Aus Baugewerbe Unternehmermagazin 9\2019

Martin Schrüfer,

Randbedingungen der besonderen Art

Derzeit entsteht am Nürnberger Augustinerhof das Zukunfts-Museum, eine Zweigstelle des Deutschen Museums Nürnberg. Ein durchaus kniffliges Projekt: Zeit- und Platzmangel, Flussnähe und denkmalgeschützte Bebauung, hohe Ansprüche an Betonqualität und komplexe Dachform. Die Experten von ­Leonhard Weiss zeigten hier, dass sie schwierige Aufgaben erfolgreich lösen ­können. Im Mai war Richtfest, die Eröffnung soll Ende 2020 erfolgen.

© Leonhard Weiss

Wie könnte die Technik der Zukunft aus­sehen? Dieser Frage wird künftig in Nürnberg nachgegangen. Nicht etwa in einem Hightech-Neubaugebiet, sondern mitten in der mittelalterlich geprägten Altstadt: Ende 2020 soll hier das Deutsche Museum Nürnberg mit dem Untertitel Zukunfts-Museum im neuen Augustinerhof eröffnen. Der gesamte Komplex wurde von Staab Architekten als Brückenschlag zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft entworfen: Einerseits nimmt der Neubau formalen Bezug zu den um­liegenden historischen Sandsteingebäuden auf, andererseits erhält er durch zeitgenössische Materialien ein eigenständiges Erscheinungsbild. So bestehen das Zukunfts-Museum und das gesamte Mansarddach aus Sichtbeton. Insbesondere für die präzise Umsetzung der unregelmäßigen Dachform waren die Expertise und Innovationsbereitschaft des Bauunternehmens Leonhard Weiss gefragt.

„Filetstück“ in Toplage im historischen Zentrum
Das Grundstück des Augustinerhofs im historischen Zentrum Nürnbergs ist ein „Filetstück“. Es liegt nur etwa 100 Meter vom Hauptmarkt entfernt, am Rande der Fußgängerzone, und grenzt direkt an die Pegnitz mit Blick auf die idyllische Trödelmarktinsel. Dennoch war das Areal, auf dem ursprünglich ein Kloster des Augustinerordens stand, lange Zeit problematisch. Nachdem die Druckerei Willmy das Areal­­ verließ, war es Brache und Parkplatz. Erst mit der Zwangsversteigerung 2007 wendete sich das Blatt: Der Nürnberger Immobilienentwickler Gerhard Schmelzer bekam den Zuschlag. Mit seinem Unternehmen Alpha Gruppe hat er sich auf die Revitalisierung von Brachflächen und Problemimmobilien spezialisiert. Für das Augustinerareal rief er einen Architekturwettbewerb zur Neubebauung aus. Volker Staab, der sich bereits mit dem Neuen Museum einen Namen in Nürnberg gemacht hatte, überzeugte mit seinem Entwurf. Er verbindet das Quartier mit dem Hauptmarkt – dem pulsierenden Zentrum der Altstadt – und schafft zugleich einen Platz am Fluss: Zwei Gebäudereihen schließen an die historischen Baublöcke an und bilden einen trichterförmigen Innenhof. An dessen Ende führen sanfte Stufen zur Pegnitz.

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Deutsches Museum schlägt Brücke in die Zukunft
Von Beginn an war eine Mischnutzung für den neuen Augustinerhof vorgesehen: Ein Hotel, Wohnungen, Büros, Restaurants und Geschäfte sollen sowohl Touristen als auch Einheimische unterschiedlichster Couleur locken. Highlight jedoch wird das Zukunfts-Museum sein – das erste seiner Art. Auf mehr als 3.000 Quadratmeter beziehungsweise vier ­Geschossen werden Projekte aus der aktuellen ­Forschung vorgestellt, die möglicher­weise das Leben von morgen beeinflussen. Erzählerischen Rahmen dabei bildet die Science-Fiction. Aus gutem Grund – wurden doch schon viele Ideen aus SF-Romanen oder SF-Filmen inzwischen Realität. Ein Holodeck à la Star Trek mit dreidimensionalen Hologrammen darf deshalb nicht fehlen. Auch Labore zum Mit­machen, Werkstätten zum ­Experimentieren, ein Forum für Diskussionen und eine Bibliothek zum Nachforschen sind geplant.

Bei der Baustellenorganisation waren extreme Nüsse zu knacken
Ende 2017, knapp zehn Jahre nach Auslobung des Architekturwettbewerbes, wurde mit den Bauarbeiten des Rohbaus begonnen. Doch die Toplage im historischen Zentrum von Nürnberg brachte viele Herausforderungen mit sich – von konstruktiven über technische bis zu logistischen: Zum einen war die geplante Rohbauzeit von 13 Monaten knapp bemessen für einen Komplex mit zirka 13.000 Quadratmeter Nutzfläche. Zum anderen beschränkten sich die Zufahrtsmöglichkeiten aufgrund der angrenzenden Fußgängerzone und der vorbeifließenden Pegnitz auf zwei Wege. Außerdem waren bestimmte Liefer- und Arbeitszeiten vorgegeben und somit ein Mehrschichtbetrieb nur bedingt möglich. Während des weltbekannten Christkindlesmarkts, der wie jedes Jahr im Dezember auf dem knapp 100 Meter entfernten Hauptmarkt stattfindet, waren die Arbeiten nur bis 15 Uhr gestattet. Die beteiligten Bauunternehmen mussten entsprechend flexibel handeln und Planungsgeschick beweisen. Wegen des Platzmangels innerhalb und außerhalb des Baufelds montierte Leonhard Weiss beispielsweise den dritten Hochbaukran außerhalb der Baugrube auf einem Portal. Darunter hindurch konnten die Lieferanten ungehindert an die Baustelle fahren, was einen wirtschaftlichen Materialfluss sicherte. Auch die Anwohner und Touristen konnten weiterhin die Karlstraße Richtung Hauptmarkt oder Trödelmarkt passieren.

Diverse Einschränkungen machen Bauingenieure erfinderisch
Die flussnahe Lage beschränkte nicht nur die Zufahrtswege, sie sorgte auch für einen hohen Grundwasserstand. Vor dem Baugrubenaushub musste dieser erst mit temporär installierten Brunnen abgesenkt werden – die tiefste Stelle der Baugrube betrug elf Meter unter dem Wasserstand der Pegnitz. Bei der Baugrubensicherung spielte der Fluss in Kombination mit der historischen Bebauung ebenfalls eine entscheidende Rolle: Zum Wasser hin konnte die Baugrubenwand nicht rückverankert werden. Genauso wenig in Richtung denkmalgeschützter Gebäude. Da die mittelalterliche Architektur auf Pfählen im Erdreich gründet, war hier eine Rückverankerung nicht möglich. Die Baugrube musste deshalb nach innen ausgesteift werden und der Aushub schrittweise erfolgen.

Erst wurde ein begrenzter Bereich mit genügend Sicherheitsabstand zum Fluss und zur umliegenden Bebauung ausgehoben. An dieser Stelle betonierte Leonhard Weiss den ersten Teil der Bodenplatte. Darauf verankerte Betonquader dienten schließlich als Widerlager für hydraulische Stützen, die sich von dort aus diagonal gegen die Baugrubenwand stemmten. An den schmaleren Stellen konnten die Stützen direkt horizontal zwischen die Wände gespannt werden. Sie waren mit Sensoren versehen, um jede Verformung sofort zu registrieren und zu melden.

Nach Absicherung der Baugrube erfolgte mit kleinerem Gerät der restliche Aushub. Knapp 5.000 Kubikmeter Erde wurden auf diese Weise noch entfernt. Zwischenzeitlich stand nur die 1,20 Meter breite Bohrpfahlwand zwischen Pegnitz und Baugrube. Die Rückstauung des Grundwassers wurde erst wieder aufgehoben, als der Neubau eine gewisse Masse erreicht hatte und ein Hochschwemmen ausgeschlossen war.


BIM-basierte Planung und Realisierung
Außer der Baustellenlogistik und -sicherung brachte auch die konstruktive Umsetzung des Gebäudes zahlreiche Herausforderungen mit sich. Die Planer von Leonhard Weiss funktionierten ihren Teil der Baustelle deshalb zu einem BIM-Projekt um. Dadurch hatten sowohl das Bauunternehmen selbst als auch die Architekten und Statiker Zugriff auf ein 3D-Modell, in dem sämtliche relevanten Daten hinterlegt waren.

Die gemeinsam nutzbare Datei ermöglichte eine effiziente und sichere Planung, was besonders für die Realisierung des Dachs wichtig war. Stefan Wille, Projektleiter bei Leonhard Weiss erklärt: „Nicht nur das Zukunfts-Museum, sondern das gesamte Mansarddach waren in Sichtbeton der Klasse SB3 geplant. Dabei sollte das Massivdach alle Gebäudeteile des Augustinerhofs überdecken und an die Traufhöhen der Umgebungsbebauung anschließen. So entstand eine unregelmäßige Dachlandschaft mit teilweise mehrfach geneigten Flächen.“

Die Vorfertigung der Dachsegmente in Form von Fertigteilen wäre aufgrund der Formvielfalt unwirtschaftlich gewesen, sodass vor Ort betoniert werden musste. Dabei galt es, direkt an die Wände an­­zuschließen. Im Bereich des Zukunfts-Museums sollte so der optische Eindruck entstehen, dass Wände und Dach scheinbar nahtlos ineinander übergehen. Auch diese Anforderung konnte durch die Schalungsplanung in 3D exakt vorbereitet werden.

Einheitliche Schalungsstruktur für Wände und Dach
Bei der Ausführung gelangen den Bauexperten die optische Verbindung der Wände und der schrägen Dachflächen aus Sichtbeton durch eine unkonventionelle Vorgehensweise: In Abstimmung mit dem Auftraggeber setzte das Bauunternehmen für das Dach die gleiche Rahmenschalung wie für die Wände ein, was zu einer einheitlichen Schalungsstruktur führte. Die Schalungselemente für das Dach wurden gekippt, gedreht und auf der betonierten Decke ab­­gestützt. Dabei konnten die unterschiedlichen Neigungen über Gelenke exakt fixiert werden. „Dieses Vorgehen brachte einen erheblichen Zeitgewinn gegenüber der ausgeschriebenen Unterbaukonstruktion aus Holz mit sich – es hätte im Prinzip ein kompletter Dachstuhl gebaut werden müssen“, erläutert Wille. Um das Verfahren zu prüfen und den Ablauf zu optimieren, legte das Bauunternehmen in Abstimmung mit den Architekten und ­Statikern Muster­flächen an. Das Endergebnis überzeugt: Wände und Dach erscheinen wie aus einem Guss, sodass eine monolithische Wirkung entsteht. Die ebenmäßige Sicht­betonoberfläche, die so erzielt werden konnte, wird für die Ausstellungen im Zukunfts-Museum einen ruhigen Hintergrund bilden.

Wie bereits bei vielen anderen Projekten, die das Unternehmen realisiert hat, waren auch beim Augustinerhof alle haustechnischen Installationen in Wände, Decken und Böden zu integrieren. Dazu mussten sie vor dem Betonieren in die Bewehrungslagen eingebracht werden. Außer der Betonkerntemperierung mit schlangenförmig verlegten Heizleitungen sind die Beleuchtung, Rauchmelder und Sprinklerleitungen in den Ortbeton eingeschlossen.

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