Neubau Verwaltungsgebäude Eichenweg 3, Zollikofen – Ein Musterschüler aus RC-Beton

Objektdaten

• Bauherrschaft Bundesamt für Bauten und Logistik (BBL)
• Totalunternehmer Marti Gesamtleistungen AG
• Architektur Bauart Architekten und Planer AG
• Bauingenieur Bächtold & Moor AG
• Baumeister Marti AG Bern
• Nutzfläche 33’000 m2
• Gesamtkosten 90 Mio. CHF
• Zertifikat SNBS Platin Standard
• Inbetriebnahme 2021

Projektbeschrieb

Auf dem Meielen Areal in Zollikofen bei Bern wurde im Rahmen eines Gesamtleistungswettbewerbs von der Planung 2016 bis Inbetriebnahme 2021 das zweite Verwaltungsgebäude für die Unterbringung des Bundesamts für Informatik und Telekommunikation (BIT) realisiert. Im Januar 2022 wurde das Gebäude mit dem Platin-Zertifikat des Standards Nachhaltiges Bauen Schweiz SNBS ausgezeichnet.

Das 10-geschossige Verwaltungsgebäude weist ein Gebäudevolumen von ca. L x B x H von 70 x 50 x 30 m auf und nördlich ist unter Terrain eine Einstellhalle mit Rampe als Annexbau angegliedert. Der Skelettbau mit vorfabrizierten Stützen und aussteifenden Ortbetonkernen ist im gut tragfähigen Untergrund und bereichsweise auf RC-Materialersatz flach fundiert.

Mit Stolz konnten wir als Projektteam dieses anspruchsvolle Bauvorhaben innerhalb von 5 Jahren zwischen Zuschlagsverfügung bis Inbetriebnahme erfolgreich realisieren und insbesondere die Mindestanforderungen Seite SNBS im Bereich Ressourcenschonung weit übertreffen. Dies durch den Einsatz von Recyclingbaustoffen, eine intelligente Planung, die durchgängige Zusammenarbeit und den Einsatz von innovativen Konzepten.

   
Neubau bei Inbetriebnahme 2021                                 Rohbau kurz vor Betonieren der letzten Geschossdecke

Erfolgsgeschichte mit gebündelten Interessen aller Projektpartner

Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für das Projekt war die vom Wettbewerb bis zur Inbetriebnahme durchgängige Zusammenarbeit zwischen #Marti Gesamtleistungen als TU, dem Planerteam und #Marti AG Bern als Baumeister. Anders als im konventionellen Beschaffungsmodell mit Einzelleistungsverträgen konnten wir als Bauingenieur das Projekt eng mit dem Baumeister zusammen entwickeln und so auch Etappierungen und Bauabläufe bestmöglich auf die Ausführung und Bauprozesse abstimmen.

Verhandlungen und Diskussionen zu Kosten und Terminen waren nur in vergleichsmässig geringem Mass notwendig. So konnten personelle Ressourcen zielgerichtet in das Vorantreiben und ein bestmögliches Projekt investiert werden. Eine für die Ausführungsplanung und Realisierung zusammen erarbeitete Prozessplanung inkl. Planlieferprogramm erlaubte effiziente und stockwerkweise Zusammenarbeit und die stets pünktliche Lieferung mehrere tausend Ausführungspläne sämtlicher Planer.

Ein effizientes und Ressourcen schonendes Tragwerkskonzept

Durch die konsequente Verfolgung der Kriterien SNBS Hochbau konnte in enger Zusammenarbeit zwischen Totalunternehmer, Architekt und Bauingenieur ein sehr effizientes Tragwerkskonzept entwickelt werden, welches einerseits den Bedarf an Ressourcen und Materialien schont und welches gleichzeitig auch durch sich wiederholende und getaktete Bauetappen eine wirtschaftliche Realisierung ermöglichte. Das Einsparen grauer Energie ging so Hand in Hand mit einer Optimierung der Baukosten. Zielvorgaben Seite SNBS Platin wurden bzgl. Rohbau nicht nur erreicht, sondern teilweise massiv übertroffen. Wesentliche Erfolgsfaktoren waren dabei:

• Baugrube: Durch die Positionierung des Gebäudes und Konzipierung der Untergeschosse wurde die Baugrube vereinfacht und der Aushub verringert. Aushubmaterial wurde einerseits für die Hinterfüllung und andererseits als Zuschlagsstoff für die örtliche Betonanlage wiederverwendet.
• Vertikalität: Die Schwerelasten des Gebäudes werden im Skelettbau konsequent vertikal und in einem für Flachdecken wirtschaftlichen Stützenraster im Bereich von 6 bis 8 m in die Fundationen geführt.
• Systemtrennung: Die Trennung zwischen Primärstruktur (Tragwerk) und Sekundärstruktur (Ausbau inkl. HLKS-Installationen) wurde konsequent geplant und umgesetzt. Dies trägt zu einer langfristigen Flexibilität des Gebäudes ohne Eingriffe am Tragwerk bei Nutzungsänderungen und einem wirtschaftlichen Betrieb und Unterhalt bei.
• Deckenstärken: Durch die Systemtrennung wurde die Deckenstärke auf den effektiv statisch erforderlichen Querschnitt und nicht auf HLKSE Einlagen optimiert. Die Lage der Stützenachse wurde statisch so optimiert, dass mittels Durchlaufwirkung und Anpassungen der Deckenrandfelder die statischen Höhen weiter optimiert wurden. Bei kritischen Verformungen wurden die Schalungstische nach Bedarf überhöht.
• Planung nach BIM Methode: Die konsequente Planung nach BIM Methode inkl. Einbindung des Baumeister erlaubte einen durchgängigen Informationsfluss und massiven Effizienzgewinn in der Ausführungsplanung, AVOR und Realisierung.
• Erdbebensicheres Bauen: Die Bemessung der Stahlbetonkerne und Wände nach Kapazitätsmethode, erlaubte es, mit verhältnismässig wenigen duktil ausgebildeten Wänden, einen ausreichenden Erdbebenschutz nach Vorgaben des BAFU zu erreichen.

Wir erlauben uns auch den Vergleich zum direkten Nachbargebäude, der vorgängig realisierten ersten Bauetappe. Durch das effizientere und wirtschaftliche Tragwerk konnten wir mit Regelgeschossdecken von 26 cm Stärke im Vergleich zur Etappe 1 mit 28 cm starken Deckenplatten auf das sehr vergleichbare Gebäudevolumen mit 10 Geschossen ca. 700 m³ Beton einsparen. Dabei konnten wir nicht nur Ressourcen schonen, sondern auch einen Beitrag an der Reduktion des CO₂ Verbrauchs leisten. Bei einem ungefähren CO₂ Verbrauch von 200kg pro m³ Beton wurde nicht nur kostengünstiger gebaut, sondern bei einem reduzierten Betonvolumen von den 700 m³ Beton rund 140 t CO₂ eingespart.

Betonrezeptur

Mit dem Entscheid Seite Baumeister, vor Ort eine eigene Betonanlage zu installieren, sowie weitere Betonlieferungen direkt über das eigene Baustoffcenter Lätti sicherzustellen, wurden vorab zwischen Bauingenieur und den Baustoffexperten die Rezepturen für Recycling-Konstruktionsbeton auch mit erhöhtem Gehalt an Betongranulat und der Einsatz der zugelassenen Zementarten CEM II/B und CEM III für normal beanspruchte Betone bestmöglich auf die Anforderungen aus Tragsicherheit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit abgestimmt.

So wurde auch für Bauteile RC-Konstruktionsbeton eingesetzt, wo es technisch eher unüblich ist, wie beispielsweise in den Untergeschossen im Bereich der wasserdichten Betonkonstruktion (Weisse Wanne). In Absprache mit dem Systemlieferant für die Dichtigkeitsgarantie, #Vistona, wurden Etappierungen, Bewehrungsgehälter und Betoneigenschaften so abgestimmt, dass auch die Untergeschosse fast ausschliesslich mit Betongranulat als Zuschlagsstoff aufgeführt werden konnten.

RC-Beton ist aufgrund der geringeren Steifigkeit (tieferer E-Modul) kritischer bzgl. Verformungen insbesondere bei weit gespannten, schlanken Flachdecken. Um die Stahlbetondecken trotzdem weitgehend mit Betongranulat auszuführen, wurden die Deckenschalungen teilweise überhöht und die Notspriessung unter Überwachung der Festigkeitsentwicklung mittels Concremote von Doka getrackt.

74 % Recycling Baustoffe

Nach dem SNBS Kriterium Ressourcenschonung ist bei Verfügbarkeit von RC-Beton innerhalb von 25 km ein Mindestanteil von 50% sicherzustellen, für diejenigen Bauteile, wo dies nach Stand der Technik und nach Normen umsetzbar ist. Dies gilt sowohl für den Konstruktionsbeton, für Füll-, Hüll- und Unterlagsbeton als auch für Hinterfüllungen, Auffüllungen und Materialersatz.

Mit der modellbasierten Planung wurden die Bauteile bereits in der Projektierung systematisch nach Primär- und RC-Baustoffen kategorisiert und auswertet und ein Verhältnis von 43 zu 57% zwischen Pirmär- zu RC-Material hat sich bereits frühzeitig abgezeichnet.

   
Tragwerksmodell mit Darstellung des Konstruktionsbeton grün für RC- und grau mit Primär-Zuschlägen

Mit der Ausführungsplanung und Einbindung der Unternehmer und Materiallieferanten wurde das Verhältnis nochmals deutlich auf 26 zu 74% zu Gunsten von Recycling-Baustoffen gesteigert. Sämtliche Lieferscheine wurden tabellarisch erfasst und ausgewertet. Die nachfolgende Grafik zeigt die Anteile der effektiv verbauten Materialen.

Auf diese Leistung und die SNBS Platin Zertifizierung schauen wir mit dem gesamten Projektteam, Totalunternehmer und Baumeister stolz zurück und können definitiv von einem Muster-Projekt hinsichtlich Ressourcen schonendem Bauen und einer optimierten Verwendung von Recyclingbaustoffen sprechen. Wir freuen uns auf zukünftige Projekte, wo wir die Herausforderung gerne annehmen – diese Kennzahlen noch weiter zu übertreffen.