lvr turm koeln

Die Bürogebäude
„Rheinhallen“ und „Rheinpark“
auf dem ehemaligen Messegelände in Köln Deutz
Clemensstraße 10 50676 Köln
Tel.: 02 21 9 21 63 70 Fax: 02 21 9 21 66 76
E-Mail: [email protected] www.idk-koeln.de
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
onsräumen und Büroflächen für Deutschlands größtes Medienunternehmen sowie
hochwertige Büroflächen für einen Versicherungskonzern errichtet. Ein international tätiges Unternehmen zeichnet sich als
Gene­ralunternehmer für die schlüsselfertige Erstellung dieser komplexen Baumaßnahme verantwortlich.
Bild oben: Modellfoto
Quelle: S Rhein Estate
E
nde 2008 wird eine der größten
deutschen Büroimmobilien auf dem
Grundstück der historischen Rheinhallen (Koelnmesse) in Köln - Deutz
fertig gestellt.
Bauherren sind die „Grundstücksgesellschaft Bürohäuser Köln Rheinhallen GbR“ und die „Grundstücksgesellschaft Bürohäuser Köln Rheinpark GbR“.
In konstruktiver Zusammenarbeit mit den
Objektplanern HPP Hentrich Petschnigg &
Partner, Köln, wird auf ca. 206.500 m²
Bruttogeschossfläche das modernste Sendezentrum Europas mit Studios, Redakti2
IDK Köln | 2008
Die historischen Messehallen 1 – 3, welche in Köln als die „alten Rheinhallen“
bekannt sind, wurden für die Neubaumaßnahme vollständig entkernt. Der ehemalige Stadtbaudirektor von Köln und später zum Professor für Baukunst ernannte
Architekt Adolf Abel erbaute das Ensemble
1924 - 1928 im Auftrag des damaligen Kölner Oberbürgermeisters Konrad Adenauer.
Die expressionistische Backsteinfassade,
der Messeturm und der sogenannte Ehrenhof - ein mit einer Glaspyramide überdeckter Innenhof - stehen unter Denkmalschutz. Diese Bauteile wurden aufwändig
saniert und in das Gesamtbauwerk eingebunden. Die aus dem Ende der 80er Jahre
stammenden Hallen 4 und 5 wurden vollständig zurück gebaut. An dieser Stelle
entstand das neue Parkhaus.
Die Baumaßnahmen Rheinhallen /
Rhein­park wurden in ihrer Gesamtheit
durch die Ingenieurgesellschaft IDK Kleinjohann GmbH & Co. KG als Tragwerksplaner betreut und in fast allen Bereichen der
Leistungsphasen 1 bis 5 vollumfänglich
bearbeitet.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Bild links: Übersichtsplan des Projekts
Quelle: Ingenieurbüro
Kleinjohann
Die Gebäudestruktur
Der Bürokomplex wurde innerhalb der
historischen Fassade auf einer Fläche von
220 x 260 m realisiert. Der umbaute Raum
beträgt ca. 948.800 m³, unterteilt in oberirdisch ca. 742.700 m³ BRI (Bruttorauminhalt) und ca. 206.100 m³ BRI unterirdisch.
Nach Abschluss der Baumaßnahme stehen
den Nutzern oberirdisch ca. 160.000 m²
Mietfläche und ca. 2.000 Stellplätze im
Parkhaus zur Verfügung.
Die neue Bebauung innerhalb der historischen Fassaden ist in die Bereiche
„Bürohäuser Köln Rheinhallen“ im
nördlichen Teil und „Bürohäuser Köln
Rheinpark“ im südlichen Teil unterteilt.
Das Medienunternehmen wird voraussichtlich Anfang 2009 in den nördlichen
Bürokomplex, und der Versicherungskonzern voraussichtlich im Frühjahr 2009 in
den südlichen Teil einziehen.
www.idk-koeln.de
3
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
Bild rechts: Arkadenstütze
(verklinkerte
Stahlstütze) der his-
Zwischen den beiden großen Gebäudeteilen, Ost und West, ist eine zentrale, in
Nord-Süd-Richtung orientierte Erschließungshalle angeordnet, die zugunsten einer natürlichen Belichtung und Belüftung
mit einem Seilnetzkissendach überdeckt
wurde. Bei den Kissen dieser Dachkonstruktion handelt es sich europaweit um die
größten bisher realisierten Einzelkissen. Der
Entwurf und die technische Umsetzung des
Seilnetzkissendachs erfolgte in Gemeinsamkeit mit dem Ingenieurbüro Schlaich
Bergermann und Partner, Stuttgart.
Der Planungsprozess
Das Büro IDK war seit Beginn des Jahres 2004 in den Planungsprozess mit eingebunden. In den angesetzten Planungsbesprechungen haben die Bauherren alle
Fachplaner sowie einen der zukünftigen
Hauptnutzer in den komplexen Planungsprozess einbezogen.
torischen Fassade im
Oktober 2006.
Innerhalb der beiden Gebäudeteile wurden die zwei Längsriegel durch jeweils acht
sogenannten Kämme verbunden. Aus dieser Kammstruktur entstanden 14 Innenhöfe, deren Grundfläche jeweils ca. 1.000 m²
beträgt. Sie dienen der natürlichen Belichtung und Belüftung der Baukörper.
Die äußeren Riegel mit Anschluss an
die historische Backsteinfassade sind viergeschossig, die Ost-West-Kämme fünf­
geschossig und die beiden inneren Riegel
entlang der Erschließungshalle sechs­ge­
schossig.
Als Hochwasserschutzmaßnahme wurde
das Erdgeschoss auf einen 1,20 m hohen
Sockel gehoben. Die denkmalgeschützte
Decke des Arkadenganges wurde in die
Planung integriert und ist nunmehr ein Teil
der Erdgeschossdecke des Neubaus. Die
Erdgeschosshöhe beträgt 4,10 m, die Höhe
der übrigen Geschosse 3,45 m.
4
IDK Köln | 2008
Bereits in der Phase der Grundlagenermittlung und des Vorentwurfes wurden wesentliche Randbedingungen für die weitere
Planung festgeschrieben. In der Entwurfsplanung konnten bereits die Konstruktionsbeschreibung, alle wichtigen Belastungsannahmen und die Abmessungen der tragenden
Bauteile entwickelt und festgelegt werden.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Die Genehmigungsplanung (LPH 4) wurde auf der Grundlage des sehr weit fortgeschriebenen Entwurfs in nur drei Monaten
erstellt. In dieser Zeit wurden außerdem die
notwendigen Zuarbeiten für die Ausschreibung des Projekts aktualisiert und dem Projektsteuerer BDK Bernsdorff Diehl Klein
Architekten und Ingenieure, Köln, zur
Verfügung gestellt. Da sich nach Abschluss
der Leistungsphasen 1 - 4 im Rahmen der
Optimierung (Tektur 2) des Bauprozesses
seitens des Generalunternehmers noch
mieterspezifisch notwendige Anpassungen sowie Änderungen einstellten, wurden
diese baubegleitend in enger Abstimmung
mit allen Beteiligten im weiteren Planungsprozess berücksichtigt und eingepflegt.
Für die Bearbeitung der Leistungsphase 5 (Ausführungsplanung) wurde das Bauvorhaben zwischen IDK und dem GU aufgeteilt. Dabei hat die technische Abteilung
des GU die Schal- und Bewehrungspläne
für den westlichen Teil des Bürogebäudes
Rheinhallen, bzw. die Bewehrungspläne im
westlichen Fremdmieterbereich erstellt. IDK
war für die größeren Bauabschnitte des Bürogebäudes inkl. der kompletten Eingangshalle, des Parkhauses und der Bestandsbauten verantwortlich, welche über 2 / 3 des
Gesamtbauvorhabens ausmachten.
Bild links: Blick vom
Die vollständige Bearbeitung, beginnend
mit der Grundlagenermittlung bis zum Abschluss der Genehmigungsplanung, beanspruchte 24 Monate.
Bild rechts: Blick vom
Messeturm
auf
die
Rohbauarbeiten
in
der zwei­geschossigen
Technik­zentrale Bürogebäude West
Messeturm
auf
die
Rohbauarbeiten
in
der zwei­geschossigen
Technik­zentrale Büro-
In der daran anknüpfenden Ausführungsplanung wurden in einer Zeitspanne
von über 30 Monaten für das gesamte Bauvorhaben 420 Schalpläne und 3.100 Bewehrungszeichnungen erstellt. Die Ingenieurtechnische Überwachung erstreckte
sich darüber hinaus, unter Einbeziehung
der Rohbauumplanung im südlichen
Fremdmieterbereich, über weitere 6 Monate und wird noch bis zum Jahresende 2008
andauern. Somit ergibt sich aus Sicht der
Tragwerksplaner bei IDK eine Gesamtbearbeitungsdauer von 5 Jahren.
gebäude Ost
www.idk-koeln.de
5
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
Der Planungsprozess für die Anbindung des Bestands an den Neubau
Der Bestand bei diesem Bauvorhaben
beschränkte sich im Wesentlichen auf den
Ehrenhof und die alte Mantelbebauung
mit Ihrer Fassade, der Arkadendecke und
ihren Gründungsbauteilen.
Im Rahmen der Entwurfsplanung war
eine erste Untersuchung des Bestandes
durch ibac (Institut für Bauforschung
der RWTH Aachen) erfolgt. Da aber keine
weiteren Analysen bis zur Übergabe des
Gebäudes an den Erwerber möglich waren, musste zunächst mit diesen sehr geringen Kenntnissen gearbeitet werden.
Die ersten Berechnungen stützten sich
Bild rechts: Blick vom
Messeturm
auf
die
freistehende Nordfassade.
6
IDK Köln | 2008
auf einige wenige Bestandspläne, die
lediglich die Stahlprofile in den Stützen
des südlichen Teils der Fassade korrekt
wiedergaben. Erst nach der Übergabe
des Bauwerks an den Generalunternehmer und nach Beginn der Abbrucharbeiten konnten umfangreiche Aufmaße und
Untersuchungen am Bestand durchgeführt werden.
An der Ost-, West- und Südfassade waren durch die inhomogene Substanz des
Mauerwerks zahlreiche Materialprüfungen notwendig. Die Untersuchungen
ergaben nach und nach, welche Materialkennziffern und Festigkeitswerte für
die statischen Nachweise anzunehmen
waren.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Die inhomogene Mauerwerksstruktur hatte eine große Streuung der Festigkeitswerte zur Folge. Daraus resultierte im
ersten Schritt ein sehr niedriger charakteristischer Wert der Tragfähigkeit. Weitergehende Untersuchungen führten dann
zu einer Gruppierung der Stützen und zu
einer Zuweisung von aufnehmbaren Spannungen des Mauerwerks.
Bis es zu dieser Zuweisung kam, wurden
seitens IDK eine Vielzahl an Voruntersuchungen durchgeführt. Unter der Annahme, dass das Mauerwerk ohne den Einfluss
des Stahlquerschnitts trägt, wurde unter
Berücksichtigung der außermittigen Belastungen die erforderliche Druckspannung
ermittelt. Wie sich nach den Untersuchungen an den Bestandsstützen herausstellte,
waren diese Belastungen nicht alleine vom
Mauerwerk aufzunehmen.
Aus diesem Grund wurden die Stahlquerschnitte in einem Gesamtsystem mit
dem Mauerwerk über die komplette Fassadenhöhe in die Berechnung einbezogen. Durch die unterschiedlichen Steifig-
keiten der Materialien wurde nun sowohl
das Mauerwerk als auch das Stahlprofil anteilig belastet. Die aufzunehmenden Spannungen im Mauerwerk wurden dadurch
rechnerisch geringer. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen (aufzunehmende und aufnehmbare Spannungen) konnte
herausgefiltert werden, welche Stützen ertüchtigt werden mussten.
Bild oben: Der freistehende Ehrenhof mit
Glaspyramide
Bild links: Fundament­
Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen zeichnete sich ab, dass zahlreiche
Stützen im Bereich der Füße durch Chloridbelastung stark korrodiert waren. Teilweise wurden die eingemauerten Stahlprofile
durch Rost zu mehr als 40 % geschwächt.
Hieraus ergab sich ein enormer Sanierungsbedarf.
ertüchtigung am Ehren­
hof
www.idk-koeln.de
7
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
Das statische System des Bürogebäudes
Bei dem Hauptgebäude handelt es sich
um einen fugenlosen Stahlbetonskelettbau der über 32 Treppenhauskerne ausgesteift wird. Die Kerne wurden für die
Horizontallasten aus dem Seilnetzkissendach für Imperfektionen gem. DIN 10554 und für Erdbeben gem. DIN 4149 bemessen.
Bild oben: Freigelegte
Gründungsbalken des
historischen Arkadenganges
Die Stützen der Nordfassade bestehen im
Erdgeschoss aus einem ummauerten Betonquerschnitt mit unbekanntem Bewehrungsgrad. Ab dem ersten Obergeschoss
wurden reine Mauerwerksstützen ohne
Stahlprofile vorgefunden. Die Tragfähigkeit
als unbewehrte Betonstütze reichte aus, um
die zusätzlichen Belastungen aus dem Neubau aufzunehmen. An einigen Stützen war
allerdings der Betonquerschnitt im Erdgeschoss durch Schlitze derart geschwächt,
dass diese ergänzt werden mussten.
Eine Vielzahl der notwendigen Nachweise
musste anhand von räumlichen Systemen
und FEM-Berechnungen (Finite Elemente
Methode) nachgewiesen werden, um das
tatsächliche Tragverhalten aufzuzeigen.
Die Planung zur Standsicherheit und
zur Anbindung an den Neubau nahm
ca. 10 Monate in Anspruch.
8
IDK Köln | 2008
Die Halle, welche den westlichen und
den östlichen Baukörper voneinander
trennt, wird von einem Seilnetzkissendach überspannt. Lediglich die in OstWest-Richtung verlaufenden Verbindungen, wie das Eingangsbauwerk RTL, die
Verbindungsbauwerke an der Nord- und
Südfassade sowie die Verbindungsgänge
im Untergeschoss werden durch Fugen
von den Hauptbaukörpern getrennt.
Der gesamte Bürokomplex wurde innerhalb der im Jahre 1927 erbauten, denkmalgeschützten Fassade errichtet und
kraftschlüssig mit ihr verbunden, um die
Deckenlasten des Neubaus über die Bestandsfassade sicher in die Gründung abzutragen und um gleichzeitig die auftretenden Horizontallasten aus der Fassade
über die Geschossdecken in die aussteifenden Kerne einzuleiten.
Gegründet wird das Gebäude auf einem
Mischgründungssystem.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Die Gründung
Die Gründung des Hauptgebäudes
In Zusammenarbeit mit dem GU und dem
Baugrundsachverständigen der Kühn Geoconsulting GmbH, Bonn, wurde auf der
Grundlage von Gutachten in den Bereichen
mit nur einem Untergeschoss eine Pfahlgründung und in den Bereichen mit zwei
Untergeschossen eine Flachgründung mit
Zugpfählen zur Sicherung gegen Auftrieb
vorgesehen.
Da für den Lastabtrag die Relation zwischen Bettung und Federsteifigkeit der
Pfähle von entscheidender Bedeutung ist,
wurden zunächst in einem ersten Berechnungsgang Pfahllasten ermittelt, die dann
Grundlage für eine Vorbemessung der Pfähle durch die ARGE Tiefbau waren. Hiernach
wurden wiederum die Pfahlfedern nach
den Angaben der ARGE Tiefbau im Berechnungsmodell angepasst und so die endgültigen Pfahllasten und Bettungskräfte
berechnet. Es kamen dann Bohrpfahl­durch­
messer von 0,90 - 1,20 m zur Aus­führung.
Die Gründung der Fassade
Durch zwei Schachtungen war in der Entwurfsphase die Geometrie der Gründung
Bild links: Bestandsfundamente am Ehrenhof
mit zusätzlicher überschrittener Bohrpfahlwand.
www.idk-koeln.de
9
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
innerhalb der Arkade erkundet worden.
Durch die andauernde Nutzung konnten
keine weiteren Untersuchungen vorgenommen werden. Der Entwurf musste auf
diesen ersten Ergebnissen aufbauen, die
sich im Rahmen späterer Erkundungen nur
zum Teil bestätigten.
Bild unten: Sicherung
der Fassade nach dem
Abbruch der Messehallen
10
IDK Köln | 2008
Nach erfolgtem Abbruch der Hallen wurden an mehreren Stellen die Fundamente
der Fassadenstützen freigelegt, aufgemes-
sen und der Bewehrungsgrad festgestellt.
Durch Kühn Geoconsulting wurden Setzungsuntersuchungen durchgeführt und
wirklichkeitsnahe Bettungsmodule zur
Beurteilung der Biegebeanspruchung der
Fundamentbalken angegeben. So ist es
gelungen, für den überwiegenden Teil der
Fundamente den Nachweis einer ausreichenden Tragfähigkeit zu führen. Lediglich
unter sechs Stützen mussten die Fundamente verstärkt werden.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Die verschiedenen Bereiche innerhalb des Gebäudes
Die Untergeschosse
Zum Schutz gegen drückendes Wasser
(Rheinhochwasser) wurden die Untergeschosse vollständig als fugenlose „Weiße
Wanne“ ausgeführt. Das sehr tief in den
Baugrund einbindende zweite Untergeschoss war in einigen Hofbereichen, in
denen die Auflast gering ist, durch Zugpfähle gegen Auftrieb zu sichern. Die Geschosshöhen in den Untergeschossen betragen jeweils 3,20 m.
Bild oben: Untergeschoss als „Weiße Wanne“
Die aufgehenden Geschosse
Ein Großteil der zu vermietenden Fläche
wird als Bürofläche genutzt. Bei einem
Stützenraster von ca. 5,00 m bis 7,50 m in
Querrichtung und bis zu 8,10 m in Längsrichtung der Riegel und Kämme wurden hier punktgestützte Flachdecken in
den Geschossen vorgesehen. Ausgehend
vom vorgegebenen Stützenraster und unter Berücksichtigung der geplanten Bauteilkühlung wurde die Deckenstärke auf
300 mm festgelegt.
In den Riegeln und Kämmen des Mietbereichs Rheinhallen mussten mehrere
Sonderbereiche berücksichtigt werden,
die zwar ohne eine Veränderung des Stützenrasters aber mit erhöhten Nutzlasten
realisiert werden sollten.
Bild unten: Die Baustelle im April 2007 mit Blick vom LVR Turm, Köln
www.idk-koeln.de 11
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
Über den Regieräumen des Mietbereichs
Rheinhallen musste ein besonderes Tragsystem entworfen werden. Hier sollten im
Erdgeschoss die Innenstützen entfallen.
Es wurden vorgespannte Hängestützen
entwickelt, an denen die Obergeschossdecken aufgehängt wurden. Diese Hängestützen wurden wiederum durch vorgespannte Überzüge in der Decke über dem
4. Obergeschoss abgefangen.
Die im Hof 3 angeordneten Studios wurden aufgrund der Anforderungen an den
Schall- und Erschütterungsschutz notwendigen Entkopplung als eigenständige Baukörper geplant. Es entstand somit
eine Raum‑in‑Raum-Konstruktion, welche
umseitig durch Fugen vom Hauptgebäude
getrennt wurde. Da sich die Studios im Erdgeschoss befinden, wurde eine Abfangung
zur Lastweiterleitung auf die Bodenplatte
des Hauptgebäudes notwendig.
Um die Entkopplung zwischen den abfangenden Stahlbetonstützen und dem Studioboden zu realisieren, wurden zwischen
den beiden Bauteilen Federlager eingebaut. Zur Wartung und zum Austausch der
Federlager können beide Studios über Hydrauliksysteme angehoben werden. Das
Anheben der Studios wiederum musste als
außergewöhnlicher Lastfall bei der Stützenbemessung berücksichtigt werden.
Deteil zur Abfangung der fehlenden Stützen im Erdgeschoss im
Regiebereich des Mieters.
Quelle: Ingenieurbüro Kleinjohann, Köln
12
IDK Köln | 2008
Die Studios selbst wurden sowohl aus
bauphysikalischen Gründen, als auch im
Hinblick auf den baulichen Brandschutz in
Massivbauweise errichtet.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Die zentrale ErschlieSSungshalle
Das Hallendach
Als Hallendach wurde eine Seilnetzkissenkonstruktion erstellt, die vom Ingenieurbüro Schlaich Bergermann und
Partner entworfen wurde. Südlich des
Ehrenhofes liegt das Dach in Höhe der
Decke über dem 3. Obergeschoss, nördlich des Ehrenhofes schließt es an die Decke über dem 5. Obergeschoss an.
Aus der Konstruktion des Hallendaches
waren erhebliche Lasten in die jeweiligen
Decken einzuleiten. Insbesondere die sehr
großen Horizontallasten mussten über die
Geschossdecken in die aussteifenden Kerne übertragen werden. Diese Lastübergabe erfolgte jeweils am Randbereich des
Hallendaches. An den Stirnseiten des Seilnetzkissendaches zum Ehrenhof und zum
Nordeingang wurden die Lasten aus dem
Seilnetzkissendach über Raumfachwerke
abgefangen. Diese Raumfachwerke bestehen jeweils aus einem horizontalen,
ebenen Fachwerk in der Ebene des Seilnetzkissendaches und zwei schrägen Fachwerken.
Die Eingangsbauwerke
Bild oben: Erschließungshalle mit Seil­
Sowohl am Süd- als auch am Nordeingang wurden Eingangsbauwerke unmittelbar hinter der Fassade der Mantelhallen
errichtet. Diese Eingangsbauwerke stellen
den Anschluss der denkmalgeschützten
Fassade zum Hallendach her und stützen
die Fassade horizontal.
netz­kissen­dach
Bild unten: Blick vom
Ehrenhof auf das Ein­
gangs­bau­werk für den
Bereich Rheinhallen
Das südliche Hallendach spannt vom
Südeingang zum Ehrenhof. Horizontallasten aus den Kissen werden zum großen
Teil über eine Stahlkonstruktion, die den
Ehrenhof umschließt, kurzgeschlossen. Ein
geringerer Teil der Lasten wird auch in den
Ehrenhof eingeleitet.
www.idk-koeln.de 13
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
Im nördlichen Teil der Halle wurde ein
Eingangsbauwerk als Stahlglaskonstruktion realisiert, welches architektonisch
ein Gegenstück zum denkmalgeschützten Ehrenhof bildet. Es besteht aus einem
Hauptgebäudeteil über 5 Geschosse, der in
den Decken des EG bis 4. OG über Verbindungsbrücken mit den West- bzw. Ostriegeln verbunden ist und sowohl horizontale
als auch vertikale Lasten in die Geschossdecken einleitet.
Der denkmalgeschützte Ehrenhof
Zum Zeitpunkt der Entwurfs- und Genehmigungsplanung war die Konstruktion
des Ehrenhofes nicht bekannt. Einerseits
existierten keine Bestandsunterlagen, andererseits war der Ehrenhof in den alten
Messehallen eingebunden und die tragende Konstruktion war vollständig verkleidet.
Da der Ehrenhof im Endzustand als freistehendes Gebäude ohne Einbindung in
den Neubau standsicher sein musste, legte
man als erstes die Gründung der einzelnen
Türme frei.
Bild rechts: Abbruch-
Räumliches Modell des Ehrenhofs.
Quelle: Ingenieurbüro Kleinjohann
Software: Infograph
Im Rahmen der Abbrucharbeiten wurde Schritt für Schritt die tragende Konstruktion freigelegt und aufgemessen.
Selbst die Abbrucharbeiten der am Ehrenhof anschließenden Bauteile konnten
nur schrittweise erfolgen, da zunächst
bei jedem Eingriff die Standsicherheit
der verbleibenden Konstruktion überprüft werden musste.
arbeiten am historischen Ehrenhof
14
IDK Köln | 2008
In einem räumlichen Modell wurde das
Tragsystem entsprechend dem jeweiligen Stand der Recherchen abgebildet
und berechnet. Ziel war es, mit möglichst
wenigen Eingriffen in die bestehende
Konstruktion die Lasten aus der neuen
Situation sicher bis in die Gründung abzutragen.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Im Zuge der Bestandsuntersuchungen
wurde festgestellt, dass die Betonqualität und die vorhandene Bewehrung in
den Türmen sehr unterschiedlich und bereichsweise für den Tragfähigkeitsnachweis unzureichend waren. Hierdurch
wurde eine sehr aufwendige Sanierung
aller vier Türme erforderlich, welche sich
weit über den Fertigstellungstermin
des Rohbaus erstreckte. Unter anderem
mussten an allen 4 Türmen CFK-Lamellen
zur Gewährleistung der Standsicherheit
aufgeklebt und verankert werden. Der
Brandschutz wurde in diesem Fall durch
die neue Klinkerfassade gewährleistet.
Das statische System des Park­hauses
Das Parkhaus wurde als eine Stahlverbundkonstruktion mit Additivdecken und
Stahlbetonstützen errichtet. Ausgesteift
wird es durch die beiden Treppenhauskerne, die Rampenwände und einen Vertikalverband in der Ostfassade.
Bild oben: Das Parkhaus mit den technischen Dachaufbauten
Da der tragfähige Baugrund erst in einer Tiefe von ca. 7 m anstand, wurde das
Parkhaus auf einer Pfahlgründung mit
entsprechendem Balkenrost gegründet.
Das Parkhaus
Das Parkhaus ist ein eigenständiger
Baukörper, der sich im Norden an das Bürogebäude „Rheinhallen“ anschließt. Neben seiner eigentlichen Funktion wurden
noch zusätzliche Anforderungen gestellt,
die in der Konstruktion zu berücksichtigen waren.
Bild oben: Parkebene mit Additiv­decken
www.idk-koeln.de 15
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
Bild rechts: Blick von
der geplanten Durchfahrtstrasse Richtung
Messeturm und Nordfassade des Hauptgebäudes.
An der Ostfassade sind im 1. und 2. Obergeschoss die Netzersatzanlagen angeordnet und auf dem Dach befindet sich der
Teleport mit den für den Sendebetrieb erforderlichen Parabolantennen. Die im Norden bestehende alte Rheinparkhalle der
Koelnmesse wird über eine Verbundkonstruktion an das Parkhaus angeschlossen
und ausgesteift. Dies wurde erforderlich da
die ursprünglich, die Aussteifung gewährleistende Technikzentrale, dem Neubau des
Parkhauses weichen musste. Allein für den
Bau der Parkdecks wurden ca. 1.700 Tonnen Profilstahl und ca. 590 Tonnen Betonstahl erforderlich.
16
IDK Köln | 2008
Der Teleport
Die Dachfläche des Parkhauses wird als
Teleport genutzt. Daher bestehen seitens
des Nutzers sehr hohe Anforderungen an
die Steifigkeit der Decke. Die zulässige Verdrehung infolge von Wind beträgt weniger
als 1 / 10°. Aus diesem Grund wurde diese
Decke als Spannbetonkonstruktion ausgeführt.
Weiterhin musste bei den Statischen Berechnungen berücksichtigt werden, dass
der Teleport auch bei Ausfall einer Stütze
im Parkhaus standsicher bleibt.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Die Gründung des Parkhauses
Der Mieterbereich „Rheinpark“
Unter dem Parkhaus stand der tragfähige Baugrund erst in ca. 7 m Tiefe unter
dem Gelände an. Da das Parkhaus nur ein
sehr niedriges Untergeschoss hat, kam
hier lediglich eine Pfahlgründung in Frage. Durch die besonderen Anforderungen
an die Steifigkeit der Konstruktion musste
der Abtrag der Horizontallasten mit besonderem Aufwand untersucht werden. Insbesondere war ein wirtschaftlicher Mittelweg
zu finden, bei dem einerseits die Steifigkeit
der Konstruktion für die Anforderungen
aus dem Teleport ausreicht und andererseits die Beanspruchungen bei einem Erdbeben, welche bei höheren Steifigkeiten
deutlich anwachsen, nicht zu groß werden.
In Zusammenarbeit mit dem GU und der
ARGE Spezialtiefbau wurde auch hier eine
technisch einwandfreie und wirtschaftliche
Lösung erarbeitet und umgesetzt.
Zu Beginn des Jahres 2007 fanden die ersten Abstimmungsgespräche mit einem potenziellen Großmieter statt. Unter der Leitung
von Drees & Sommer, Köln, und Ernst &
Young / Prof. Weiss & Partner GmbH, Troisdorf, wurden die Mieterwünsche von den
Planungsbüros BKSP - Bahlo, Köhnke, Stosberg & Partner, Hannover, und dem Büro
Hungenberg - Unternehmensberatung,
Hamburg, dem Generalunternehmer und
dem gesamten Planungsteam vorgestellt.
Bild oben: Pfahlgründung des Parkhauses
Im Hintergrund ist die aussteifende Wand der
Messehalle, dessen Lasten in das Parkhaus eingeleitet werden, zu sehen.
Aufgrund des sich Baufortschritts bedurfte die neue Planung, welche sich überwiegend auf den südwestlichen Gebäudeteil und die Halle beschränkte, umfassende
Eingriffe in den dort bereits fertiggestellten
Rohbau. Eine baubegleitende Planung ist
bei Bauvorhaben dieser Größenordnung
nichts Ungewöhnliches. Selbstverständlich sind die Vorgaben und Wünsche eines
Großmieters in der Planung und der Ausführung zu berücksichtigen.
Aufwendige Veränderungen im Erdgeschoss waren die Umplanungen von Büroflächen in ein Betriebsrestaurant mit
Küche und Cafeteria sowie einen Konferenzbereich. Hierzu wurden die zwei südwestlichen Innenhöfe 11 und 13 um über
1.000 m² verkleinert, um diese Flächen der
neuen Nutzung zuzuführen. Teile dieser
erweiterten Innenhofbebauung wurden
unterkellert, um neue Aufstellflächen für
zusätzliche Technikgeräte und Leitungswww.idk-koeln.de 17
Deutschlands Grösste Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
verzüge zu schaffen. Das statische Konzept musste in großen Teilen den neuen
Anforderungen entsprechend angepasst
werden.
Gleiches gilt für das neu geplante Gästecasino im 1. Obergeschoss sowie die Magistrale im westlichen und östlichen Gebäudeteil.
Bereits im Februar 2007 wurde auf der
Grundlage der neu vorgelegten Planung
von den IDK-Ingenieuren ein statisches
Konzept für den Rück-, Um- und Neubau entwickelt und dem GU zur Kalkulation vorgelegt. Dieses Konzept wurde
dann Grundlage für die gesamte weitere
Bearbeitung der Entwurfs- und Genehmigungsplanung, welche sich bis in den
Herbst 2007 hinzog.
Durch die regelmäßigen, äußerst intensiven Abstimmungsgespräche zwischen
allen Planungsbeteiligten konnte sichergestellt werden, dass bereits im Oktober /
November 2007 die ersten Schal- und Bewehrungspläne für die Ausführung der
umfangreichen Maßnahmen der Baustelle
zur Verfügung gestellt werden konnten.
Weitere Eingriffe in das zu diesem Zeitpunkt bereits fertig gestellte Tragwerk waren das Auflösen von tragenden Wänden
in Stützen und das Herstellen von Wandund Deckendurchbrüchen mit Abmessungen von bis zu 3,00 m Seitenlänge, wobei
hier insbesondere die Flachdeckenberei18
IDK Köln | 2008
che und die wandartigen Träger einen großen Umbauaufwand bei der Umsetzung
dieser Maßnahmen vor Ort bedeuteten.
Im Bereich der Magistrale wurde auch ein
Deckenfeld in einer Größe von ca. 12,00 x
5,00 m, welches in der Planung bereits optional berücksichtigt worden war, entfernt,
um einen zusätzlichen Treppenaufgang ins
1. Obergeschoss zu schaffen.
Selbstverständlich wurden in allen Geschossen die für das neue Konzept benötigten Wand- und Deckendurchbrüche mit
den Planern der TGA abgestimmt und in
die Planung übernommen. Die Nutzungsänderungen hatten ebenfalls zur Folge,
dass sämtliche Technikflächen und bis dato
geplanten Leitungsführungen im Untergeschoss neu zu planen waren.
Die Neuorientierung der Haustechnikbereiche führte aus statischer Sicht zu anspruchsvollen Eingriffen, deren Gesamtanforderungen nur durch eine höchst intensive
Nachweisführung erfüllt wurden. Ebenfalls
musste an den Übergängen der bereits vorhandenen Untergeschossaußenwände zu
den Erweiterungen die Undurchlässigkeit
der „Weisse Wanne“ durch entsprechende
Fugenausbildung und Spezialanschlüsse
weiterhin sichergestellt werden.
Das architektonische Herzstück der gesamten Umplanung ist die sogenannte
„Sky Lobby“, das neue Haupt­er­schließungs­
bauwerk des Bürogebäudes „Rheinpark“.
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Diese anspruchsvolle Stahl-Glas-Konstruktion, welche zwischen den vier Türmen
des historischen Ehrenhofs errichtet wird,
nimmt eine Grundfläche von ca. 15,50 x
15,00 m ein. Die Stahlkonstruktion des „Sky
Lobby“-Bodens wird auf vier Stahlbetonrundstützen mit einem Durchmesser von
80 cm aufgelegt und ermöglicht somit den
direkten Zugang in das 1. Obergeschoss
des Ost- und Westriegels.
sehr gedrungenen Querschnitten, den hohen Anforderungen der TGA mit höchsten
Ansprüchen an die technische Ausstattung
und das Raumklima, gerecht zu werden.
Hierbei waren insbesondere die Verformungen und das Schwingungsverhalten
der Konstruktion bei den Berechnungen
gesondert zu betrachten.
Die Gründung stellte insofern eine
Schwierigkeit dar, weil unterhalb des Ehrenhofs bereits die Stahlbeton-Lüftungsbauwerke, welche für die Belüftung der
Halle notwendig sind, erstellt waren und
der Baugrund nur unzufriedenstellende
Pressungen zuließ. Eine Pfahlgründung
schied aus, weil durch die beengte Situation im Ehrenhof der Geräteeinsatz kritisch
war. Daher wurde in Abstimmung mit der
Bauleitung eine aufwändige Flachgründung konzipiert.
Bild links: Der Ehrenhof mit „Sky Lobby“
Noch ein paar Worte zu guter Letzt:
Die Erschließung der Riegel erfolgt über
zwei gleichfalls als Stahl-Glas-Konstruktion
ausgebildete Brückenbauwerke, welche
die „Sky Lobby“ mit den Magistralen verbinden. Vom Erdgeschoss führen eine Rolltreppenanlage im Süden und eine Stahltreppenanlage im Norden auf die Ebene
der „Sky Lobby“.
Zurückblickend auf die vergangenen
4,5 Jahre kann aus Sicht des Tragwerksplaners nur noch einmal betont werden, dass
die Bearbeitung des Projektes „Bürohäuser
Rheinhallen / Bürohäuser Rheinpark“ eine
der größten Herausforderungen darstellt,
welcher sich die IDK-Ingenieure in ihrer
über 40-jährigen Tätigkeit gestellt haben.
Köln, im September 2008
Eine besondere Herausforderung war es,
beim Entwurf der Stahlkonstruktion, mit
IDK KLEINJOHANN GmbH & Co. KG
www.idk-koeln.de 19
IDK KLEINJOHANN GmbH & Co. KG
Clemensstraße 10 50676 Köln
Tel.: 02 21 9 21 63 70 Fax: 02 21 9 21 66 76
E-Mail: [email protected] www.idk-koeln.de
Die Bürogebäude „Rheinhallen“ und „Rheinpark“ in Köln Deutz
Technisches Datenblatt
Planungszeitraum:Leistungsphase (LPH) 1-4
Januar 2004 – Dezember 2005
Leistungsphase (LPH) 5
Januar 2006 – Februar 2007
Nachträgliche RohbauumplanungFebruar 2007
–
Juli 2008
Bauzeit:Dezember 2005 - Dezember 2008
Bürohäuser:
BRI:
ca. 948.800 m³
BGF:
ca. 206.500 m²
HNF:
ca. 86.500 m²
Mietfläche: ca. 160.000 m²
Gebäudeabmessungen:
220 x 260 m
Länge der historischen Fassade: 1000 m
32 Treppenhauskerne
14 Innenhöfe
1 – 2 Geschosse unterirdisch
4 – 6 Geschosse oberirdisch
Parkhaus:
BRI: ca. 148.500 m³
BGF:
ca. 50.730 m²
ca. 2000 Stellplätze
1 Untergeschoss
8 oberirdische Geschosse mit Teleport
GesamtbaumaSSnahme: 17 Kräne in der Rohbauphase
ca. 400 – 450 Bauarbeiter in der Rohbauphase
Gesamtbetonmenge: 140.000 m³ (43 Betonrezepturen)
Stahlverbrauch Bürogebäude:
19.000 t bETONSTAHL
Stahlverbrauch Parkhaus:
590 t
Betonstahl
1300 mSpannstahl
1700 t
Profilstahl
Deutschlands gröSSte Baustelle für Bürogebäude (2006 / 2007)
IDK Kleinjohann GmbH & Co. KG | Clemensstraße 10 | 50676 Köln | Tel.: 0221-921 63 70 | www.idk-koeln.de
© IDK Köln | 2008
IDK KLEINJOHANN GmbH & Co. KG
Clemensstraße 10 50676 Köln
Tel.: 02 21 9 21 63 70 Fax: 02 21 9 21 66 76
E-Mail: [email protected] www.idk-koeln.de