Münster (ABZ). – Ein Bauprojekt mit einem nicht alltäglichen Anforderungskatalog entsteht 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. Mithilfe großer Mengen an Schalungslösungen der Ulma Construction GmbH und Massen von Ortbeton nimmt die künftige Arbeitsumgebung der Wissenschaftler bereits seit einiger Zeit Form an.
Auf einem bislang unbebauten, rund 6000 m² großen Grundstück im naturwissenschaftlichen Zentrum von Münster realisiert der Bau- und Liegenschaftsbetrieb des Landes Nordrhein-Westfalen (BLB NRW), Niederlassung Münster, den Ersatzneubau – ein Großprojekt mit komplexen baulichen Lösungen, das den Studien- und Forschungsstandort in Münster 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 m 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 aus Dortmund im September 2023 begonnen.
Große Schalungsmengen
"Besonders mit Blick auf den Material- und Schalungseinsatz sucht der Ersatzneubau Physik tatsächlich seinesgleichen", betont Ulma-Vertriebsmitarbeiter Bernd Gielnik. Damit in den Laboren des Institutsgebäudes für den Fachbereich Physik 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 1500 m² Moduldeckenschalung des Typs CC-4, 2500 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.
Dass für den Neubau derart viel Ortbeton zum Einsatz kommt, liegt an der späteren Nutzung. Physikalische Experimente im Nano-Bereich 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 so weit wie möglich zu vermeiden. Aus Gründen der Schwingungsresistenz werden Laserlabore und Nanomikroskopie zudem in zwei Untergeschossen in bis zu zehn Metern Tiefe untergebracht. Hier gelten allein für die Decken besondere bautechnische Anforderungen. Diese wurden 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 12 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", erklärt Klaus Naschinski, Projektleiter der Aug. Prien Bauunternehmung.
Besonders herausfordernd sei die Erstellung der Außenwände im Untergeschoss gewesen. Angesichts variierender Höhen verlangte dies von den Beteiligten ein hohes Maß an konstruktiver Interaktion. Durch die enge Zusammenarbeit zwischen Aug. Prien und Ulma konnte die Gesamthöhe von rund 9,4 m bei teilweisen Höhenversprüngen von rund 1 m problemlos realisiert werden.
Oberpolier Paulo dos Reis Silva von Aug. Prien 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-Mitarbeitenden 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."
Zunächst nutzten die Mitarbeitenden von Aug. Prien Felsanker, um Ausgleichsbeton auf der Bohrpfahlwand aufbringen zu können. Hierauf wurde sodann Frischbetonverbundfolie aufgebracht, bevor die eigentliche Außenwand mithilfe der modularen Rahmenschalung ORMA einhäuptig unter Nutzung von Abstützböcken erstellt werden konnte.
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 9 Meter hohen Wänden mit häufigen Versprüngen haben wir die Decke in zwei Abschnitten betoniert. Um die Lasten abzuleiten, haben wir eine Zwischenbühne mithilfe 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."
Frühausschalen möglich
Als vorteilhaft für die Effizienz auf der Baustelle hat sich nach Aussage der Projektverantwortlichen auch die Moduldeckenschalung CC-4 erwiesen, die ab dem Erdgeschoss für die Erstellung der 30 cm starken Regeldecken verwendet wurde. Durch das Fallkopfsystem ist ein Frühausschalen möglich, sodass alle Träger und Paneele für den nächsten Einsatz gewonnen werden können, während lediglich Stützen und Schnellabsenkköpfe als Notunterstützung unter der fertigen Decke verbleiben. 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 t die Lasten aller oberen Geschosse aufnehmen und die große Spannweite des Hörsaals überbrücken.
Die Fertigstellung des Rohbaus ist für dieses Jahr geplant. Nach dem darauffolgenden 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.
