One Nine Elms: 3D-Bewehrungsplanung für das neue Londoner Wahrzeichen
Das Londoner Projekt One Nine Elms wurde bei den Tekla Global BIM Awards 2020 als bestes Gewerbeprojekt ausgezeichnet. Das Planungsbüro Solve Structural Design Ltd, verantwortlich für die 3D-Bewehrungsplanung der Unterkonstruktion, setzte bei der Ausführung auf Tekla-Software von Trimble. Die Projektverantwortlichen hatten mehrere Herausforderungen zu meistern, die die Jury bei ihrer Beurteilung hervorhob: eine erschwerte Bewehrungsplanung bedingt durch die anspruchsvollen Top-Down-Konstruktion sowie die Erstellung des Fundaments. Diese erforderte die vielleicht umfassendsten kontinuierlichen Betonagearbeiten in der Geschichte der Stadt: 5.000 m³ Beton wurden in nur 36 Stunden verbaut.
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Skyline Londons immer wieder durch ikonische Bauwerke verändert, die neue Maßstäbe im Bauwesen setzen. Eines der jüngsten Projekte, das die Architektur Londons entscheidend prägt, ist One Nine Elms.
One Nine Elms liegt am Südufer der Themse und ist ein 330 Millionen Euro teures Bauvorhaben mit gemischter Nutzung: Der Komplex umfasst Wohn- und Geschäftseinheiten sowie ein Fünf-Sterne-Hotel. Nach der Fertigstellung in 2022 wird One Nine Elms aus zwei Wohntürmen bestehen, dem 57-stöckigen City Tower und dem 43-stöckigen Riverside Tower. Die auffälligen Glastürme verwandeln den Londoner Stadtteil Wandsworth vollständig. Der kleinere Turm, in dem sich das Hotel befindet, ist 160 Meter hoch. Sein Gegenstück erreicht eine Höhe von 200 Metern und wird somit das höchste Wohngebäude Westeuropas sein.
Durch die Verwendung eines einzigen, gemeinsam genutzten Modells konnte die Koordination und Kommunikation bei diesem anspruchsvollen Projekt besonders effizient gestaltet werden.
Aarni Heiskanen, Construction Innovation Agent, Mitglied der Jury der Tekla Global BIM Awards 2020
Die Top-Down-Herausforderung lösen
Um Zeit und Kosten zu sparen, setzte man auf eine Top-Down-Konstruktion für den Bau des dreistöckigen Untergeschoss. Während diese Bauweise für ein Bauprojekt als Ganzes effizient ist, kann sie für die Bewehrungsplanung knifflig sein. Careys Civil Engineering, der verantwortliche Bauunternehmer, beauftragte Solve Structural Design mit der 3D-Bewehrungsplanung aller Stahlbetonelemente für die Unterkonstruktion. Um die komplexe Aufgabe zu lösen, entschied sich das Planungsbüro bei der Ausführung für die BIM-Software Tekla Structures von Trimble.
„Wir nutzen Tekla Structures seit etwa 18 Jahren erfolgreich bei der Modellierung von Tragwerksstrukturen sowie der Fertigungsplanung. Vor fünf Jahren haben wir Tekla auch erstmals bei einer Auswahl von kleinen Massivbauprojekten getestet. Und waren sehr beeindruckt – so sehr, dass wir die Software seitdem auch hier einsetzen“, erläutert Barry Peniston, Technischer Direktor bei Solve Structural Design. Für ihn liegen die Vorteile der Planung in 3D auf der Hand:
„Wenn die Zeichnungen für den Stahlbetonbau in 2D erstellt werden, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass bestimmte Abschnitte der Bewehrung fehlen. Das kann zu enormen Zeitverzögerungen und zusätzlichen Kosten bei der Nachbesserung führen. Mit der 3D-Modellierung, wie sie Tekla Structures bietet, können die Zeichnungen schnell und genau überprüft werden, um die Ausführung zu gewährleisten, bevor der Beton gegossen wird.“
Die Top-Down-Bauweise, bei der die Untergeschosse eines Gebäudes vom Erdgeschoss abwärts gebaut werden, bietet viele Vorteile wie Kosten- und Zeitersparnis. Gleichzeitig stellt sie die Projektteams und Bewehrungsplanung aber auch vor zusätzliche technische und logistische Herausforderungen.
Die Planungsingenieure müssen sicherstellen, dass alle Decken bereits die Verbindungselemente und Bewehrungsstäbe für die vertikalen Elemente beinhalten, bevor sie zum nächsttieferen Stockwerk übergehen.
Beim Projekt One Nine Elms kam zudem hinzu, dass das Gründungsfundament für eines der Gebäude unter sehr schwierigen, beengten Bedingungen gebaut wurde: Die gesamte Ausrüstung und alle Materialien wurden durch zwei kleine Versorgungsschächte transportiert.
Ein weiteres Problem, mit dem die Planungsingenieure zu kämpfen hatten, war ein Abwasserkanal aus dem viktorianischen Zeitalter, der noch immer genutzt wird und das Bau-Gelände unmittelbar unter der Oberfläche durchläuft. Nach Rücksprache mit den Londoner Wasserwerksbehörden entschieden sich die Projektverantwortlichen dafür, den Abwasserkanal an Ort und Stelle zu belassen und die Bodenplatte um den Kanal herum zu konstruieren.
„Der Tekla-Workflow war beim Projekt One Nine Elms besonders wertvoll, vor allem in Anbetracht der großen Menge an Stahlbeton und der gewählten Top-Down-Bauweise“, sagt Penniston. „Dank Tekla und der automatischen Kollisionserkennung waren wir in der Lage, die Entwürfe schnell zu prüfen und mögliche Probleme schon sehr früh im Planungsprozess zu erkennen. So konnte der gesamte Prozess optimiert werden.“
Effiziente Kommunikation mit dem Tekla-3D-Modell
Mit dem Tekla-3D-Modell waren die Bewehrungsplaner in der Lage, die beengten Bereiche zu identifizieren und um diese herum zu planen sowie kostspielige Kollisionen zu vermeiden. Änderungen an der Bewehrung vor Ort sowie Verzögerungen auf der Baustelle wurden so auf ein Minimum reduziert. All dies war angesichts der beengten Verhältnisse und der Größe und Komplexität der Betonagearbeiten für den höheren Turm besonders wichtig.
Das Projekt wurde ebenfalls für die Zusammenarbeit verschiedener Projektteams rund um das Tekla-3D-Modell gewürdigt. Details wurden effektiv kommuniziert und abgestimmt – dank des Einsatzes von Tablets zur Ansicht des Modells auf der Baustelle und der Cloud-basierte BIM-Plattform Trimble Connect, die die Zusammenarbeit und Kommunikation innerhalb und zwischen den Projektteams unterstützt. So konnten die Arbeiten am Fundament trotz schwieriger Bedingungen fristgerecht abgeschlossen werden.
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