Rufen Sie uns an! 069 50 92 999 22 verlag@premium-architektur.de

Technische Finesse in urbaner Dichte Komplexe Gründung – Groß & Partner nutzt Deckelbauweise

Frankfurt am Main, 06.05.2021

Baugrubenverbau und Gründung sind normalerweise zwei Paar Schuhe – nicht so beim FOUR, dort ist es eines. Das liegt daran, dass das Hochhausensemble in der Frankfurter Innenstadt und damit inmitten eines dicht besiedelten Stadtzentrums errichtet wird. Diese Lage stellt eine Enge dar, die ein herkömmliches Aussteifen der Baugrube nach außen nicht ermöglicht. Mehrere Hochhäuser, darunter der Commerzbank Tower, der Omniturm wie auch der Main Tower befinden sich nur einen Steinwurf entfernt. Diese Hochhäuser verfügen allesamt über Tiefgaragen, die keinen Raum für Rückverankerungen nach außen lassen.

Die Baugrube des FOUR kann demnach nicht auf herkömmliche Weise hergestellt werden. Vielmehr noch, die FOUR-Baugrube muss mehr leisten als andere: Sie ist Verbau und Gründung zugleich. Sie ist ein komplexes Bauteil bestehend aus Bodenplatte, Gründungspfählen und einer Schlitzwand, das nicht nur die Baugrube aussteift, sondern auch tragendes Element und Fundament des künftigen Hochhausquartetts ist.

Doch der Reihe nach – bevor die Gründung hergestellt werden kann, muss zunächst ein Verbau erstellt werden. Dieser umschließt die gesamte Baugrube entlang der Grundstücksgrenze und grenzt an die Nachbarbebauung, die sich in unmittelbarer Nähe befindet. Die FOUR-Bauleitung rund um Oberbauleiter Roger Schmitt von der GP Con löst dieses Problem, indem sie sich einer Schlitzwand bedient. Der Clou: Diese Schlitzwand ist bereits Teil des Kellerkastens und der Gründung, sie hilft dabei die Lasten aus den Hochhäusern abzutragen. Dadurch wird der vorhandene Platz maximal ausgenutzt.

Die Herstellung der Schlitzwand erfolgte über eine sogenannte Leitwand, die als Einführhilfe diente. Mit einem Schlitzwandgreifer führte ein Spezialtiefbau-Team in einem zweiten Schritt den Aushub für die Schlitzwand durch. Gleichzeitig wurde fortlaufend in die freigewordene Öffnung eine Stützflüssigkeit, die Betonitsuspension, eingeleitet, die den Schlitz stabilisiert und das Grundwasser verdrängt – eine notwendige Maßnahme, um anschließend Abschalelemente links und rechts in die Schlitzwandlamellen einbringen zu können. Sobald diese gesetzt waren, platzierten die Bauarbeiter die Bewehrungskörbe und betonierten die Schlitzwandlamellen aus.

Ist die Schlitzwand hergestellt und somit der Verbau der Baugrube geschaffen, geht es in einem nächsten Schritt an die Gründung des künftigen Hochhausquartetts. Diese wird immer in Form einer Bodenplatte ausgebildet. Sind die Kräfte sehr groß, kommen Gründungspfähle unter der Bodenplatte hinzu. Man spricht dann von einer kombinierten Pfahl-Plattengründung. Kurz KPP. Nur so erhält das künftige Gebäude das erforderliche Fundament, um die großen Kräfte der Hochhäuser zu tragen.

Projektentwickler Groß & Partner und Tochterunternehmen GP Con haben zu diesem Zweck 232 Gründungspfähle und 140 Primärstützen in das Erdreich einbringen lassen. Das Einsetzen der Primärstützen erforderte vor allem Passgenauigkeit: Die Ausrichtung der Stützen musste anhand einer speziellen Verstell- und Ausrichteinheit genauestens geprüft werden. Sie wurden mithilfe einer Stützenverlängerung, auch Jungfer genannt, in den Frischbeton des Bewehrungspfahls gesetzt. Die geringe Toleranz ist notwendig, denn: Ist nur eine Stütze nicht richtig platziert, kann das zu statischen Problemen führen und die Fläche der künftigen Parkplätze in den Untergeschossen beeinträchtigen.

Doch wie können bei dieser Gründung die vorherrschenden Kräfte abgeleitet und ausreichend verteilt werden, um die Bodenplatte herzustellen? Groß & Partner nutzt dazu die Technik der Deckelbauweise. Diese knüpft nicht nur an den bestehenden Verbau an, sondern nutzt diesen auch für die Erstellung eines komplexen Kellerkastens, der den vorhandenen Platz optimal nutzt und bereits erster Bestandteil des Hochhausensembles ist. Aufgrund der großen Kräfte, die auf diesen Kellerkasten wirken, benötigt das FOUR sogar einen zweiten Deckel. Die Funktion dieser Deckel besteht darin, die von außen auf den Bau einwirkenden Kräfte aufzunehmen und innerhalb des künftigen Kellerkastens zu verteilen.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Deckel, der Fläche des künftigen 2. und 3. Untergeschosses, zeigt sich dem Betrachter eine Stützenlandschaft. Erst nachdem diese vollständig freigelegt war, begannen die Arbeiten zur Herstellung des zweiten Deckels. Nachdem diese abgeschlossen waren, wurde der Aushub unterhalb dieses zweiten Deckels realisiert. Groß & Partner setzte hierzu rund 100 Bauarbeiter ein, die über vier große und vier kleine Öffnungen den Bereich unterhalb des Deckels betraten und mit der Hilfe von Baggern die Erde an die Oberfläche beförderten. Die kleineren Öffnungen sind dabei nur Behelfsöffnungen, die der besseren Erreichbarkeit der unterirdischen Fläche dienen. Nach Abschluss des Kellerkastens werden diese wieder zubetoniert. Aus den großen Öffnungen werden dann die Kerne der Hochhäuser wachsen.

Die unterhalb des zweiten Deckels freigewordene Fläche dient einerseits als weiteres Untergeschoss und andererseits als Grundlage für die Bodenplatte, die zurzeit phasenweise hergestellt wird. Diese Platte ist bis zu 5,20 Meter dick und bildet mit den zuvor eingebrachten Gründungs- und Primärpfählen die Gründung der vier Hochhäuser. Sie liegt tiefer als 20 Meter unterhalb des Straßenniveaus. Ihre Herstellung markiert den Abschluss der statisch kritischsten Phase des FOUR.

Die Deckelbauweise in dieser Form ist nicht nur eine hochkomplexe Angelegenheit, die Herstellung eines Kellerkastens dieser Art stellt den Projektentwickler Groß & Partner auch vor nie dagewesene Herausforderungen. So bedeutet beispielsweise das Bauen unter einer bestehenden Decke, dass alle Schritte im Voraus geplant werden müssen. Nachträgliche Änderungen an den Pfählen sind nicht mehr möglich. Wand- und Deckenabschlüsse müssen alle bereits vor Baubeginn durch die zuständigen Architekten und Planer finalisiert sein.

Aber auch die Sicherheit der Bauarbeiter ist ein großes Thema. Der derzeitige Arbeitsbereich unterhalb des zweiten Deckels ähnelt einem Bergwerk. Messgeräte erfassen den Stickstoff und Kohlenstoffdioxidgehalt der Luft und lösen bei kritischen Werten Alarm aus. Die Baustelle würde dann evakuiert werden.

Ist die Fertigstellung des Kellerkastens beendet, wächst FOUR in die Höhe. Im wahrsten Sinne des Wortes: Steht das Fundament und sind die Untergeschosse fertiggestellt, sind alle Voraussetzungen gegeben, dass sich die vier Türme aus den Deckelöffnungen in die Höhe erheben können. Beim T4 ist das bereits der Fall und der 100 Meter hohe Büroturm befindet sich als erster der vier Türme im Hochbau.