Neuer Meilenstein erreicht: Vorentwurfsplanung abgeschlossen

Der Rohbau und die zentralen Gebäudekomponenten sind fixiert und die ersten statischen Berechnungen durchgeführt.

Während auf der Baustelle Gebäude zurückgebaut und der Boden saniert wird, wird im Hintergrund weiter an den Plänen für den neuen ZEISS Hightech-Standort in Jena gearbeitet. Ende April wurde dabei ein weiterer Meilenstein erreicht und mit der Rohbaufixierung die Vorentwurfsplanung abgeschlossen.
Im Zuge dessen wurden circa 450 Pläne und die dazugehörigen Modelle sowie weitere 170 Dokumente mit Berechnungen, Erläuterungsberichten und Präsentationen von zwölf Fachteams aus dem Generalplaner-Team und den neun Fachteams auf ZEISS Seite erstellt.

Vorentwurfsplanung als erster Teil des Planungsprozesses

Der gesamte Planungsprozess lässt sich grob in vier Phasen unterteilen: Die Vorentwurfsplanung, die Entwurfsplanung, die Genehmigungsplanung sowie die Ausführungsplanung. Während der gerade beendeten Vorentwurfsplanung wurden erste konkrete Bauentwürfe erstellt und die Geometrie sowie wesentliche Eigenschaften des Gebäudes definiert. Die Vorentwurfsplanung schafft die Basis für die Weiterentwicklung der Architekturplanung, die Tragwerksplanung mit den Tragwerkskonzepten und Lastenplänen sowie die Planung der Gebäudetechnik mit den grundlegenden Versorgungskonzepten. Hierauf wird in den folgenden Phasen aufgebaut.

Wir freuen uns sehr über den Schritt, die Vorentwurfsplanung abschließen zu können. Doch es liegt noch eine Menge Arbeit vor uns. Die Vorentwurfsplanung ist nur der erste Teil des Planungsprozesses.

Gesamtprojektleiter Marc Weimann

Erst im Anschluss startet die Entwurfsplanung und damit die detaillierte Ausarbeitung der Pläne. In der Entwurfsplanung wird das Gebäude klar definiert und finale Entscheidungen für den Bauantrag getroffen.

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Bei allen ZEISS Gebäuden soll sowohl durch die Architektur und Formensprache als auch durch den Materialeinsatz ein Wiedererkennungswert der Marke generiert werden. Dieser steht in Einklang mit der Brand Identiy. Gleichzeitig nimmt die Corporate Architecture durch verschiedene Gestaltungsmerkmale auch Einfluss auf Arbeitsproduktivität und die Effektivität im Gebäude. So bietet der Hightech-Standort Jena ideale Voraussetzungen, um Netzwerke schaffen. Durch die offene Gebäudestruktur und mit Hilfe der modernen Arbeitswelten können sich die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter innerhalb des Gebäudes einfach miteinander vernetzen und Synergien nutzen. Außerdem bietet das Gebäude jede Menge Möglichkeiten zur Interaktion mit Partnern und Kunden.

Rohbaufixierung als Grundlage statischer Berechnungen

Im Zuge der Vorentwurfsplanung wurde der Rohbau für den ZEISS Hightech-Standort in Jena planerisch beendet und somit zentrale Komponenten des Gebäudes fixiert. „Die Rohbaufixierung ist ein bedeutender Schritt im Planungsprozess. Hier treffen wir erstmals finale Entscheidungen, die später gar nicht oder nur mit hohem Zeit- und Kostenaufwand geändert werden können,“ erklärt Weimann.

Im Zuge der Rohbaufixierung werden zentrale Gebäudeeigenschaften wie die Höhe der einzelnen Geschosse, Deckenkanten und -öffnungen sowie tragende Außenwände fixiert. Auch Aussparungen für Fenster und Türen müssen bereits festgelegt werden, genauso wie die Stellen, an denen sich später Waschbecken befinden. Schließlich müssen dafür bereits jetzt die Leistungen unter den Bodenplatten eingeplant werden. Auch die Gebäudetechnik mit den dafür erforderlichen Öffnungen hat großen Einfluss auf die Gebäuderohbauplanung. All diese Details haben eine Auswirkung auf die Statik des Gebäudes:

„Bevor wir mit den statischen Berechnungen starten, ist es wichtig, im vorherigen Planungsabschritten alle Dinge zu klären, die relevant für die Geometrien des Rohbaus und die vom Rohbau zu tragenden Lasten sind“, erklärt Diplomingenieur Helmut Ostertag. Er und sein Team sind zuständig für die Tragwerksplanung des ZEISS Hightech-Standortes in Jena. In ihre statischen Berechnungen fließen nicht nur Eigenschaften des Rohbaus wie Grundrissabmessungen oder Gebäudeöffnungen ein. Ausschlaggebend ist auch, welche Lasten das Bauwerk über die Zeit hinweg tragen muss – in Form von Maschinen, Produktionsstrecken und Einrichtungskomponenten, aber auch in Form von Wind und Schnee.
„Beim jetzigen Planungsstand können wir davon sprechen, dass der Rohbau fixiert ist: Maßgebliche Abmessungen des Rohbaus sowie die zu tragenden Lasten sind definiert und von den nachfolgenden Planungen nicht mehr betroffen“, so Weimann.

Herausforderungen für Tragwerksplanung und Statik

Die Tragwerksplanung ist ein wichtiger Bestandteil der Vorentwurfsplanung. In diesem Schritt werden die Last- und Tragfähigkeit des Gebäudes statisch berechnet. Für den neuen ZEISS Hightech-Standort in Jena wurde bereits ein konkretes Tragwerkskonzept für alle Bauteile erstellt und dadurch die Konstruktionsarten definiert sowie finale Lastenpläne erstellt. Die ersten Berechnungen der Statik dienen insbesondere dazu, den Verlauf der auf das Gebäude wirkenden Kräfte festzustellen und nachzuvollziehen, um so die Lage und Größe der Fundamente festlegen zu können. „Jede Last, die auf das Gebäude wirkt, wird von den tragenden Bauteilen des Gebäudes Stück für Stück nach unten bis zum Fundament geführt“, erklärt Ostertag.
Dabei sind die statischen Berechnungen für den neuen ZEISS Hightech-Standort in Jena besonders umfangreich. Laut Ostertag habe die Komplexität bei diesem Bauvorgaben aus Sicht der Statik verschiedenen Ursachen:

„Die Gebäudeform weist im Grundriss wenig rechte Winkel und geometrische Gleichmäßigkeit auf. Auch die Anordnung der Geschosse übereinander folgt dieser Entwurfsidee. Dadurch ragt das Gebäude zum Teil in zwei Richtungen über seine Grundfläche hinaus – an manchen Stellen bis zu 15 Meter. In Kombination mit den großen Stützenrastern im Inneren führt das zu einer statisch grundsätzlich spannenden Aufgabenstellung.“

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Das Hinausragen von Gebäudeteilen über die Grundfläche des Gebäudes bezeichnet man als Auskragung oder auch Vorkragung.
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Der Wandel der Geschossstrukturen beeinflusst die Statik des Gebäudes.

Eine weitere Besonderheit ergebe sich aus der planerischen Gestaltung der Sockelgeschosse. „Die Geschossstruktur wandelt sich grundlegend zwischen den obergeschossigen Gebäudeteilen und den Sockelgeschossen. Hier geht die Entwurfsidee der freien Grundrisse über in klar geordnete, industriebaumäßige Grundrisse mit rechtwinkligen Achsrastern und gleichbleibenden Stützenabständen“, erklärt Ostertag und ergänzt: „Trotz dieser Ordnung in den Untergeschossen weisen die Technikbereiche in den Sockelgeschossen eine kleinteilige und extrem komplexe Struktur auf. Das Gebäude gleicht hier mehr einer Maschine als einer bloßen Hülle.“ Ein weiterer wesentlicher Punkt sei auch die große Einbindung des Gebäudes in den Hang. Dadurch wirken weitere Kräfte auf das Gebäude, die in der statischen Berechnung zu berücksichtigen sind.

„Alle diese Faktoren beeinflussen die statischen Berechnungen und machen den neuen ZEISS Hightech-Standort in Jena zu einem der komplexesten Projekte, an denen ich bisher gearbeitet habe“, so Ostertag.

Die Ergebnisse der statischen Berechnungen bilden die Grundlage für die weiteren Detailplanungen. Schließlich liefern sie eine wichtige Vorgaben für verwendbare Materialien und die Ausgestaltung der Gebäudedetails. Am Ende der Entwurfsplanung wird das Gebäude schon sehr klar definiert sein. Anschließend werden im Rahmen der Genehmigungsplanung die Bauantragsunterlagen erstellt und baurechtliche Genehmigung beantragt.