02 Dez. 2024
„Mega“ für „nano“
„Mega“ für „nano“
ULMA-Systeme beim Ersatzneubau Physik an der Uni Münster
Ein Bauprojekt mit einem nicht alltäglichen Anforderungskatalog entsteht derzeit für den Fachbereich Physik der Universität Münster. Nach Fertigstellung sollen in dem Ersatzneubau Institutsgruppe 1 zukunftsweisende Forschung und moderne Lehre miteinander verbunden werden – vorwiegend in den Nanowissenschaften und der Quantentechnologie. Weil hierbei teilweise mit hochsensiblen Instrumenten gearbeitet wird, ist ein nahezu schwingungsresistenter Baukörper erforderlich, der zugleich gegen tieffrequente magnetische Felder abschirmt. Mit Hilfe großer Mengen an Schalungslösungen der ULMA Construction GmbH, Rödermark, und Massen von Ortbeton nimmt die künftige Arbeitsumgebung der Wissenschaftler stetig Form an.
Auf einem bislang unbebauten rund 6.000 Quadratmeter großen Grundstück im naturwissenschaftlichen Zentrum von Münster realisiert der Bau- und Liegenschaftsbetrieb des Landes Nordrhein-Westfalen (BLB NRW), Niederlassung Münster, aktuell den Ersatzneubau Institutsgruppe 1 für den Fachbereich Physik – ein Großprojekt mit komplexen baulichen Lösungen, das den Studien- und Forschungsstandort in Münster und Nordrhein-Westfalen weiter stärken soll. Hier entsteht ein Ensemble aus drei Gebäuden in zwei Baukörpern. Sie umfassen ein fünfgeschossiges Hörsaal- und Seminargebäude, ein sechsgeschossiges Institutsgebäude sowie ein daran angeschlossenes dreigeschossiges Werkstattgebäude. Der Aushub der 14 Meter tiefen Baugrube erfolgte im Frühsommer 2023. Mit den Rohbauarbeiten für die Untergeschosse der ersten beiden Gebäudeteile hat die bauausführende AUG. PRIEN Bauunternehmung GmbH & Co. KG, Dortmund, im September 2023 begonnen.
Alles andere als alltäglich
„Besonders mit Blick auf den Material- und Schalungseinsatz sucht der Ersatzneubau Physik tatsächlich seinesgleichen“, skizziert ULMA-Vertriebsmitarbeiter Bernd Gielnik ein wesentliches Charakteristikum der Baumaßnahme. Damit in den Laboren des Institutsgebäudes für den Fachbereich Physik der Universität Münster später Messungen im Nano-Bereich durchgeführt werden können, kommt außergewöhnlich viel massiver Beton zum Einsatz. Entsprechend hoch sind demnach auch die Schalungsmengen: Eingesetzt werden von der AUG. PRIEN Bauunternehmung 1.500 m² CC-4 Moduldeckenschalung, 2.500 m² der Wandschalung ORMA, 675 Steigmeter an T-60 Gerüsttürmen, rund 10 km V20 Holzträger sowie 40 Abstützböcke. „Durch die überwiegende Erstellung sämtlicher Gebäudeteile in Ortbetonbauweise mussten zeitgleich stets hohe Schalungsmengen vorgehalten werden. Dies erforderte ein hohes Maß an Logistik- und Planungsleistung sowie eine intensive und kontinuierliche Abstimmung aller Baupartner“, erläutert ULMA-Projektleiter Marc Littgen.
Bau folgt Prinzip „Trägheit der Masse“
Dass für den Neubau derart viel Ortbeton zum Einsatz kommt, liegt an der späteren Nutzung. Physikalische Experimente im Nano-Bereich – „Nano“ bezeichnet bei Maßeinheiten den milliardsten Teil – können zuverlässig nur in möglichst schwingungsarmen Räumen durchgeführt werden. Dem Prinzip von Trägheit und Masse folgend sind daher selbst kleine Wände in Ortbeton-Ausführung geplant, um externe Vibrationen soweit es geht zu vermeiden. Aus Gründen der Schwingungsresistenz werden die Laserlabore und Nanomikroskopie zudem in zwei Untergeschossen in bis zu zehn Metern Tiefe untergebracht. Hier gelten allein für die Decken besondere bautechnische Anforderungen. So wurden diese etwa aus Gründen des Strahlenschutzes teilweise mit dem besonders dichten Barytbeton erstellt. Die flexibel einsetzbare Deckenschalung ENKOFLEX ermöglichte dabei die Realisierung unterschiedlicher Höhen. Als Turmunterstellung zur Lastabtragung dienten die stufenlos in der Höhe anpassbaren Traggerüste T-60. „Für einen Raum des Bauteils, der sich in einem noch einmal eigens vertieften Bereich zwölf Meter unter der Erde befindet, wird außerdem ein spezielles Trägheitsfundament mit Luftkissen erstellt. „Dieser Raum ist komplett ferromagnetisch gelöst. Anstelle einer Bewehrung aus Betonstahl wird hier Glasfaserbewehrung verwendet“, beschreibt Klaus Naschinski, Projektleiter AUG. PRIEN Bauunternehmung, eine weitere bautechnische Raffinesse.
Enge Abstimmung bei Planung und Bauausführung
Besonders herausfordernd war die Erstellung der Außenwände im Untergeschoss. Angesichts variierender Höhen verlangte dies von den Beteiligten ein hohes Maß an konstruktiver Interaktion. Dank der engen Zusammenarbeit zwischen AUG. PRIEN und ULMA konnte die Gesamthöhe von rund 9,40 m bei teilweisen Höhenversprüngen von rund einem Meter problemlos realisiert werden. Oberpolier Paulo dos Reis Silva, AUG. PRIEN Bauunternehmung, lobt die Kommunikation mit dem Schalungshersteller: „ULMA hat im Vorfeld einen maßgeschneiderten Vorschlag vorgelegt, wie die unterschiedlich hohe Außenwand einhäuptig in zwei Abschnitten hergestellt werden kann. Während der Arbeiten mussten wir die Planung naturgemäß immer wieder anpassen. Dabei waren die ULMA-Mitarbeiter eine große Hilfe. Wir haben uns ideal ergänzt. Eine gute Kooperation ist die Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung der einzelnen Bauschritte. Wir haben uns im Wochentakt eng mit ULMA abgestimmt, um den Fortgang des Projektes weiter erfolgreich voranzubringen.“
Einhäuptige Wanderstellung im Untergeschoss
Zunächst nutzten die Mitarbeiter von AUG. PRIEN Felsanker, um Ausgleichsbeton auf der Bohrpfahlwand aufbringen zu können. Hierauf wurde sodann Frischbetonverbundfolie aufgebracht, bevor die eigentliche Außenwand mit Hilfe der modularen Rahmenschalung ORMA einhäuptig unter Nutzung von Abstützböcken erstellt werden konnte. Oberpolier dos Reis Silva verweist auf weitere Herausforderungen, speziell im für die Werkstatt vorgesehenen Bauteil B, in dem später große Maschinen stehen werden: „Angesichts von über neun Meter hohen Wänden mit häufigen Versprüngen haben wir die Decke in zwei Abschnitten betoniert. Um die Lasten abzuleiten, haben wir eine Zwischenbühne mit Hilfe von T-60-Türmen errichtet. Dass die Tragtürme trotz ihrer hohen Tragkraft schnell aufzubauen und einfach zu versetzen sind, hat sich gerade auf dieser Baustelle als enormer Vorteil erwiesen.“
Vorteilhaft für die Effizienz auf der Baustelle erwies sich auch die Moduldeckenschalung CC-4, die ab dem Erdgeschoss für die Erstellung der 30 cm starken Regeldecken verwendet wurde. Durch das Fallkopfsystem ist ein Frühausschalen möglich, so dass alle Träger und Paneele für den nächsten Einsatz gewonnen werden können, während lediglich Stützen und Schnellabsenkköpfe als Notunterstützung unter der fertigen Decke verbleiben.
Schwere Stahlträger zur Lastaufnahme
Schwingungsresistenz ist auch mit Blick auf die Hörsäle ein wichtiges Stichwort. Sie sind so konzipiert, dass hochwertige, vollwandige Schweißträger mit einem Gewicht von jeweils rund 25 Tonnen die Lasten aller oberen Geschosse aufnehmen und die große Spannweite des Hörsaals überbrücken.
Die Fertigstellung des Rohbaus ist für das Jahr 2025 geplant. Nach dem darauf folgenden Ausbau und der Inbetriebnahme wird die neue Institutsgruppe zwischen Wilhelm-Klemm-Straße und Domagkstraße ein wichtiger Baustein des naturwissenschaftlichen Zentrums in Münster sein, das sich mittelfristig zu einem Wissensquartier mit hoher Aufenthaltsqualität entwickeln soll.