PROJEKT 1 // HOCHHAUS

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1 PROJEKT 1 // HOCHHAUS Zero-Zero: 60 Meter Innovation in Holz 16 Statik: Schwund ist inbegriffen 20 Steckbrief 23 Interview: Alles geregelt 24 Kann ich das auch? 24 WANN: Donnerstag, 6. Dezember 2018 um 14:30 Uhr BLOCK: HolzHochHaus die aktuellen Projekte TITEL: Suurstoffi BF1 Rotkreuz: 60 Meter 15 Geschosse 15 Wochen REFERENT: Pirmin Jung 15

2 Thema des Monats // Internationaler Holzbau // Schweiz Hochhaus in der Schweiz Zero-Zero: 60 Meter Innovation in Holz Lern- und Arbeitsstätte, Wohnquartier und Erholungszone: Auf dem Areal Suurstoffi entsteht das derzeit höchste Holzhochhaus der Schweiz. Auf dem ehemaligen Industriegelände Suurstoffi in Risch- Rotkreuz im Kanton Zug wächst derzeit ein Trio der Extraklasse nach oben: ein betonierter Fünfgeschosser mit 25 Meter Höhe, ein Siebengeschosser mit 30 Meter Höhe und als Krönung ein 15-Geschosser mit insgesamt 60 Meter Höhe, jeweils in Holz-Hybridbauweise. Arbo wird der Riese heißen, zu Deutsch Baum. Womit schon gesagt wäre, woraus der Neubau vorwiegend besteht, nämlich aus Holz. Zusammen mit dem zehngeschossigen Suurstoffi 22, ebenfalls ein Holz-Beton-Hybridbau, bildet er das Highlight des von der Zug Estates Gruppe entwickelten zehn Hektar großen Areals im Kanton Zug. Nach seiner Fertigstellung wird das Entwicklungsgebiet Raum für 1500 Bewohner, 2000 Studierende und über 2500 Arbeitsplätze bieten und somit Wohnen, Arbeiten und Freizeit auf einem Gelände verbinden. Nach Suurstoffi 22 ist nun Arbo an der Reihe. Wie seine zwei kleineren Nachbarn entsteht auch er nach den Entwürfen der Arbeitsgemeinschaft Büro Konstrukt aus Luzern & Manetsch aus Zürich. Der 60-Meter- Turm wird nach seiner Fertigstellung vorwiegend von der Hochschule Luzern genutzt werden, für Unterrichtsräume der Wirtschafts- und Informatikdepartments. Der 60 Meter hohe Turm Arbo bildet zusammen mit seinen beiden Nachbartürmen den künftigen Campus der Hochschule Luzern Im Kern aus Beton: Die Materialien des Hybridbaus wurden entsprechend der optimalen Nutzbarkeit verbaut Zero-Zero mit Holz Entsprechend dem Zero-Zero -Prinzip von Suurstoffi soll Arbo zusammen mit seinen Nachbargebäuden ein komplett CO 2 -freies Quartier bilden. Solare Nutzung, mehrere dynamische Erdwärmesonden-Speicher und ein Anergienetz sollen während der Nutzungsperiode einen niedrigen Energieverbrauch garantieren. Die Holzbauweise fügt sich in diesem Zusammenhang optimal in den Nachhaltigkeitsgedanken des Areals ein, da Holz im CO 2 -neutralen Bauen im Vergleich zu anderen Baustoffen positiv heraussticht. Auch in der Herstellung, beim Transport, der Montage und beim Rückbau ist die Bilanz hervorragend, ebenso bei den isolierenden, schall- und wärmedämmenden Eigenschaften. Die Elementbauweise, in der der Turm entsteht, bringt darüber hinaus ein hohes Bautempo mit sich. Spatenstich war am 22. Februar Bereits im Herbst 2019 soll das Gebäude übergeben werden. Um dies zu ermöglichen, wurde der Neubau mit BIM (Building Information Modeling) geplant. Basierend auf den 3D-Architekturplänen und der in Zusammenarbeit mit Pirmin Jung Ingenieure optimierten Detailplanung, werden die Holzelemente im Werk der Erne AG Holzbau produziert und im Just-in-Time-Prinzip angeliefert. Durch Lean Construction Management, entsprechend dem aus der Automobilindustrie stammenden Lean-Prinzip, integrierte Baulogistik und deren Einbindung in BIM stellt Projektsteurer Drees & Sommer einen geregelten Bauablauf sicher. Königsweg der Baustoffe Gebaut wird der Turm in Holz-Beton- Hybridbauweise, um die Vorteile der jeweiligen Materialien optimal auszunutzen. Die beiden Untergeschosse sowie der Erschließungskern bestehen aus Beton. Die Decken sind als Holz-Beton-Verbunddecken konzipiert: 20 cm breite und 28 cm hohe Genauigkeit gefordert: Der Betonbauer muss extrem exakt arbeiten, da in den Betonelementen Stahlteile integriert sind, die wiederum mit den Stützen und Unterzügen aus BSH verbunden werden Brettschichtholz(BSH)-Rippen im Abstand von etwa 1,35 Metern bilden die Basis. Als Decklage dient eine 16 cm dicke Betonplatte, die durch eingeklebte Lochbleche schubsteif mit den BSH-Rippen verbunden ist. Das Holz bleibt von unten sichtbar. Der Hohlraum wird für die Leitungsführung genutzt. Die Betonplatte übernimmt die Druckkräfte und gewährleistet die geforderten Brand- und Schallschutzeigenschaften, während 16 mikado

3 die BSH-Rippen die Zugkräfte abtragen. Die Fassade haben die Architekten als Metall-Glas-Konstruktion konzipiert und damit materialtechnischen Herausforderungen etwa in puncto nicht brennbarer Materialisierung den Riegel vorgeschoben. Buche im Fichtenmantel Stützen und Unterzüge des Neubaus sind aus Fichte, genauer gesagt aus Brettschichtholz. Da einzelne Stützen besonders hoch belastet sind, deren Stützenquerschnitte jedoch nicht größer werden durften als die der restlichen Stützen, haben wir für diese Ausnahmefälle Hybridstützen gewählt, erzählt Pirmin Jung, Geschäftsführer von Pirmin Jung Ingenieure, die die Tragwerksplanung für den Holzbau und die Brandschutzplanung des gesamten Projektes verantworten. Die hoch belasteten Stützen wurden mit einem Kern aus Buchenfurnierschichtholz produziert, erklärt er weiter. Mehrseitige Umleimer aus Fichtenholz lassen sie aussehen wie die restlichen BSH-Stützen, sodass optisch kein Unterschied erkennbar ist. Auch andere Details mussten bei diesem Projekt als Sonderlösungen geplant werden. Dazu gehört beispielsweise die genaue Planung der Stützen. Da sich diese aufgrund der 18 mikado Zuerst wird der Betonkern erstellt, dann folgt der Holzbau, zuletzt kommt die Fassade an die Reihe Sämtliche Holzbauteile wurden vorgefertigt, nummeriert und just in time angeliefert hohen Geschosshöhen und der Lasten im Laufe der Jahre gegenüber dem Betonkern unterschiedlich verkürzen, die Geschossebenen jedoch horizontal bleiben sollen, wurden die Holzstützen gegenüber den Betonstützen überhöht. Im Endstadium werden die Decken dann wieder horizontal sein. Zum genauen Justieren während der Montage wurden in die Stützenfüße verstellbare Gewindestangen eingesetzt. So lassen sich die Höhen bzw. Höhendifferenzen exakt einstellen. Die Notwendigkeit der exakten Produktion stellte insbesondere an den Betonbauer große Anforderungen, da die Stahlteile für die Befestigung der Holzelemente einbetoniert werden müssen. Hier zeigte sich mehrfach, dass der Holzbau wesentlich genauer ist als der Betonbau, betont Jung. Zwar waren seitens des Holzbaus grundsätzlich Toleranzen von 2 bis 3 cm eingeplant, trotzdem mussten einige Stahlteile versetzt werden. Lean Management koordiniert die Logistik Um eine zügige Montage zu gewährleisten, wurde jedes Holzbauteil mithilfe von Lean Management in den Ablaufplan eingestellt, um just in time von den vor Ort bereitgestellten Baukränen in die Höhe gehievt zu werden. Die Montageplanung ist minutenweise getaktet, verrät Geschäftsführer Jung. Während der Baukran im Erdgeschoss nur Sekunden benötigt, um Material an Ort und Stelle zu transportieren, dauert es anderthalb Minuten, bis beispielsweise eine Stütze auf 60 Meter Höhe angelangt ist. Da die Baustelle sehr eng ist, können wartende Lkws zudem nicht vor Ort geparkt werden. Stattdessen wurde ein Warteraum in 400 Metern Entfernung eingerichtet. Hier reihen sich die Lastentransporter aneinander, bis sie just in time abgerufen werden. Jedes Element im Gebäude hat im Zuge der BIM-Planung eine Nummer erhalten, sodass die einzelnen Details auch nach Nummern abgerufen werden können. Dabei müssen der Betonbau, der Holzbau und die Fassade miteinander kombiniert und die Lieferungen abgesprochen werden, informiert Jung. Die Handwerker arbeiten sehr schnell, konstatiert er weiter. Um den geplanten Baufortschritt zu erreichen, wurde beschlossen, dass der Baumeister mit der Montage des Betonkerns beginnt. Erst als dieser das vierte Geschoss erreicht hatte, begann die Montage des Holzbaus und unmittelbar danach der Fassadenbau. Seither wächst das Gebäude gemeinsam nach oben. Sicherheit geht vor: Mit der Kletterausrüstung auf den Bau Auch die Arbeitssicherheit musste bei diesem Projekt abgestimmt werden, zum Beispiel im Hinblick auf die Arbeitssicherheit der montierenden Zimmerleute. Schließlich dürfen diese ja keinesfalls von eventuell herabstürzenden Gegenständen der weiter oben arbeitenden Betonbauer Treffen Sie uns auf der in München vom Halle C6, Stand 514 Arbeitssicher- heit: Die Holzbauer sind angeseilt und tragen eine Kletterausrüstung getroffen werden. In Abstimmung mit der SUVA (Schweizerische Unfallversicherungsanstalt) wurden an der Kletterschalung des Baumeisters entsprechend Netze und Schutzwände montiert. Montiert wird im Holzbau übrigens ohne Gerüst. Die Arbeiter sind mit Seilen gesichert und tragen eine Kletterausrüstung. Eine an den Deckenelementen vormontierte Absturzsicherung ersetzt die übliche Absperrung. Um angesichts der lichten Raumhöhen von 4 Metern auch die Decken der jeweiligen Geschosse erreichen zu können, werden zudem 2,5 Tonnen schwere Hebebühnen eingesetzt. Sie werden per Kran von Geschoss zu Geschoss nach oben versetzt und wandern sozusagen mit den Arbeitern auf der Baustelle nach oben. Christine Ryll, München Leicht, stark, tief. Die neue KSS 60 18M bl / K 65 18M bl. Wenig Gewicht, viel Power und jede Menge Tiefgang: Mit ihrer Schnitttiefe von bis zu 67 Millimetern macht die kompakte KSS 60 18M bl / K 65 18M bl gerade bei Konstruktions-Vollholz und Holzfaserdämmstoffen einen perfekten Job. Und setzt damit deutliche Akzente zum Beispiel im Innenausbau. Besonders fl exibel und unabhängig: Der leistungsstarke CAS Akku mit 18V-LiHD-Technologie liefert darüber hinaus jede Menge Kraft für viele Aufgaben. 11/18

4 Thema des Monats + swiss quality Wird der Mensch alt, schrumpft er. Aus 180 cm werden dann schnell 177 cm und wer als junger Erwachsener mal 160 cm groß war, bringt es im Alter möglicherweise nur noch auf 156 cm. Wie aber ist dies bei Gebäuden? Vor allem, wenn wie im Falle eines 60 Meter hohen Turms sehr viel Gewicht auf dem Gerüst lastet? Und verhält sich Holz genauso wie Beton oder schwinden beide Materialien unterschiedlich stark? Es gibt unzählige Dokumente, die sich mit dem Biegeverhalten von Holz beschäftigen, formuliert Pirmin Jung. Doch er weiß auch: Zum Thema Kriechen und Schwinden von Holz längs zur Faser gibt es so gut wie keine Untersuchungen. Im Falle eines Hybridbaus mit 60 Metern Höhe muss dieses Thema jedoch berücksichtigt werden. Denn beide Materialien werden sich durch das Eigengewicht und die Lasteinwirkung verformen. Unsere Herausforderung bestand daher einerseits darin, abzuschätzen, wie sich die Materialien über die nächsten Jahre verformen werden. Andererseits mussten wir eine Lösung finden, um diese Veränderungen von Geschoss zu Geschoss auszugleichen, berichtet Jung. Schließlich sollen die einzelnen Etagen in der Gegenwart ebenso horizontal verlaufen wie in zehn oder zwanzig Jahren selbst wenn sich die Höhendifferenz von Beton und Holz aufgrund des Schwindens und Kriechens unterschiedlich verhalten sollte. woodtec Fankhauser GmbH woodtec Fankhauser GmbH Maschinentechnik für den Holzbau Maschinentechnik für den Holzbau Wandelemente Elementbautisch Das modulare System für den Holzrahmenbau Dach und Decke Verleimte Kastenelemente Entsprechend dem Zero- Zero -Prinzip auf dem Areal Suurstoffi soll Arbo zusammen mit seinen Nachbarn ein komplett CO 2 -freies Quartier bilden Statik im Zeitverlauf 20 mikado Schwund ist inbegriffen Wie verhalten sich Stützen, auf denen Jahrzehnte lang ein hohes Gewicht lastet? Schwinden sie? Werden sie kürzer? Auch diese Frage muss das 60-Meter-Hochhaus beantworten. Gewindestangen gleichen Differenzen aus Die Ingenieure von Pirmin Jung entschieden sich daher, die Holz-Beton-Verbunddecken an den Außenwänden zwischen 5 und 20 mm höher zu montieren als am Betonkern. Wir gehen davon aus, dass die Differenz etwa in zehn Jahren ausgeglichen sein wird, betont der Geschäftsführer. Um die Höhen während der Montage genau einzustellen, klebte der Holzbauer Gewindestangen in die Stützen ein, welche exakt justiert werden konnten. Gleichzeitig starteten die Ingenieure und der Holzbauer zusammen mit der ETH Zürich ein Forschungsprojekt, um das Kriechverhalten von Holz und Beton auch für die Zukunft sicher zu dokumentieren. Aus diesem Grund wurden in einzelne Stützen Messdrähte eingearbeitet und mit Messgeräten verbunden. Auch im Beton wurden Messstationen eingeplant. Dies macht es möglich, per Monitoring das statische Verhalten beider Materialien zu verfolgen und die Verformungen nachzuvollziehen um künftig genauer zu wissen, mit wie viel Schwund gerechnet werden muss. Mehr zum Konzept: woodtec.ch/holzrahmenbau Modulare Arbeitsstationen das neue Konzept für die Vorfertigung von Wand, Decke und Dach So funktioniert s Tisch wird je nach Länge der Elemente in mehrere Arbeitsstationen unterteilt Das bringt s Produktion auftragsbezogen optimieren, Wartezeiten eliminieren, Transportwege minimieren

5 Thema des Monats // Internationaler Holzbau // Schweiz ABLAUF STÜTZENDURCHSTOSS QUERSCHNITT BAUVORHABEN: Arbo, 60-Meter-Hochhaus in Holz-Hybrid-Bauweise auf dem Areal Suurstoffi CH-6343 Rotkreuz BAUHERR: Zug Estates AG CH-6343 Rotkreuz STECK BRIEF ANSCHLUSS DECKENRIPPE AN AUSSENWANDUNTERZUG PROJEKTSTEUERER: Archobau AG CH-7000 Chur Toleranz Fassade ± 20 mm/geschoss 320 HBV-Rippe GL24c 2 100/280 mm ARCHITEKTUR: Arbeitsgemeinschaft Büro Konstrukt CH-6005 Luzern & Manetsch Meyer CH-8003 Zürich TRAGWERKSPLANUNG HOLZBAU UND BRAND- SCHUTZPLANUNG: Pirmin Jung Ingenieure AG CH-6026 Rain TRAGWERKSPLANUNG MASSIVBAU: Dr. Lüchinger + Meyer Bauingenieure AG CH-6005 Luzern BÜRO KONSTRUKT & MANETSCH MEYER AG HOLZBAU: Erne AG Holzbau CH-5080 Laufenberg BAUJAHR: 2018 bis 2019 BAUKOSTEN (ALLE DREI BAUWERKE): 155 Millionen Euro 22 mikado

6 Thema des Monats // Internationaler Holzbau // Schweiz Interview mit dem Brandschutzplaner Alles geregelt Was passiert, wenn es im 60-Meter-Turm aus Holz brennt? Mit einem durchdachten Brandschutzkonzept geht Arbo auf Nummer sicher. Christoph Elsässer leitet die Abteilung Brandschutz bei Pirmin Jung Ingenieure und ist Mitglied der Geschäftsleitung mikado: Wie geht die Schweiz beim Brandschutz grundsätzlich vor? Christoph Elsässer: In der Schweiz muss seit 2015 jeder Neubau von einer qualitätssicherheitsverantwortlichen Brandschutzfachperson begleitet werden. Diese erstellt das Brandschutzkonzept und legt fest, was gemacht werden muss und wie die jeweilige Lösung aussehen soll. Zusätzlich unterstützt sie die anderen Fachplaner in der Planungsphase und kontrolliert die geplanten und umgesetzten Maßnahmen. Welche Lösung haben Sie für das Hochhaus Arbo gewählt? Eine technische Lösung: Das Gebäude besitzt eine Löschanlage. Dadurch ist es möglich, einzelne lineare Bauteile wie Stützen, Unterzüge und Rippen sichtbar in Holz zu belassen. Mit dem Löschanlagenprinzip erreichen wir zudem eine Reduktion des Feuerwiderstands von 90 auf 60 Minuten. Dabei beziehen wir uns auf die Schweizer Normierung. Diese Möglichkeit hilft insbesondere im Bereich des Sachwertschutzes, die Brandschutzmaßnahmen wirtschaftlich zu optimieren, ohne dass die Schutzziele gefährdet sind. Und der Personenschutz? Da gibt es keine Kompensationsmaßnahmen. Grundsätzlich ist der Personenschutz im Brandfall bei einem Hochhaus in Holz- bzw. Holz-Hybrid-Bauweise genauso geregelt wie bei einem in Massivbauweise. Auch ohne Sprinkleranlage sähen die Maßnahmen zur Personensicherheit gleich aus: Es gibt ein Sicherheitstreppenhaus, über welches jede Nutzungseinheit erschlossen ist. Ohne Sprinkleranlage hätten allerdings alle Holzbauteile gekapselt ausgeführt werden müssen. Wie sieht es mit anderen Maßnahmen aus, zum Beispiel gegen geschossweisen Brandüberschlag? Mit einem Sprinklervollschutz kann man auf weitere Maßnahmen verzichten, da die Anlage den sogenannten Flash Over, einen Vollbrand, verhindert. Die Brandgefahr für die Fassade aus dem Inneren ist somit nahezu ausgeschlossen. Zusätzlich besteht die Fassade im Fall von Arbo aus nicht brennbaren Baustoffen. Wie ist das Sicherheitstreppenhaus aufgebaut? Das Sicherheitstreppenhaus ist mit einer Brandmeldeanlage mit Vollüberwachung verbunden. Darüber hinaus ist es gegen das Eindringen von Rauch geschützt. Sobald Rauch detektiert wird, wird das Sicherheitstreppenhaus in Überdruck versetzt, um das Eindringen der Rauchgase zu verhindern. KANN ICH DAS AUCH? Jetzt einfach anmelden unter Holzbau zeigt Stärke WERKTAGE-Termine Schneller, hochwertiger und zum gleichen Preis: Mit den beiden Holzhochhäusern Arbo und Suurstoffi 22 zeigt die Zug Estates Gruppe, dass der Holzbau bzw. der Holz-Hybrid- Bau durchaus in Konkurrenz zum Massivbau stehen kann. Und das auch im Hochhausbau. Der 60 Meter hohe Turm Arbo wird in extrem kurzer Bauzeit realisiert und überzeugt durch hervorragende Qualität. Selbst beim Brandschutz ist der Holzbau dem Betonmassivbau gleichgestellt und kann die Auflagen der Schweizer Normen erfüllen, sogar mit sichtbaren Holzbauteilen im Inneren. Arbo zeigt ganz deutlich, dass es sich für jeden Holzbauer lohnen kann, in Konkurrenz mit dem Massivbau zu treten. Der Branchentreff für alle am Bau Beteiligten Die Knauf Werktage bieten viel Raum zum Ausprobieren, Inspirieren und Kontakte knüpfen. Nutzen Sie die Gelegenheit, Neues kennenzulernen und Trends zu erfahren. Die Experten aus der gesamten Knauf Gruppe freuen sich auf Ihren Besuch. Jetzt kostenlos anmelden wir sehen uns auf den Werktagen. Berlin / Mainz / Stuttgart / Düsseldorf / Nürnberg / Hannover / Änderungen vorbehalten 24 mikado