Antarktisstation: Schutz vor rauer Umgebung

1000 Kilometer südlich von Südamerika entsteht die 82 Million Euro teure Commandante-Ferraz-Antarktisstation (EACF). Sie wird von der brasilianischen Marine im Auftrag des brasilianischen Ministeriums für Wissenschaft und Technologie betrieben und dient als wissenschaftlicher Außenposten. Die 3200 Quadratmeter große EACF soll noch in 2018 fertiggestellt werden und wird eine sichere Arbeitsumgebung für technologische Forschung sowie einen komfortablen Wohnbereich umfassen. Das tragende Wärmedämmelement Schöck Isokorb verhindert, dass bei den widrigen Temperaturen und starken Winden die Wärme aus der inneren Stahlkonstruktion über die Stahlstützen abgeleitet wird.

Mit seinem außergewöhnlichen Entwurf konnte sich das brasilianische Architekturbüro Estudio 41 durchsetzen. Emerson Vidigal, der Chefarchitekt von Estudio 41, sagte zu seinem Beitrag: »Der Entwurf entspricht den Herausforderungen, die ein solch extremes Klima an die Durchführung technologischer Arbeiten stellt. Die Ästhetik der Anlage kommt dabei nicht zu kurz, sodass ein angenehmes und sicheres Arbeitsumfeld entsteht. Unter Berücksichtigung der Topographie des Standorts haben wir einen Entwurf geschaffen, der die Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt der näheren Umgebung minimiert und gleichzeitig eine optimale Wohn- und Arbeitsumgebung bietet.« Die Station ist in zwei Hauptblöcke unterteilt, die entsprechend ihrer Funktion organisiert sind. Im oberen Block befinden sich die Wohnquartiere der 64 Bewohner, die unter anderem Schlafkabinen, Speise- und Sanitärbereiche umfassen. Der untere Block beherbergt die zentralen Arbeitsräume, wozu 17 Labore sowie Betriebs- und Wartungsanlagen gehören. In einer weiteren Ebene darunter befinden sich Scheune und Garagen. Weitere Gebäudekomponenten durchlaufen und verbinden die drei Hauptblöcke und bieten Gemeinschaftsbereiche, wie Auditorium, Cybercafé, Bibliothek, Meeting- und Videokonferenzraum.

Stahlkonstruktion mit besonderen Anforderungen
Die Außengestaltung des Gebäudes berücksichtigt drei primäre Faktoren: Temperatur, Schneetreiben und Windgeschwindigkeit. Die Fassade ist mit verdeckt montierten, feuerverzinkten und beschichteten Stahlblechpaneelen mit Polyurethan-Hartschaumdämmung verkleidet, was ihren Wartungsbedarf senkt und sie beständig gegenüber den äußeren Einflüssen macht. Um dem Wind Angriffsfläche zu nehmen, wurde die EACF zudem aus länglichen, stromlinienförmigen und vorgefertigten Modulabschnitten zusammengesetzt, welche dauerhaft verbunden und linear arrangiert sind. Die Geschosse werden von einer Stahlkonstruktion getragen, die aus Trägern besteht, die entlang einem Raster gesetzt und mit 600 x 1200 Zentimeter großen Platten verkleidet wurden. Vertikale Gitterstreben tragen die Decken. Die Wände stehen höchstens 12 Meter auseinander. All diese Komponenten ruhen auf einem System aus Stahlstützen, die das Gewicht des Gebäudes ins Eis ableiten.

Thermische Trennung mit statischen Tragfähigkeiten
»Um eine durchlaufende Wärmedämmung des Gebäudes zum Schutz vor dem Außenklima sicherzustellen, mussten wir für eine thermische Trennung sorgen, dort wo die Stahlstützen mit Kontakt zum Erdboden auf die angehobene Stahlkonstruktion treffen«, erläutert Rui Furtado, der Projektingenieur von Afaconsult. Zum Einsatz kommen tragende Wärmedämmelemente Isokorb Elemente des Typs KST, die aus einem 80 Millimeter dicken Dämmblock aus Polystyrol-Schaum bestehen. Zur Übertragung der Lasten werden Edelstahlbolzen und Rechteck-Hohlprofile verwendet. Die Wärmedämmelemente verbinden die Stahlkonstruktion und widerstehen Querkräften, Zugkräften sowie Druckkräften und verringern gleichzeitig drastisch Wärmeverluste. Aufgrund der modularen Bauweise eignen sie sich für alle Stahlarten und -profile. Sie sind aus rostfreiem Edelstahl gefertigt und stellen so den langfristigen Korrosionsschutz sicher.

Bauen am schwierigsten Standort der Welt
Das für den Bau der EACF zuständige chinesische Unternehmen CEIEC fertigt, montiert und demontiert die Konstruktionskomponenten, bevor sie zur erneuten Montage an den Standort in der Antarktis geliefert werden. Aufgrund des abgelegenen und unwirtlichen Standorts und des kurzen Baufensters, müssen alle technischen Fragen vor dem Transport geklärt werden. »Es darf kein einziges Konstruktionsteil auf das Transportschiff gelangen, das nicht zuvor geprüft und genehmigt wurde«, erklärt Furtado.