Bärenstark

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Damian Poffet

Die Nasszellen für das Hotel im BäreTower in Ostermundigen wurden nach dem Prinzip Design for Production geplant. Ihre Fertigung übernahmen Roboter. Dank diesen und der digitalen Planung konnten die Bauteile individuell und trotzdem in Serie gefertigt werden. Ein Beispiel, das Schule machen könnte, wie ein Blick an die ETH Zürich zeigt. Die dortigen Forschungen im Bereich der Digitalisierung beim Bauen zielen in dieselbe Richtung.

Das Hochhausprojekt BäreTower wurde 2015 in einer Volksabstimmung angenommen. Das Areal ist durch den Bahnhof in nächster Nähe gut erschlossen.
Die Sockelgeschosse des Hochhauses sind für ein Hotel mit 95 Zimmern vorgesehen. Alle vorgefertigten Nasszellen vom Typ Easydock wurden mit einem Kran in die Höhe gebracht.
Noch sind die Module gut verpackt und vorübergehend abgestellt. In einer späteren Bauphase werden sie an ihren endgültigen Standort verschoben.
Monteure von Erne Holzbau bringen die Nasszelle in die richtige Position. Präzision ist gefragt, damit bei der anschliessenden Installation alle Anschlüsse stimmen.

Hoch, runter, vor, zurück, links drehen, rechts drehen, zuschneiden, bereitlegen, fräsen, bohren, schrauben, nageln – der Fertigungsroboter von Erne Holzbau arbeitet unermüdlich. Auf seiner einen Seite stellen Zimmerleute den Nachschub mit Platten und Balken sicher, auf der anderen fügen ihre Kollegen die vom Roboter gefertigten Bauteile zu Gebäudemodulen zusammen. «Human-Robot-Collaboration», nennt Sascha Schade, stellvertretender Kompetenzleiter Produktion, das Miteinander. Mit dieser kombinierten Produktionsweise hat Erne im Juli 2020 auch 95 Raummodule für vorgefertigte Nasszellen vom Typ Easydock gefertigt. Entwickelt wurden sie für die Halter AG in Zusammenarbeit mit dem Gebäudetechnikunternehmen Pfiffner und dem Sanitärzulieferer Sanitas Trösch. Anlass war das Bauprojekt BäreTower in Ostermundigen bei Bern und die Ausschreibung von vorgefertigten Nasszellen für die Zimmer des künftigen Hotels Harry’s Home.

Die Geschichte des Hochhausprojekts, in dessen Sockelbau derzeit das Hotel entsteht, reicht zurück bis ins Jahr 2010. Damals prüfte die Gemeinde mit einer Testplanung, wie das Areal direkt neben dem Bahnhof Ostermundigen, auf dem der Landgasthof Bären stand, künftig mit einer dichteren Bebauung genutzt werden könnte. Daraus resultierte schliesslich eine Überbauungsordnung, die 2015 in einer Volksabstimmung angenommen wurde und auch ein Hochhaus vorsah. Halter begleitete den Prozess seit dem Abschluss der Testplanung.

Das derzeit in Realisierung befindliche Projekt stammt von Burkhard Meyer Architekten aus Baden. Es umfasst ein 100 Meter hohes Hochhaus, einen fünfgeschossigen, mehrfach abgewinkelten Sockelbau und ein dreigeschossiges Solitärgebäude. Letzteres beherbergt Büro- und Gewerbeflächen, im Sockel des Hochhauses sind das Hotel, darüber 155 Mietwohnungen und im neunten Obergeschoss ein Panorama-Restaurant untergebracht. Investor des Projekts, dessen Bau im Oktober 2018 startete, sind die Helvetia Versicherungen.

Individuelle Serienproduktion

Im Verlauf der detaillierten Realisierungsplanung kam auch das Thema der vorgefertigten Nasszellen für den Hotelbereich auf: «Dafür entschieden haben wir uns aufgrund der hohen Qualität, des im Vergleich zum traditionellen Bau vor Ort geringeren Aufwands und des guten Preis-Leistungs-Verhältnisses», sagt Dominique Reusser, Projektleiter bei Halter. Auf den ersten Blick kein aufsehenerregender Entscheid, sind vorgefertigte Nasszellen doch schon seit Jahren auf dem Markt erhältlich. Üblicherweise kommen sie dann zum Einsatz, wenn in einem Gebäude eine grosse Anzahl gleicher Bäder benötigt wird. Nicht so im BäreTower-Projekt: Hier ist kaum eine der 95 Nasszellen mit der anderen identisch. Sie unterscheiden sich sowohl in der Grundrissform als auch in der Ausstattung. Dass sich eine Vorfertigung trotzdem rechnet, liegt an der digitalisierten Planung und Fertigung, die bei Erne Holzbau schon länger etabliert ist und vor allem für den Bau ganzer Gebäude aus vorgefertigten Elementen zur Anwendung kommt. «Für uns spielt es in der Produktion keine Rolle, ob wir ein Bauteil hundert oder nur ein einziges Mal herstellen», meint Steffen Hermann, Projektleiter Erne Holzbau. Denn die Daten aus dem Computer der Planer würden für die Materialbestellung und Fertigung direkt in die Produktion übertragen. Die Basis der Nasszellen im BäreTower bildete das dreidimensionale Computermodell der Architekten. Dieses ergänzten die Planer von Erne mit den benötigten Konstruktionsdaten. Vor der Weitergabe an die Produktion wurde jeder Fertigungsschritt virtuell durchgespielt: «So können wir sofort erkennen, ob sich alles wie gewünscht umsetzen lässt, und es treten später bei der Fertigung keine Probleme auf», ergänzt Hermann.

Die in Serie und trotzdem individuell gefertigten Nasszellen für den BäreTower zeigen, wohin die Reise im Bau künftig gehen wird: weg von der Einzelanfertigung vor Ort hin zu im Werk produzierten Bauteilen, die auf der Baustelle nur noch installiert oder zusammengesetzt werden – und damit auch weg von der handwerklichen Fertigung hin zu einer industriellen Produktion. Eine zentrale Rolle wird dabei die Digitalisierung spielen. Dank ihr können die Daten ohne Verluste aus der Planung direkt in die Produktion eingespeist werden. Zugleich gilt die Digitalisierung als Schlüssel, um die Planungs- und Baubranche fit zu machen für kommende Herausforderungen: Dazu zählen etwa die weltweit steigende Nachfrage nach Wohnraum, die Nachverdichtung des Siedlungsgebiets oder die Reduktion des ökologischen Fussabdrucks von Gebäuden.

Vorbild Automobilindustrie

Entsprechend intensiv wird derzeit – losgelöst von Praxisanwendungen wie beim BäreTower an der Digitalisierung im Baubereich geforscht. Beispielsweise an der ETH Zürich durch Daniel Hall, Professor für Bau- und Infrastrukturmanagement am Departement für Bauingenieurwesen, und Benjamin Dillenburger, Professor für digitale Bautechnologien am Departement Bau. Sie haben sich zum Ziel gesetzt, den Planungs- und Bauprozess völlig neu und weitgehend digital zu denken. Als Problemstellen wurden der extrem lange Planungsprozess sowie die Schnittstelle zwischen Planung und Ausführung ausgemacht: «Von den ersten Gesprächen mit der Bauherrschaft bis zum Spatenstich dauert es heute fast eine Ewigkeit», stellt Dillenburger fest. Bei der Suche nach neuen Lösungsansätzen stiessen die beiden ETH-Professoren auf
ein Projekt der Automobilindustrie aus dem Jahr 1999. Unter dem Titel 3-Day-Car-Programm suchten englische Hochschulen sowie Unternehmen nach neuen Wegen für die Bestellung und Produktion von Autos. Damals wurden die Fahrzeuge auf Vorrat produziert und gelagert, bis sich ein Kunde dafür interessierte. Das verursachte hohe Kosten, und der Käufer musste mit dem vorliebnehmen, was an Lager war. Mit dem 3-Day-Car-Programm wurde der Planungs- und Herstellungsprozess so verändert, dass der Kunde sein Auto nach seinen Wünschen konfigurieren und trotzdem bereits drei Tage später in Empfang nehmen konnte. Veränderungen brauchte es damals vor allem beim Bestellprozess und bei der Weitergabe der Daten in die Produktion. «Das Problem der Autoindustrie gleicht den heutigen Schwachstellen im Baubereich. Auch wir haben Mühe, die Wünsche der Bauherren rasch zu erfassen und in die Produktion einzubringen», sagt ETH-Professor Daniel Hall. Die Lösung dafür heisst Design for Production. Sprich: Die Planzeichnungen für die Ausführung und die Berechnung der Kosten erfolgen nicht mehr wie heute erst nach Abschluss der Designphase, sondern laufen im Hintergrund automatisiert parallel dazu.

Um zu zeigen, was künftig möglich ist, haben Hall und Dillenburger in Analogie zum 3-Day-Car-Programm die Idee 7-Day-House lanciert. Das Ziel: Vom ersten Kontakt der Bauherrschaft mit den Architekten bis zum Bezug sollen maximal sieben Tage vergehen. Noch stehen das 7-Day-House der ETH und ein Teil der dafür benötigten digitalen Technologien am Anfang der Entwicklung. Doch bis in vier Jahren möchten die ETH-Professoren ein erstes kleines Gebäude oder zumindest einen Teil davon innerhalb einer Woche planen und bauen.

Montiert, gereinigt und geliefert

Die Planung und Produktion der Nasszellen für den BäreTower dauerte zwar etwas länger als sieben Tage, zeigt aber heute schon eindrücklich, wie dank Digitalisierung und konsequenter Verknüpfung von Konstruktions- und Produktionsdaten Einzelstücke quasi seriell vorproduziert werden können. Nur zehn Tage waren für die Herstellung der 95 Raummodule mit Nasszellen in kombinierter Beton- und Holzbauweise nötig. Beton kam für den Sockel zum Einsatz, einerseits aus Stabilitätsgründen, andererseits als wasserdichter Abschluss. Wände und Decken bestehen aus Holz. Die fertigen Rohbaumodule wurden laufend in einer benachbarten Halle für den Ausbau bereitgestellt. Danach kümmerten sich Plattenleger, Sanitärinstallateure, Elektriker und Schreiner direkt in der Werkhalle um den Innenausbau. Vor der Auslieferung wurden alle Installationen getestet, die Sanitärzelle wurde gereinigt, von der Bauherrschaft abgenommen und für den Transport verpackt. Jeweils fünf Stück zusammen reisten per Lastwagen die gut 100 Kilometer nach Ostermundigen. Dort hob sie ein Kran ins richtige Geschoss, und die Monteure von Erne rollten sie mit Hubwagen an ihren künftigen Standort. Fertig angedockt und sicher verschlossen warten die Holzkuben nun auf die Fertigstellung des Innenausbaus der Zimmer und auf Hotelgäste. Die werden sich über ein perfekt gestaltetes Bad freuen, aber nicht ahnen, dass dieses teilweise von einem Roboter gebaut wurde und damit beispielhaft zeigt, was dank Digitalisierung im Baubereich heute schon möglich ist. → www.bäre-tower.ch

Der Boden der Nasszelle besteht aus Beton, Wände und Decken sind aus Holz. Der komplette Ausbau mit Sanitäranlagen, Plattenbelag und Einbaumöbeln wurde im Werk von Erne ausgeführt.

Dieser Artikel ist im Print-Magazin KOMPLEX 2020 erschienen. Sie können diese und weitere Ausgaben kostenlos hier bestellen.

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