_ Inmitten des Kölner Grüngürtels und eingebettet in den Sportpark Müngersdorf finden sich neben Außensportanlagen, Sporthallen und Hörsälen auch 21 wissenschaftliche Institute der Hochschule.
Dazu zählt seit Kurzem auch ein neues Gebäude des naturwissenschaftlich-medizinischen Instituts („Nawi-Medi“).
Für den Neubau war ein beschränkter Wettbewerb unter 25 Teilnehmern ausgelobt worden, den das Aachener Architekturbüro kadawittfeldarchitektur (www.kwa.ac) gewann, das als Generalplaner fungierte.
Seit 2015 ist die Fassadenkontur des Nawi-Medi fertiggestellt und der Innenausbau läuft aktuell auf Hochtouren. Laut Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW (BLB NRW) wurde bei der Gebäudeausrüstung des Komplexes besonderer Wert auf Energieeffizienz und Schonung natürlicher Ressourcen gelegt. Das neue Gebäude wird energetisch mit einem Blockheizkraftwerk versorgt. Dessen Abwärme nutzt eine Absorptionskältemaschine zur Gebäudeklimatisierung.
Mit dieser Art der Energiegewinnung bzw. Energieumwandlung lässt sich der Schadstoffausstoß erheblich reduzieren. Man rechnet gegenüber konventioneller Energieerzeugung um bis zu 650 t weniger CO2-Ausstoß.
Dies bedeutet, dass der Primärenergieverbrauch des Neubaus gemessen an den Anforderungen der EnEV 2009 um etwa 22 % unterschritten werden soll.
Elegante Optik
Der Neubau des Institutsgebäudes ist ca. 140 m lang und 18 m breit und hat zwei Untergeschosse und fünf oberirdische Stockwerke. Das Erdgeschoss, die erste und die zweite Etage verlaufen ab Achse 12 geschwungen: Die Ost-Fassade (Achse A) bildet ein Kreissegment mit einem Radius von rund 61 m, die West-Fassade (Achse D) entspricht einem Kreissegment mit einem Radius von ca. 78 m. Das 3. und 4. OG verlaufen gerade und kragen im Bereich der geschwungenen darunterliegenden Geschossteile aus. Dementsprechend mussten die Pfosten-Riegel-Fassade, die hinterlüftete Fassade sowie die innenseitigen Laibungsbleche (Sturz- und Fensterbank) polygonal ausgeführt werden.
Das Bauvorhaben Nawi-Medi hielt mit ca. 2700 geschosshohen Lisenen in verschiedenen Neigungen eine Besonderheit bereit, die für den Fassadenbauer eine konstruktive und logistische Herausforderung war. Dazu kamen Elemente mit geteilten Pfosten, die einer RC2-Prüfung – Einbruchschutz – durch ein anerkanntes Prüfinstitut unterzogen wurden.
Aufwendige Bau-Logistik
Das ausführende Unternehmen für die Fassaden und Fenster des Nawi-Medi war die Radeburger Fensterbau GmbH (www.rf-fassaden.de), die sich seit ihrer Gründung im Jahr 1990 zu einem leistungsstarken Fassadenbetrieb mit heute 250 Mitarbeitern entwickelt hat.
Den Zuschlag zur Ausführung der Fassadenbauarbeiten erhielt das Unternehmen aufgrund seiner fachlichen und wirtschaftlichen Kompetenz. Eine Anzahl größerer Referenzobjekte, darunter viele Hochschul- und Institutsgebäude, belegen das. Heute werden durch die Firma Aufträge mit einem Mindestumfang von 500 000 Euro abgewickelt, die hauptsächlich in Deutschland und England (London) realisiert werden.
Während der Bauvorbereitung waren 10, beim Bau der Elemente 15, für die logistische Abwicklung drei sowie bei der Montage etwa 25 Mitarbeiter des Fassadenbauers tätig.
Der Materialtransport auf der Baustelle wurde durch ein bauseitiges Logistikunternehmen koordiniert. Das bedeutete, dass jeder Transport angemeldet und genehmigt werden musste.
Fassaden-Know-how durch eigenes Technikbüro
Im technischen Büro von Radeburger Fensterbau sind bis zu 40 Personen tätig: Dort werden komplexe Fassadenkonstruktionen vorbereitet, Werk- und Montagepläne erstellt, Versuche auf dem firmeneigenen Prüfstand vorgenommen sowie Simulationsberechnungen zu bauphysikalischen Eigenschaften der geplanten Fassaden ausgeführt.
Auf diese Weise könne man Planern, Architekten und Bauherren umfangreiches Ingenieurwissen bei Planung, Konstruktion und Abwicklung zur Verfügung stellen, wie es aus dem Unternehmen heißt. Solarfassaden, Structural Glazing, Brand- und Schallschutzkonstruktionen, Stahl-, Alu- und Blechfassaden sowie Kombinationen mit Naturstein umfasst das Produktspektrum.
Für den Bau der Nawi-Medi -Fassaden in Köln nutzte der Fassadenbauer die Profilsysteme des Aluminiumsystemhauses Wicona, eine Marke der Sapa Building Systems GmbH aus Ulm. Die Wahl fiel auf das System Wictec 50, eine Pfosten-Riegel-Fassade mit sehr schlanken Ansichtsbreiten von 50 mm. Grund dafür waren u. a. die zahlreichen Varianten und Erweiterungsmöglichkeiten des Fassadensystems, das Raum für die kostensparende Anpassung an statische wie gestalterische Anforderungen zulässt.
Die Fenster am Neubau bestehen aus dem Alu-Profilsystem Wicline 65 evo, für die Türen kam Wicstyle 75 evo zum Einsatz. Beides sind optisch ansprechende Systeme mit hoher Energieeffizienz, die sich flexibel in die Fassade integrieren lassen. Zur Unterstützung ihrer Konstruktionsarbeit nutzten die Metallbauer aus Radeburg eine systemneutrale Software.
Die Anforderungen an Bauelemente und Isoliergläser
Für die Bemessung der Wärmeschutzeigenschaften der Bauelemente mussten laut Leistungsverzeichnis folgende Anforderungen erfüllt werden:
- Hinterlüftete Alublechbekleidung U<sub>w</sub> 0,23 W/(m²K)
- Auskragung 3. und 4. OG (Stahlkonstruktion) U<sub>w</sub> 0,17 W(m²K)
- Fensterband U<sub>w</sub> 1,30 W/(m²K)
- Foyerfassade U<sub>w</sub> 1,00 W/(m²K)
- Außenwand-Paneele U<sub>w</sub> 1,00 W(m²K)
- Auskragung über 2. OG (Untersicht) U<sub>w</sub> 0,20 W(m²K)
- Drehtüren U<sub>w</sub> 1,30 W/(m²K)
Die Anforderungen an die Wärmedämmgläser lauteten:
- Lichtdurchlässigkeit T<sub>L</sub> 68 %
- Gesamtenergiedurchlassgrad g-Wert 48 %
- Wärmedurchgangskoeffizient U<sub>g</sub>-Wert 1,0W/(m²K)
- Schalldämmwert R<sub>w</sub> 32 dB
Für das 3-fach-Sonnenschutz-Isolierglas galten diese Anforderungen:
- Lichtdurchlässigkeit T<sub>L</sub> 50 %
- Gesamtenergiedurchlassgrad g-Wert 30 %
- Wärmedurchgangskoeffizient U<sub>g</sub>-Wert 0,7 W/(m²K)
- Schalldämmwert R<sub>w</sub> 32 dB
Tabelle 01 zeigt Details zum eingesetzten 3-fach-ISO. Weiter wurden 220 (414 m2) Einfachgläser, 6,0 mm dick, rückseitig mit 2-fach-Siebdruck, verbaut.
Minutiös berechnete Fassade
Der Fassadenbauer aus Radeburg hatte mit den Konstruktionen eine Vielzahl verschiedenster technischer Werte zu erfüllen: So wurden beispielsweise die Anforderungen an den Wärmeschutz durch zweidimensionale Analyse nach DIN EN ISO 6946 für jede Variante der Fassadenkonstruktion berechnet.
Darüber hinaus waren alle kritischen Anschlussdetails auf das Risiko des Kondensatanfalls zu überprüfen. Weiter galten die üblichen umfangreichen Anforderungen an die Bemusterung und die Dokumentation vieler Prüfzeugnisse und Zulassungen. Dazu wurde eine Musterfassade erstellt und zur Beurteilung auf der Baustelle aufgebaut.
Positiv für den Bauablauf war das Zusammenspiel der Baubeteiligten: Die Mitarbeiter des Fassadenbauers beschreiben die Zusammenarbeit mit den Bauherren, Architekten und der Bauleitung als sehr gut.—
Bautafel
Bauherr Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW
Generalplaner kadawittfeldarchitektur, Aachen
Fassadenbau Radeburger Fensterbau GmbH
Fassade Wicona-Profile: Wictec 50, Wicline 65 evo und Türsystem Wicstyle 75 evo
- 2000 m² Pfosten-Riegel aus Aluminium + 600 m² aus Aluminium RC2
- 200 m² Pfosten-Riegel aus Stahl
- 4500 m² Aluminium Blechfassade
- 4500 m² Lochblechlamellen (Alu)
- 2500 m² Raffstoren
3D-BIM Angebot von Wicona erweitert
Wicona unterstützt Metallbauer bei der neuen Planungsmethode nach BIM (Building Information Modelling) und stellt seine Produkte als 3D-BIM Objekte auf der BIM-Object-Plattform (www.bimobject.com) zur Verfügung.
Dort sind alle derzeit verfügbaren Wicona 3D-Objekte zu finden. Diese können je nach Objekt im REVIT- und/oder im Archicad-Format abgerufen werden.
Zur Erinnerung: BIM ist eine immer häufiger eingesetzte Technologie zur digitalen Konstruktion virtueller Gebäudemodelle. Dieses Verfahren soll den Planungsprozess vereinfachen, da es im Vergleich zum manuellen Vorgehen eine verbesserte Analyse und Steuerung in der Planungs-, Bau- und Betriebsphase ermöglicht.
Zweiter wesentlicher Vorteil: Allen am Projekt Beteiligten steht jederzeit der aktuelle Planungs- und Ausführungsstand des Modells zur Verfügung. Metallbauer, Architekten und Planer können so stets auf dieselben Informationen und Spezifikationen der Produkte und Systeme (Fassaden, Fenster und Türen) zugreifen. Dazu kommt: In einer Reihe von Ländern ist BIM bei der Planung öffentlicher Gebäude bereits verpflichtend und erfährt zunehmend weltweite Verbreitung.
BIM-Objekte und Formate im Überblick
Die Wicona-Bibliothek umfasst in den einzelnen 3D-BIM Objekten unterschiedliche Produktinformationen und -spezifikationen, u. a. Zeichnungen, Schnitte, Serien- und Artikelnummern, Maße und U-Werte. Damit können Metallbauer mit der Planungsabteilung ihre BIM Modelle einfach und schnell planen. Erhältlich sind für:
Fassade Wictec 50 in Revit und Wictec 50SG in Revit
Fenster Wicline 65 evo in Revit,
Wicline 75 in Revit+Archicad, und Wicline 75 evo in Revit,
Wicline 90SG in Revit,
Wicline 95 in Revit+Archicad
Türen Wicstyle 65 evo in Revit+Archicad,
Wicstyle 75 evo in Revit,
Wicstyle 77FP in Revit+Archicad
Schiebeelemente Wicslide 65 in Revit+Archicad, Wicslide 160 in Revit+Archicad
Optimal vorbereiten lässt sich die BIM-basierte Planung mit der Wicona-Software WIC3D. www.bimobject.com
Durch das optimierte Gebäudekonzept in Kombination mit den leistungsfähigen Fassaden wird bei dem Bau ein verminderter CO 2 -Ausstoß von bis zu 650 t jährlich erwartet.