Stadtluft macht leicht: Anspruchsvolle Neubauarchitektur in Hamburger Innenstadt mit Hohlkörpersystem realisiert

Verringerte Betonmenge ermöglicht Gewichtseinsparung von 1.240 Tonnen 

Im Jahr 2015 erwarb die MOMENI Gruppe den 1956 eingeweihten Hamburger Hauptsitz des Axel Springer Verlags, um dort mit dem SPRINGER QUARTIER eine Premiumimmobilie mit Büro-, Handels-, Gastronomie- und Wohnflächen entstehen zu lassen. Der Herausforderung, das seit 1997 unter Denkmalschutz stehende Springer-Hochhaus energetisch zu sanieren und um einen modernen urbanen Neubau zu erweitern, nahmen sich die international renommierten Architekten von Gerkan, Marg und Partner (gmp) an. Der gesamte Komplex soll gemäß den Vorgaben des international anerkannten LEED Systems in Gold zertifiziert werden. Um das Ziel zu erreichen und auch den besonderen statischen Gegebenheiten gerecht zu werden, wurden im Zuge der Tragwerksplanung durch WTM Engineers Hamburg zur Verringerung der Betonmenge und des Gebäudegewichts Hohlkörperelemente der HEINZE Cobiax Deutschland GmbH in die Planungen miteinbezogen. Dadurch war es der bauausführenden Ed. Züblin AG als Generalunternehmen möglich, das benötigte Betonvolumen des Neubautraktes um 496 m³ zu verringern und eine Gewichtseinsparung von 12.400 kN zu erzielen.

Die urbane Lage des Neubaus sowie die unterschiedlichen Nutzungen der Erd- und Untergeschosse im Vergleich zu den einheitlich gestalteten Obergeschossen bedeuteten eine Herausforderung für Architekt und Tragwerksplaner. Die Nähe zu den Nachbargebäuden, deren Fundamente bei den Tiefbauarbeiten nicht in Mitleidenschaft gezogen werden durften, musste ebenfalls berücksichtigt werden. Um die Vorstellungen der Architekten von gmp umsetzen zu können, schlugen die Statikexperten der WTM Engineers Hamburg die Verwendung der Cobiax-SL-Elemente vor, da durch den Einsatz der Hohlkörper im Vergleich zu vollmassivem Stahlbeton eine Gewichtsreduktion von bis zu 35 Prozent möglich ist. „Unser Planungsbüro hat bereits bei anderen Projekten positive Erfahrungen mit den Cobiax-Produkten gesammelt und somit erschienen sie uns für dieses herausfordernde Projekt als ideale Lösung“, erinnern sich Detlev Haasse und Christopher Gabbert, Projektleiter bei WTM Engineers. Das patentierte Cobiax-System besteht aus 250 cm langen Bewehrungsstahlelementen, in denen die Hohlkörper nach der Montage der Halbschalen fixiert werden, und ersetzt in Flächen, bei denen kein Beton für die (Biege-) Tragfähigkeit der Decke notwendig ist, bis zu 35 Prozent des Baustoffs. „Die Einsparungen an Material und Gewicht, die durch den Einsatz unserer Technologie möglich sind, sind signifikant“, erklärt Dipl.-Ing. Volkmar Wanninger, Geschäftsführer der HEINZE Cobiax Deutschland GmbH. „Der positive Einfluss auf die Statik der Gebäude bietet den Architekten bisher ungeahnte Möglichkeiten bei der Gestaltung weiter Räume: einerseits durch geringere Deckenstärken und andererseits durch Spannweiten von bis zu 20 m.“

Diese Vorteile konnten beim SPRINGER QUARTIER voll zur Geltung gebracht werden, da diverse Bereiche des Gebäudes nicht direkt gegründet werden konnten, sich an den Grundstücksgrenzen komplizierte Gründungssituationen ergaben und die unterschiedlichen Nutzungen der Geschosse verschiedene Abfangsysteme notwendig machten. „Die Gewichtseinsparung, die sich aus der Verwendung der Cobiax-Hohlkörpersysteme ergab, machte viele der Abfangsysteme und die Konstruktion von bis zu 8 m überhängenden Gebäudeteilen überhaupt erst möglich“ erklären Gabbert und Müller einstimmig. Mittels der Software „Quick and Light“, die Cobiax allen Tragwerksplanern kostenlos zur Verfügung stellt, wurden auch bei den anspruchsvollen Baugeometrien im SPRINGER QUARTIER alle Werte ermittelt, die für die Planung unter Verwendung der Hohlkörpersysteme notwendig waren. Diese Vorgaben der Entwurfsstatik wurden im Anschluss durch das Technische Büro Hamburg der Ed. Züblin AG in den Schal- und Bewehrungsplänen abgebildet und konnten somit auf der Baustelle umgesetzt werden.

Innenstadtlage erfordert aufwändige Logistik

Eine besondere Herausforderung bei Großbaustellen in Innenstadtlage stellten die beengten Platzverhältnisse dar sowie die Auflage, den regulären Stadtverkehr in möglichst geringem Ausmaß zu beeinträchtigen. „Durch die zentrale Lage des SPRINGER QUARTIERS waren die Zeitfenster, in denen wir die Baustelle mit Material beliefern lassen konnten, sehr knapp bemessen. Des Weiteren stand auf dem Gelände selbst nur wenig Platz für die Entladung der anliefernden LKWs zur Verfügung“, berichtet Christoph Wieghaus, Bauleiter der Ed. Züblin AG. Die Ed. Züblin AG gehört zum Konzernverbund der STRABAG SE, einer der führenden europäischen Technologiekonzerne für Baudienstleistungen.

Da für den Rohbau insgesamt 5.500 Tonnen Stahl und etwa 34.000 m³ Beton benötigt wurden, mussten alle Lieferungen genau aufeinander abgestimmt sein, um einen Rückstau auf die umliegenden Straßen zu vermeiden. Auch die Anlieferung der Cobiax SL Hohlkörperelemente, die in insgesamt sieben Fuhren auf die Baustelle transportiert wurden, ging in die Ablaufplanung mit ein. Für einen schnellen Start der Betonagearbeiten wurde die erste Lieferung der Hohlkörpersysteme ab Werk von HEINZE Cobiax Deutschland vormontiert. Bei den übrigen sechs wurden die Einzelkomponenten erst vor Ort montiert und weiterverarbeitet. „Nach dem Fertigstellen der ersten Zwischendecke konnten wir die Fläche als Zwischenlager und Montageplatz für die Cobiax-Elemente nutzen“, erläutert Wieghaus. „Nach der Vormontage der Hohlkörperelemente haben wir diese sukzessive auf den einzelnen Deckenabschnitten eingesetzt.“ Am ersten Tag des Einsatzes der Hohlkörpersysteme wurden alle Arbeiter vor Ort durch das Cobiax-Team geschult, um eine schnelle und unkomplizierte Montage sicherzustellen. Für das Verlegen selbst wurden Pläne angefertigt, gemäß derer die  Deckenflächen mit Hohlkörpern belegt wurden. Diese erstellten die Experten von Cobiax unter Berücksichtigung der Statikberechnungen des Tragwerksplaners, um eine statische Beeinträchtigung der Decken zu vermeiden. Nach der Positionierung der Elemente gemäß Planvorgabe erfolgte die Betonage in zwei Schritten. „Die Vorbetonage zur Fixierung der Hohlkörpersysteme, die dazu dient, Auftrieb zu vermeiden, haben wir mit dem Betonkübel vorgenommen. Der Betonabruf und Einbau wurde für die Betonage der Flächen mit Cobiax Hohlkörpern eingestellt und stellte eine weitere Herausforderung in Bezug auf die engen Platzverhältnisse dar“, erklärt Wieghaus. „Die Abstandhalter, die auch als Montageelemente dienen, stellen dabei den Verbund her. In einem zweiten Arbeitsgang wurde anschließend die Decke fertig betoniert.“

Einsparpotentiale durch die Verwendung von Hohlkörperelementen

Durch die verringerte Menge an Beton und Bewehrungsstahl sinken die Kosten der gesamten Tragstruktur des Gebäudes. Als Zusatzeffekt wird durch das geringere Betonvolumen auch der Ausstoß von umwelttoxischen Schadstoffen reduziert. Beim Projekt SPRINGER QUARTIER bedeutete die Einsparung von 496 m³ Beton  eine CO2-Reduktion von 105 Tonnen. Dies resultiert unter anderem aus dem Wegfall von 80 Betonmischerfahrten zur Baustelle. „Innerhalb der nächsten 5 Jahre wollen wir durch den Einsatz unserer Produkte im Stahlbetonbau die CO2 -Emission um insgesamt 1 Mio. Tonnen reduzieren, um das Umdenken hin zum nachhaltigen Bauen weiter zu bringen“, erklärt Wanninger abschließend. Da bisher bereits mehr als 14 Mio. m² Cobiax-Hohlkörperdecken realisiert wurden, was einer Betoneinsparung von 2 Mio. Tonnen und einer CO2-Reduktion von 180.000 Tonnen entspricht, erscheint dieses Ziel durchaus realistisch.