Hybride Bauweise mit Zukunft: Projekt HAUT und der Baustoff Holz

Der nachwachsende Baustoff Holz liegt im Trend und rückt immer häufiger in den Fokus von Planern, Architekten und Bauherren – nicht nur beim Einfamilienhausbau sondern auch bei anspruchsvollen Groß-Projekten. So zum Beispiel bei den Hochhäuser HoHo in Wien und dem Mjøstårnet in Brumunddal in Norwegen. In Amsterdam wurde 2022 in Holz-Hybridbauweise das Wohngebäude HAUT fertiggestellst. Das Bauunternehmen Brüninghoff war für den Holzabbund, die Fertigung und Montage der Holzelemente sowie der Stahl- und Betonfertigteile zuständig. 

Die Brüninghoff Gruppe mit Hauptsitz in Heiden im Münsterland ist auf die Projektentwicklung und -planung, Vorfertigung und den Bau mit den Materialien Stahl, Beton, Aluminium – und vor allem Holz –spezialisiert. An fünf Standorten und mit über 500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern betreut das Unternehmen Kunden aus Industrie, Gewerbe, Logistik, Büro, Verwaltung, Hotel, Bildung, Sport und Freizeit sowie dem mehrgeschossigen Wohnungsbau.

Auch Brüninghoff verzeichnet im Bereich Holz in den letzten Jahren einen merklichen Auftragszuwachs: „Der Baustoff bietet eine sehr gute Ökobilanz und Kreislauffähigkeit sowie positive Eigenschaften für das Raumklima“, erläutert Marco Wilmer, Teamleiter Konstruktion Ingenieurbau bei Brüninghoff. „Holz ermöglicht einen hohen Vorfertigungsgrad, sodass die Montage vor Ort deutlich beschleunigt werden kann. Das macht die Bauweise interessant und der Einsatz von Mischbauweisen kommt immer häufiger vor.“ 

Der Baustoff bietet eine sehr gute Ökobilanz und Kreislauffähigkeit sowie positive Eigenschaften für das Raumklima. Holz ermöglicht einen hohen Vorfertigungsgrad, sodass die Montage vor Ort deutlich beschleunigt werden kann. 

 Marco Wilmer, Teamleiter Konstruktion Ingenieurbau, Brüninghoff

Digitale Prozesse mit Tekla

Im gesamten Konstruktionsprozess des Ingenieurbaus als auch bei der Bewehrung von Betonfertigteilen und der Erstellung von Maschinendaten für Stahl setzt das Unternehmen seit 2015 die 3D-Software Tekla Structures von Trimble ein. Ausschlaggebend für den Umstieg war, dass die Software ein BIM-fähiges Werkzeug ist, das in der Lage ist, Mischkonstruktionen technisch umzusetzen und einen durchgehenden digitalen Prozess abzuliefern. Seit Kurzem verwendet Brüninghoff ebenfalls die Cloud-Lösungen Tekla Model Sharing sowie die BIM-Plattform Trimble Connect.

„Die 3D-Modellierung, das Anpassen von Teilen und das Änderungsmanagement gestalten sich mit den Tekla-Softwarelösungen sehr einfach. Unsere interne Zusammenarbeit konnte verbessert werden und der ganze interne Workflow läuft deutlich dynamischer ab. Wir können mit mehreren Nutzern gleichzeitig auf das Modell zugreifen. Tekla Structures ermöglicht uns, Referenzen via IFC und Punktwolke auszutauschen. Das vereinfacht die Zusammenarbeit mit externen Partnern und unsere Projekte können wir so schneller abwickeln“, berichtet Marco Wilmer.

Holz, Stahl und Beton mit Tekla Structures

Für das sogenannte HAUT-Projekt in Amsterdam beauftragte Generalunternehmer J.P. Van Eesteren B.V. aus Gouda Brüninghoff mit dem Holzabbund, der Fertigung und Montage der Holzelemente sowie der Stahl- und Betonfertigteile. Das Wohngebäude wurde in Hybrid-Holzbauweise errichtet und misst 73 Meter. Direkt an der Amstel am Park Somerlust gelegen, bietet es auf 21 Stockwerken und einer Bruttogesamtfläche von 14500 m2 52 Wohneinheiten. 

Ein Gebäude dieser Höhe ist auch in hybrider Bauweise keineswegs eine Standardaufgabe. Der Deckenbereich besteht aus Brettsperrholzplatten mit Beton, ein Großteil der tragenden Wände und Stützen aus Holz. Im Bereich der Auskragung kommen Stahl- und Betonunterzüge zum Einsatz. Die Balkone sind aus Stahlbalken und Leichtbetonfertigteilen für die Balkonplatte gefertigt. Treppenhaus und Aufzugschacht wurden aus Ortbeton gefertigt und die Fassade als nicht tragende Holzrahmenbauwand errichtet.

Das Open-BIM-Konzept im Mittelpunkt

Die Tekla-Software von Trimble kam für die komplette hybride Primärkonstruktion (ohne Ortbeton) zum Einsatz: Holz-, Stahl- und Betonfertigteile wurden mit Tekla Structures modelliert. In Brüninghoffs Verantwortung lag die Ausführungs-, Werk- und Montageplanung sowie die Produktion und Montage vor Ort. Der Holzabbund, die Fertigung der Elemente sowie der Holzbetonverbunddecken erfolgte in den unternehmenseigenen Werken. Alle Prozesse bei der Fertigung und Lieferung basieren auf dem Open-BIM-Konzept. Die Abstimmung, Koordination und der Datenaustausch mit externen Statikern, Architekten, Bauleitung und Produktion erfolgte vor allem über das offene Austauschformat IFC. Bereits zu Anfang des Projektes konnte Brüninghoff die Anforderungen des Bauherren an das BIM-Modell in Tekla Structures berücksichtigen und alle Informationen einpflegen. So wurde das Tekla-Modell zu einem zentralen Knotenpunkt: Informationen aus Architektur, TGA, Statik und Konstruktion wurden allen Beteiligten zur Verfügung gestellt. Mit Hilfe von Building Information Modeling bündelte Brüninghoff nicht nur Pläne und Informationen zu einzelnen Bauteilen, sondern steuerte und plante auch die Logistik eines Bauprojektes. Bei der Anlieferung von externen Bauelementen war Brüninghoff für die Qualitätssicherung sowie für die Warenausgangskontrolle im Werk vor Auslieferung zuständig. Die in diesem Projekt gemachten Erfahrungen zum Scannen und Abstecken auf der Baustelle nutzt Brüninghoff nun für zukünftige Projekte und den Einstieg in die Trimble-Field-Lösungen.

Kommunikation über das Tekla-3D-Modell

Insbesondere die Modellierung von Details gestaltete sich schwierig: In den Decken bzw. Böden war sehr wenig Platz für Bewehrung, Licht, Isolierung, Zuleitungen und weitere Elemente. Alles musste auf minimalem Raum untergebracht werden. Zudem musste der Brandschutz beachtet werden, der bei Holzbauten hohen Auflagen unterliegt. „Die Höhe und Geometrie des Gebäudes haben uns vor Herausforderungen gestellt. Auf jedem Stockwerk und in jeder Wohneinheit hatten wir es mit unterschiedlichen Grundrissen sowie Anschlüssen für Wasser und Elektrizität zu tun. Das hat viel Koordinationsaufwand erfordert. Umso wichtiger war es, dass das 3D-Modell uns bei der Kommunikation mit unseren Partner unterstützt hat“, berichtet Marco Wilmer. Mit dem Tekla-3D-Modell konnten zudem die Betonfertigteilelemente direkt in einem Modell bewehrt werden, ohne dass dazu Daten ausgetauscht werden mussten. Das 3D-Modell war auch bei Änderungen von Vorteil. Sie konnten schnell und mit geringem Aufwand vorgenommen werden. 

Als Generalunternehmer hat Brüninghoff das Potential von BIM früh erkannt. Mittlerweile integriert es alle Daten im virtuellen Modell und setzt diese konsequent in die Praxis – bis hin zur Übergabe an den Bauherren zur Objektbetreuung – um. Das HAUT-Gebäude soll 2021 fertiggestellt werden und ist dann mit 73 Metern das höchste Holzhaus in den Niederlanden. Das Projekt lässt erahnen, welches Potenzial der Baustoff Holz in Zukunft bietet. Weitere Projekte dieser Größenordnung werden sicherlich nicht lange auf sich warten lassen. So plant zum Beispiel das japanische Unternehmen Sumitomo Forestry bereits den Bau des Hochhauses W350 in Tokio. Es soll 2041 fertiggestellt werden und ganze 350 Meter messen.

Bilder: Brüninghoff Unternehmensgruppe

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