Neubau Laborgebäude der chemischen Fabrik Karl Bucher GmbH


  • Mai 2021

Die Chemische Fabrik Karl Bucher GmbH benötigte dringend neue Labor- und Verwaltungsräume. Da auf dem bestehenden Werksgelände keine freie Fläche mehr zu Verfügung stand, musste ein Bestandsgebäude in Stahl-Leichtbauweise abgerissen werden, in dem die alte Schlosserei untergebracht war. So konnte auf der gewonnenen Grundfläche ein moderner Neubau errichtet werden. In diesem findet nicht nur die Schlosserei ihren neuen Platz, sondern auch großzügige Flächen für Labor- und Büroräume.

Für die Integration des Neubaus in das bestehende Werksgelände war eine Vielzahl von Ingenieuren und Architekten unterschiedlicher Leistungsbereiche verantwortlich:

Baugrundinstitut: Erstellung des Baugrundgutachtens im Rahmen der Grundlagenermittlung

Im Rahmen der Grundlagenermittlung erkundete das Team Baugrundinstitut die Baugrund- und Grundwasserverhältnisse. Hierzu wurden im Planungsgebiet – unter Berücksichtigung von bereits vorliegenden Ergebnissen aus früheren Untersuchungen in der direkten und näheren Umgebung – zwei Kleinrammbohrungen nach DIN EN ISO 22475-1 und drei Sondierungen mit der schweren Rammsonde nach DIN EN ISO 22476-2 ausgeführt. Eine Auswahl der mit den Kleinrammbohrungen entnommenen Bodenproben wurde anschließend im bodenmechanischen und chemischen Labor untersucht. In einem Baugrundgutachten erfolgte die bautechnische und bodenmechanische sowie geologische und hydrogeologische Beurteilung der erkundeten Untergrundverhältnisse. Dabei wurden ebenso Hinweise und Empfehlungen zur Gebäudegründung sowie zur Schadstoffbelastung der Asphaltdecke und der angetroffenen Böden mit weiteren grundbautechnischen Hinweisen erarbeitet.

Erwartungsgemäß wurden im Planungsgebiet ab einer Tiefe von etwa zwei Metern unter Geländeoberkante die quartären Talkiese der Günz angetroffen, die von anthropogenen Auffüllungen und natürlich abgelagerten Deckschichten (teils in Form von Torfen) in unterschiedlicher Mächtigkeit überlagert wurden. Die jungtertiären Ablagerungen der Oberen Süßwassermolasse (OSM) bildeten den tieferen Untergrund. Die quartären Kiese und die OSM-Ablagerungen stellten im Planungsgebiet die tragfähigen Bodenschichten dar. Um den Abtrag der Bauwerkslasten des ohne Unterkellerung geplanten Neubaus in diese Böden bei gleichzeitig nur geringen zu erwartenden Setzungen zu ermöglichen, wurde eine Brunnengründung ausgeführt. Dies war auch aufgrund des oberflächennah zu erwartenden und unter den Deckschichten teils auch leicht gespannt vorliegenden Grundwasserspiegels des in den quartären Kiesen flächig ausgebildeten Grundwasserstockwerks die Empfehlung der Experten.

 

Vermessung: Präzise Messergebnisse durch umfangreiche Instrumententechnik

Zu Beginn der Baumaßnahme erzeugte das Team Vermessung die Grundlagen für die weitergehenden Planungen. Hierzu wurde ein Aufmaß der Außenanlagen erstellt, um den Ist-Zustand des Bestands zu erfassen. In den Anschlussbereichen der neu gewonnen Grundfläche wurden zudem die angrenzenden Gebäude aufgemessen. Durch den Einsatz von Tachymetern und Laserscannern konnte ein kombiniertes Aufmaß aus beiden Daten ausgewertet werden, wodurch präzise Messergebnisse gewährleistet wurden. Die daraus entstandenen Grundrisse sowie CAD-Aufmaßskizzen konnten direkt von den anderen Fachbereichen weiterverarbeitet werden.

 

Architektur: Individuelle Lochblechfassade mit Molekül-Struktur schmückt den Neubau

Nach den ersten Abstimmungsterminen mit dem Bauherrn stand die Raumaufteilung des Neubaus schnell fest: Die neue Schlosserei sollte weiterhin ganz unten angesiedelt sein und eine Zwischenebene erhalten, auf der sich das Meisterbüro wiederfindet. Darauf sollte sich eine Labor- und eine Büroebene befinden, wobei die beiden Geschosse in Richtung Norden verspringen und mit Stützen unterbaut werden. Dadurch wird die Schlosserei um einen überdachten Außenarbeitsbereich erweitert.

Die Gebäudeform war prädestiniert dafür, den oberen Gebäudeteil architektonisch vom „Schlosserei-Sockel“ abzusetzen. Schnell war klar, dass hierfür nur eine hinterlüftete Metallfassade in Frage kommt, um sich dem Rest des Firmengeländes und den in den letzten Jahren errichteten Gebäuden anzupassen. Dennoch sollte der repräsentative Neubau, in welchem künftig auch Kunden empfangen werden, vom Bestand hervorgehoben werden: Die Idee einer besonderen Lochblechfassade entstand. Diese sollte allerdings nicht „von der Stange“ sein, sondern einen Bezug zur Chemiefirma haben. Schließlich war der Einfall simpel, aber genial: Warum nicht das Molekül des Firmenlogos in das Lochbild der Fassade integrieren? Dies überzeugte den Bauherrn genauso wie das Planungsteam. Nach den ersten Abstimmungsgesprächen stand das Ziel der Fassadenumsetzung fest: Aus einem entfernten Blickwinkel soll lediglich eine Art Gewebestruktur wahrgenommen werden, erst in der Nähe soll erkennbar sein, dass das Lochbild aus einzelnen Molekülen besteht.

Die Fassade setzt sich nun aus ca. 50 unterschiedlichen Blechgrößen zusammen, die alle mit den Molekülen so „belegt“ wurden, damit sich am Ende ein einheitliches Bild ergibt. Durch die Lochung der zwei Millimeter starken Aluminium-Bleche schimmert je nach Lichteinfall die Farbe Blau durch. Sowohl die 2-lagige Unterkonstruktion als auch die zur Dämmung angebrachten Sandwichpaneele erhielten eine entsprechende Lackierung. So wurde nicht nur das Logo, sondern auch die Firmenfarbe des Chemiespezialisten in der Fassade integriert. Nachts wird diese zudem beleuchtet, um das besondere Bauwerk in Szene zu setzen.

 

Tragwerksplanung: Enge Zusammenarbeit mit den Objekt- und Fachplanern

In Abstimmung mit dem Team Architektur sicherte das Team Tragwerksplanung die Tragfähigkeit, Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit der tragenden Bauteile. Durch die unterschiedliche Raumanordnung und Nutzung der jeweiligen Geschosse stand die Tragwerksplanung vor einer ungewöhnlichen Herausforderung. Die tragenden innenliegenden Stahlbetonwände sind geschossweise um 90 Grad gedreht und über der freiflächigen Schlosserei im Erdgeschoss auflösend ausgebildet. Die Deckenauflagerung erfolgt somit vorwiegend „aufhängend“ an den darüber liegenden tragenden Stahlbetonwänden. Eine solche Ausführung erforderte eine präzise Abstimmung mit der ausführenden Baufirma bezüglich der Art und Dauer der bauzeitlichen temporären Unterstützungen. Durch die angrenzenden Wandbereiche am Bestand und der erschwerten Schalungsausbildung wurden die Erdgeschosswände als sechs Meter hohe Halbfertigteil-Thermowände ausgeführt. Diese enthalten in ihrem Kern eine voreingelegte Dämmung und eine Hohlschicht, die nach der Montage der Wände mit Beton verfüllt werden und nach Erhärtung – im statischen Sinne – eine einheitliche tragende Wirkung entfalten. Die Gründung des Gebäudes besteht aus einem Stahlbeton-Balkenrost, aufgelagert auf einer Brunnenringgründung.

 

Tiefbau: Bestandsbebauung sorgt für beengte Verhältnisse

Der Tiefbau war für den Umbau sowie die Neustrukturierung der gesamten Spartentrassen im Umfeld des neuen Laborgebäudes verantwortlich. Aufgrund der Bestandsbebauung sowie der zentralen Lage des Neubaus auf dem Werksgelände mussten die Ingenieure dabei unter beengten Verhältnissen planen und Platz für zahlreiche Spartenleitungen schaffen. So waren u. a. drei Kanäle zur Ableitung des Abwassers aufgrund der zwingenden Trennung von häuslichem Schmutzwasser, der Dachentwässerung und der Hofentwässerung erforderlich. Außerdem wurden Heizleitungen zur Nutzung bestehender Abwärme integriert. Das Team kümmerte sich zudem um die Planung und Bauüberwachung der angrenzenden Außenanlagen. Dabei wurde der vorhandene Parkplatz mit Asphalt und Pflaster befestigt und mit Versickerungsmulden für das anfallende Regenwasser versehen. Eine Herausforderung bei den Versickerungsanlagen stellte das hoch anstehende Grundwasser dar, wofür eine Ausnahmegenehmigung eingeholt werden musste.

 

Bauleitung: Steuerung und Kontrolle des Bauprojekts

Unsere Bauleiter waren für die Ausschreibung und Vergabe der benötigten Gewerke und Bauleistungen verantwortlich. Dabei stand das Team in regem Austausch mit den Planungsbeteiligten von Kling Consult, um ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis für den Bauherrn zu erzielen. Auf der Baustelle koordinierten unsere Bauleiter die am Bau beteiligten Firmen, überwachten die Baufortschritte und kümmerten sich um die Beseitigung auftretender Mängel. Die Beleuchtung der Lochblechfassade stellte das Team vor eine besondere Aufgabe: Die integrierten LED-Bänder wiesen eine so starke Leuchtkraft auf, sodass die Beleuchtung durch die Molekül-Lochung bei Nacht stark blendete. Erst durch die Anbringung von Abschirmblechen konnte eine indirekte Beleuchtung und damit das gewünschte Ergebnis erreicht werden.

 

Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordination: Unterstützung in der Planungs- und Ausführungsphase

Bereits in der Planungsphase ermittelten unsere SiGe-Koordinatoren potenzielle Gefährdungen und definierten im SiGe-Plan die entsprechenden Sicherheits- und Schutzmaßnahmen. Deren Einhaltung wurde während der Bauphase in regelmäßigen Abständen kontrolliert, wobei die Arbeitskräfte bei Auffälligkeiten angemahnt wurden. Da sich die Baustelle auf dem Werksgelände der Firma Bucher befunden hat und der laufende Produktionsbetrieb des Chemiespezialisten zu keiner Zeit eingeschränkt werden durfte, erhielten alle am Bau Beteiligten zusätzlich eine gesonderte Sicherheitseinweisung für das Werksgelände. Sämtliche definierten Maßnahmen wurden von allen eingehalten und umgesetzt, wodurch es zu keinen gefährlichen Situationen im Bauablauf und Unfällen von dort tätigen Arbeitskräften sowie bei den ausführenden Firmen kam.

Durch die Corona-Pandemie rückten zudem Abstands- und Hygieneregeln in den Vordergrund, die ebenso von unseren SiGe-Koordinatoren kontrolliert wurden. So mussten Sanitär- und Besprechungscontainer vorhanden sein und regelmäßig gereinigt werden. Zudem waren die vorgeschriebenen Schutzmaßnahmen der Berufsgenossenschaft Bau zu berücksichtigen und umzusetzen. Auch diese zusätzlichen Regeln und Schutzmaßnahmen wurden von allen Beteiligten befolgt, so dass der Bauablauf zu keinem Zeitpunkt stillgestanden ist.

 

Digitale Planung mit BIM bei der Generalplanung mit Kling Consult

Durch die enge Zusammenarbeit unserer unterschiedlichen Fachbereiche sowie kurzen und eingespielten internen Kommunikationswegen konnten die Prozesse beim Neubau des Laborgebäudes der Firma Bucher effizient gestaltet und der Administrationsaufwand gering gehalten werden. Zudem konnte durch die digitale Planung mit BIM und der damit verbundenen Detailtreue im 3D-Modell schnell auf Probleme reagiert bzw. diese schon präventiv erkannt und gelöst werden. Die Wünsche und Bedürfnisse des Bauherrn konnten durch regelmäßige Abstimmungen vor Ort ohne Verzögerungen in die Planung einfließen und umgesetzt werden.