 eine vorschlagsgemäße Schalung 10 und deren Herstellung näher erläutert. Diese Erläuterung bezieht sich wiederum auf die Herstellung eines Betonbauteils 1 für eine Treppe 2.

Jedoch kann die vorschlagsgemäße Schalung 10 grundsätzlich auch zur Her- stellung eines sonstigen Betonbauteils 1 verwendet werden.

Die vorschlagsgemäße Schalung 10 weist mindestens ein Schalelement 11 aus massivem Schalmaterial 12 auf. Das Schalelement 11 kann wahlweise eintei- lig oder mehrteilig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Schalung 10 bzw. das Schalelement 11 einstückig ausgebildet.

Bei dem Schalmaterial 12 handelt es sich vorzugsweise um einen Hartschaum oder einen sonstigen, vorzugsweise geschäumten Kunststoff, insbesondere um Polystyrol.

Beim Darstellungsbeispiel stützen mehrere Stempel 13 einen Träger 15 mit dem Schalelement 11 ab, wie in Fig. 5 angedeutet. Wahlweise kann der Trä- ger 15 jedoch auch unmittelbar auf einem Boden oder einer sonstigen Auflage aufgelagert sein. Vorzugsweise kann auf den Träger 15 ganz verzichtet und das einstückige oder beispielsweise aus mehreren Stücken zusammengeklebte Schalmaterial 12 bzw. Schalelement 11 ohne weitere Abstützung, Verstei- fung, Einschalung, Einspannung o. dgl. unmittelbar ausbetoniert werden, um das Betonteil 1 herzustellen.

Die Schalelemente 11 werden vorzugsweise computergesteuert bzw. CNC- gesteuert oder in ähnlicher Weise automatisiert hergestellt. Dies wird nachfol- gend näher unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.

Vorschlagsgemäß wird zur Herstellung eines Schalelements 11 bzw. deren Formgebung das Schalmaterial 12 zunächst vorzugsweise stationär festgelegt und anschließend mittels eines beweglich geführten Werkzeugs 17 dreidimen- sional geschnitten bzw. zugeschnitten. Hinsichtlich des Schneidens wird auf die bereits im allgemeinen Teil oben gegebene Definition verwiesen. Das Werkzeug 17 ist vorzugsweise in mindestens vier Achsen, insbesondere in fünf oder sechs Achsen bewegbar.

Beim Darstellungsbeispiel ist das Werkzeug 17 vorzugsweise fingerartig, hier im wesentlichen L-förmig, ausgebildet und von einem Roboter 18 beweglich geführt. Es sind auch andere, dem Schneidzweck entsprechende Formen des Werkzeugs 17 möglich. Beispielsweise kann mit einem elektrisch beheizten Draht geschnitten werden, wobei die Schneidlänge durch wahlweise Auf-und Abrollen variiert wird.

Beim Darstellungsbeispiel erfolgt das Schneiden zumindest primär durch Hit- zeeinwirkung. Dementsprechend ist hier das Werkzeug 17 bzw. ein Schneid- bereich des Werkzeugs 17 ausreichend heiß temperiert bzw. erwärmbar, ins- besondere durch eine elektrische Heizung oder dergleichen.

Die Werkzeugtemperatur wird vorzugsweise geregelt oder gesteuert, insbe- sondere in Abhängigkeit von der Schneidgeschwindigkeit oder gewünschten Oberflächenrauhigkeit der Schnittflächen.

Bedarfsweise werden die Schnittflächen vor dem Ausbetonieren beschichtet, gestrichen oder beispielsweise mit einer Folie bedeckt, insbesondere um ge- wünschte Oberflächenbeschaffenheiten beim Betonbauteil 1 zu erzeugen.

Vorzugsweise wird das Schalmaterial 12 jedoch ohen weitere Bearbeitung, Behandlung, Beschichtung o. dgl. unmittelbar nach der Schneidbearbeitung in einem Fertigteilwerk oder auf einer Baustelle vor Ort ausbetoniert.

Vorzugweise ist das Werkzeug 17 derart schwenkbar bzw. verdrehbar, daß wahlweise bzw. breite oder schmale bzw. kurze Schnitte-je nach Eindring- richtung des Werkzeugs 17-in das Schalmaterial 12 geschnitten werden können.

Fig. 6 deutet schematisch Schnittlinien 19 von vertikalen Schnitten beispiels- weise zur Bildung der Querwände 8 des Betonbauteils 1 an.

Vorzugsweise werden Seitenwände des Schalelements 11 für den Beton durch eintsprechende Schnitte gebildet und das mittige bzw. in Vertiefungen stehen- gebliebende Schalmaterial 12 durch entsprechende Querschnitte gelöst oder herausgebrochen. So wird eine gegenüber dem Fräsen sehr viel schnellere Be- arbeitung ermöglicht.

Das üblicherweise block-bzw. quaderförmig Schalmaterial 12 wird bedarfs- weise entlang einer Raumdiagonale in zwei Hölften geschnitten, um bei- spielsweise zwei Schalungen 10 bzw. Schalelemente 11 für zwei Betonbau- teile 1 bei minimalem Materialaufwand herzustellen.

Die vorschlagsgemäße Bearbeitung des Schalmaterials 12 durch Schneiden mit dem Werkzeug 17 bzw. durch den Roboter 18 kann bedarfsweise auch generell zur Herstellung von Kunststoffteilen, also unabhängig von einer Schalung, aus einem geeigneten, insbesondere geschäumten Kunststoff o. dgl. verwendet werden.