Stahl-, Maschinen- und Anlagenbau

Stahl gilt noch immer als das Herz der Wirtschaft. Der allgemein mit dem Wort „kalt“ assoziierte Werkstoff steht für vielfältige Verwendungsmöglichkeiten unter anderem im Industrie- und Brückenbau und belegt eindrucksvoll, was moderner Stahlbau zu leisten vermag.

Stahl
Seit nahezu 3.000 Jahren ist der Mensch in der Lage, Stahl herzustellen. Historisch belegt ist die Erzeugung eines einfachen Stahls bereits im 1. Jahrtausend vor Christus. Besonders der für die Herstellung von Schwertern verwendete Damaszener Stahl - benannt nach der syrischen Stadt Damaskus - erwarb sich im Altertum einen legendären Ruf.
Heute wird Stahl als eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung definiert, deren Masse weniger als 2,06% Kohlenstoff enthält. Oder einfacher formuliert: Als Stahl kann jedes Eisen bezeichnet werden, dass ohne Verwendung anderer Stoffe oder Zusätze schmiedbar ist.
Die Eigenschaften von Stahl können je nach dem Verwendungszweck stark variieren. Vom Weißblech der Konservendose, weich und verformbar, bis zum martensitischen Stahl, auch als Messerstahl bezeichnet, lassen sich durch den Anteil des Kohlenstoffgehaltes im Stahl dessen Eigenschaften beeinflussen.
Ein wichtiger Indikator für das Aufstreben einer Volkswirtschaft ist die Produktionsmenge von Stahl. So stellte China im Jahr 2009 rund 565 Mio. Tonnen Stahl her und ist zugleich der führende Stahlproduzent der Welt. In diesem Jahr soll der Produktionsausstoß auf über 600 Mio. Tonnen Stahl ansteigen; damit wäre jede zweite Tonne der weltweiten Stahlproduktion in China hergestellt worden.

Stahlbau
Moderner Stahlbau ist ein Segment des Ingenieurbaus, bei dem bei der Tragwerks-Erstellung – in diesem Fall als schwerer Stahlbau bezeichnet - vorwiegend Stahl Verwendung findet. Einsatzmöglichkeiten finden sich unter anderem beim Brückenbau und bei der Konstruktion von Industriegebäuden.
Schwerer Stahlbau bietet viele Vorteile: Neben den kurzen Realisierungszeiträumen von der Planung bis zur baulichen Umsetzung vor Ort ist auch die flexible Ausführung des Tragwerkes unter diesem Aspekt zu nennen. Dabei erfolgt die Verbindung des aus Baustahl bzw. aus Stahlgussteilen gefertigten Tragwerkes (Trägerelemente, Bleche, Rohre) mittels Nieten, Schrauben oder Verschweißung.
Die Entscheidung pro schwerer Stahlbau erfolgt vorwiegend dann, wenn an die Konstruktion hohe Festigkeitsanforderungen gestellt werden, so zum Beispiel bei der Errichtung von Hochhäusern. Daneben können aber auch ästhetische Gründe die Entscheidung für den Stahlbau beeinflussen. Dies trifft vor allem auf repräsentative Bauten zu, die aus Gründen der Transparenz des Bauwerkes vor allem aus Stahl und Glas bestehen.
Leichter Stahlbau findet unter anderem in der Konstruktion und Herstellung von Maschinenbauteilen wie Lastanschlagmittel und bei Treppen, an die besondere Anforderungen gestellt werden, Anwendung. Schwerer Stahlbau und leichter Stahlbau sind also zwei Unterteilungsmöglichkeiten im modernen Stahlbau.

Schwerer Stahlbau
Schwerer Stahlbau manifestiert sich für den Menschen vorwiegend in imposanten Bauwerken. So ist neben dem Pariser Eiffelturm auch die Golden Gate Bridge ein Wahrzeichen moderner Ingenieurskunst, überqueren doch täglich rund 120.000 Fahrzeuge den 100.000 Tonnen-Koloss in der Bucht von San Francisco.
Obwohl die Dimensionen, was die Anforderungen an das Bauwerk anbetrifft, bei Industrieanlagen ähnlich gelagert sind, geht es bei der Errichtung dieser Gebäude, die ebenfalls der Kategorie schwerer Stahlbau zugeordnet sind, vergleichsweise unspektakulär zu. Ein Kraftwerk ist eben kein von Touristen umringtes Symbolzeichen einer Stadt, sondern nur eine Fabrik, die uns zuverlässig mit Energie beliefert. Dabei sind die Anforderungen, die an die Planung und Konstruktion von Industrieanlagen gestellt werden, sehr hoch. Das Tragwerk muss enorme Lasten aufnehmen können und auch extremen Witterungseinflüssen gewachsen sein. Vorgefertigte und hoch belastbare Bauteile aus Stahl gewährleisten die Flexibilität des Tragwerkes sowie kurze Bauzeiten.
Doch wo Licht ist, ist auch Schatten: Schwerer Stahlbau hat neben den genannten Vorteilen auch Nachteile wie den teils aufwändigen Korrosionsschutz sowie hohe Materialkosten aufgrund der weltweit stark angestiegenen Stahlpreise.

Leichter Stahlbau
Stahlbau muss nicht ausschließlich mit Großbauten assoziiert werden. Als leichter Stahlbau bezeichnet, findet der Werkstoff Stahl in kleineren Dimensionen Verwendung, jedoch mit den gleichen hohen Anforderungen an die Projektierung und Konstruktion der zu verbauenden Elemente.
So hat der Stahlbau auch in diesem Bereich vielfältige Einsatzmöglichkeiten, die sich am Beispiel einer Gebäudesanierung verdeutlichen lassen: Zur Vergrößerung der Räume werden, um die Stabilität des Tragwerks nach dem Entfernen tragender Wände zu gewährleisten, Auffangjoche hergestellt und montiert; spezielle Unterzüge aus verschweißten Vierkantrohren auf Flachstahl verschweißt bilden einen sauberen Abschluss der offenen Raum-Durchgänge. Zusätzlich können zur Aufwertung alter Wohngebäude Balkone aus Stahl montiert werden.
Neben diesem Beispiel aus der Gebäudesanierung fallen auch die Konstruktion und Herstellung von Maschinenbauteilen in die Kategorie leichter Stahlbau.

Stahl mag zwar als kalt gelten, doch seine Eigenschaften machen ihn für moderne Gesellschaften unverzichtbar. Viele berühmte Bauwerke und unzählige Maschinenbauteile finden im Stahlbau ihre Umsetzung, ohne die das Leben im 21. Jahrhundert undenkbar wäre.