Zum Hauptinhalt springen

50 Hertz Netzquartier Berlin

H. G. Esch Photography
Auszeichung


Erläuterungsbericht von Bernhard Schönherr | Love architecture and urbanism zur Einreicheung beim 'Preis des Deutschen Stahlbaues 2018'

ARCHITEKTUR

Gebäudekonzept
Das „50Hertz Netzquartier“ nimmt die volumetrischen Vorgaben des städtebaulichen Masterplans (B-Plan-Entwurf) auf. Architektonisch präsentiert sich das Bauwerk als Überlagerung von drei verschiedenen Strukturen:  

dem horizontalen Rhythmus der Geschoßebenen, dem außenliegenden Tragwerk (netzartige Struktur), und den innenliegenden orangenen Kernen. Die tiefen Geschossplatten bieten Raum für unterschiedlichste Bürokonzepte. So kann jede Abteilung und jedes Team maßgeschneiderte Raumaufteilungen nutzen. 

Jedes Geschoß bietet mehrere Balkone als Freibereiche, die als Arbeitsplatz, zur Kommunikation oder zur Kurz-Erholung genutzt werden können.

© Steffen Spitzner

Das statisch voll wirksame außenliegende Tragwerk aus weißen Stahl-Verbundstützen (Dia-Grid) ermöglicht stützenfreie Innenräume entlang der Fassade und somit eine flexible Innenraumnutzung. Das Tragwerk bestimmt seine  Gestaltung. Das Fachwerk bildet ein Netz aus regelmäßig angeordneten diagonalen Stützen, das den Unternehmenszweck von 50Hertz (Netzbetreiber) abstrakt symbolisiert und eine Referenz an das Eisenbahnareal mit seinen Stahlbrücken und Viadukten rund um den Hamburger und Lehrter Bahnhof darstellt.

Aus der regelmäßigen Diagonalstruktur wurden einzelne Stützen entfernt. Einzige Bedingung dabei war, dass eine noch leicht zu bewältigende freie Spannweite von rund 8,3 m im Kragplattenbereich nicht überschritten werden durfte. Diese spielerische Herangehensweise führte zu einem geometrisch komplex verwobenen Äußeren, ein Fachwerk aus druck- und zugbelasteten Stützen.

Die orangenen Kerne lenken den Blick durch das außenliegende Netz tief in das Innere des Gebäudes. In den Kernen sind alle Lifte, Treppenhäuser, Schächte, Haustechnikräume und WCs gebündelt. Zwei der drei Kerne sind leicht gekippt. 

Flexible Bürolandschaft
Der Entwurf schafft  Räume, die  den angestrebten Kulturwandel des Unternehmens hin zu einer offeneren sowie dialog- und teamorientierteren Arbeitsweise Rechnung tragen.

Die Idee des mit Outdoor-Workspaces durchzogenen, tiefen Baukörpers ermöglicht die Gestaltung  von verschiedenen  Nutzungskonzepten. Jedes  liefert einen anderen Workflow, eine andere  Arbeitsplatzqualität und -atmosphäre. Jedes Layout steht für ein anderes Verhältnis zwischen konzentriertem Arbeiten, informeller Kommunikation und Gärten (Outdoor-Workspaces).

 

© H. G. Esch

Während der Planung konnte jede Abteilung des Unternehmens ihr  Arbeitsumfeld selbst definieren.  Kein Geschoss des Hauses gleicht einem anderen – es entstanden verschiedene Arbeitswelten mit individuellen Qualitäten. 

Nächtliches Beleuchtungskonzept 
Nachts werden einzelne Stützensegmente des außenliegenden Tragwerkes illuminiert und es entstehen dynamische Linien, die  an Wechselspannungskurven erinnern. So wird in der Dunkelheit durch mehr als 200 Architekturleuchten aus einer Netzstruktur eine Linienstruktur und das Erscheinungsbild des Bauwerkes wandelt sich.

Tragwerk
Das äußere Erscheinungsbild des Neubaus in der Europacity wird durch das außenliegende Tragwerk aus geneigt angeordneten stahlummantelten Stützen (420 mm) geprägt. Das spektakulär nach außen gelegte Tragwerk aus weißen Stahl-Verbundstützen (Dia-Grid) ist voll statisch wirksam und ermöglicht stützenfreie Innenräume entlang der Fassade und somit eine flexible Innenraumnutzung. Da die äußere Tragkonstruktion außerhalb der beheizten Gebäudehülle liegt, hatten jahreszeitliche Temperatureinflüsse maßgeblichen Einfluss auf die Bemessung. Die umlaufende räumliche Tragstruktur (Dia-Grid) reagiert empfindlich auf Änderungen der Randbedingungen (Temperatur, Setzungen etc.) und durch die unregelmäßige Stützenanordnungen entstehen komplizierte Lastumlagerungen innerhalb dieser Konstruktion. Die Berechnungen wurden deshalb an einem ganzheitlichen Gebäudemodell mit einer FEM-Software durchgeführt.

Die Decken wurden in allen Geschossen als Flachdecken ausgeführt, um eine möglichst große Flexibilität für die umfangreichen Installationen der Gebäudetechnik zu ermöglichen. Die Decken werden von dem äußeren Stabwerk, schlanken Innenstützen sowie den Treppenhauskernen getragen. Bei der Deckenbemessung wurden die Auflagerverschiebungen im Fassadenbereich durch Temperatureinflüsse berücksichtigt. Aufgrund der Schiefstellung der äußeren Stützen war es erforderlich, die zum Teil sehr großen Abtriebskräfte von bis zu 6.000 kN innerhalb der Deckenränder durch umlaufende Zugbänder aufzunehmen. Dabei musste die dafür vorgesehene Bewehrung mit der regulären Stützenbewehrung im Bereich der 35 cm starken Decken harmonieren. Durch die Anordnung der Stützen ergaben sich verschiedenste Knotenstrukturen, welche aufgrund unterschiedlichster Beanspruchung konstruktiv anzupassen waren. Dabei war stets die einheitliche Optik aller Knotenpunkte einzuhalten.

Die Innenstützen wurden bereichsweise unter Einsatz eines normalen Regelbetons (C50/60) auf Grundlage der ETA-13/0840 vom 28.06.2013 mit dem hochfesten Bewehrungssystem SAS 670 ausgeführt, um im 14-geschossigen Gebäudebereich die Stützenquerschnitte schlank zu halten. Die Gebäudestabilität wird durch drei Treppenhauskerne aus Stahlbeton gewährleistet, von denen zwei komplette Kerne mit einer Neigung von ca. 5° gegen die Vertikale über 7 Geschosse ausgeführt wurden.

Auf Grund des außenliegenden Tragsystems mit der unregelmäßigen, rautenförmigen Struktur war eine Anordnung von Dehnfugen zwischen den unterschiedlich hohen Gebäudeteilen nicht möglich. Um gleichmäßige Setzungen zu erreichen, war es notwendig, bereichsweise Baugrundverbesserungen durchzuführen. Nach einer erforderlichen Rütteldruckverdichtung im Bereich des 14-geschossigen Gebäudeteiles wurde der gesamte Baukörper auf einer gebetteten Bodenplatte mit Plattenstärken von 0,60 m bis 1,50 m gegründet. Eingeschossige Gebäudeteile, welche nur aus dem Untergeschoss bestehen, wurden erst nach Abklingen der Setzungen massiv

mit den 7- bzw. 14-geschossigen Gebäudeteilen verbunden. Auf Grund des dauerhaft hohen Grundwasserstandes mussten dabei alle Bauteile und Arbeitsfugen des Untergeschosses wasserdicht ausgebildet werden. 

Das Baugelände grenzt im Süden und Westen an die denkmalgeschützten Gebäude des Museums für Gegenwart am Hamburger Bahnhof und des Landessozialgerichtes. Die Wände der bis zu 6,50 m tiefen Baugrube wurden mit einem verformungsarmen Verbau mittels einer Schlitzwand gesichert. 

Eine Anordnung von Horizontalankern war auf Grund der umliegenden Bebauung nicht möglich. Die ca. 3 m tief im Grundwasser liegende Baugrube wurde als geschlossener Kasten mit den wasserdichten Schlitzwänden und einer tiefliegenden Dichtsohle zur ersten Abdichtung und Auftriebssicherung ausgeführt.

Durch die geneigten Fassadenstützen und die schrägen Treppenhäuser war es unumgänglich, für die gesamte Ausführungsplanung ein 3D-CAD-Modell als Grundlage zu verwenden. Alle Schal- und Detailpläne wurden direkt aus dem Modell abgeleitet. Nur so konnte gewährleistet werden, dass auf der Baustelle eine reibungslose Montage der Fertigteile und Verbundkonstruktionen erfolgen konnte.

Energie Nachhaltigkeitskonzept
Die führenden Nachhaltigkeitszertifizierungssysteme DGNB und LEED zeichneten das Gesamtvorhaben jeweils in Gold aus. Darüber hinaus erhält das 50Hertz Netzquartier in Berlin als erstes Gebäude weltweit auf Grund der herausragenden gestalterischen und baukulturellen Qualität die ergänzende Auszeichnung „DGNB Diamant“. Es wurden die EnEV-Anforderungen in Bezug auf den Strombedarf um 21 Prozent und der Primärenergiebedarf um 49 Prozent unterschritten.

Bauphysik
Das außerhalb der thermischen Hülle liegende Tragwerk erforderte umfangreiche bauphysikalische Betrachtungen. Alle Wärmebrücken wurden in einem Simulationsprogramm abgebildet und optimiert, um die Wärmeverluste zu minimieren und die Tauwasserfreiheit im Gebäude sicherzustellen. Die Fassade gewährleistet aufgrund des hohen Glasanteils einen hervorragenden Außenraumbezug. Die kritische thermische Behaglichkeit im Sommer wurde über komplexe Gebäudesimulationen nachgewiesen.  

Energiekonzept
In den Geschossdecken aus Stahlbeton wurde eine Betonkerntemperierung installiert. Diese ermöglicht durch die Aktivierung der Speichermasse einen sehr energieeffizienten Heiz- und Kühlbetrieb in der Grundlast. Die systemtypische Trägheit dieses Systems wird kompensiert durch den zusätzlichen Einsatz von rasch reagierenden Deckensegeln in Fassadennähe. In den Sanitär- und Nebenräumen sind statische Heizkörper eingebaut, um die Nutzersteuerung der Raumlufttemperatur zu gewährleisten. Zur Vermeidung von Wärmeverlusten und zum optimalen Betrieb der Wärmeerzeuger werden die Heizkreise mit möglichst geringen Temperaturen gefahren (Vorlauftemperatur: max. 45° C). Die Heizkreistemperaturen werden gleitend in Abhängigkeit von der

Außenluft geregelt. Umgesetzt wurde ein Versorgungskonzept, welches eine Kombination von Abwärmenutzung aus Kühlung mittels Wärmepumpen und einer Spitzenlastabdeckung durch Fernwärme darstellt. Die Abwärme aus dem Rechenzentrum und aus der darüber angeordneten Leitwarte wird als wesentlicher Bestandteil des Energiekonzeptes zur Gebäudeheizung genutzt. Aufgrund der hydraulischen und regelungstechnischen Einbindung in die Heizungsanlage ist es möglich, die anfallende Abwärme weitgehend im Gebäude nutzbar zu machen. Die Anschlussleistung der Fernwärme ist bereits auf den Zubau im 2. und 3. BA ausgelegt.

Elektroenergieversorgung
Es wurden zwei Mittelspannungseinspeisungen aus unterschiedlichen Umspannwerken realisiert. Eine automatische Netzumschaltung dieser beiden Einspeisungen ist für sicherheitsrelevante Bereiche installiert. Sechs Stück USV (unterbrechungsfreie Stromversorgung) 120 kVA für die Datentechnik des Rechenzentrums sind installiert. Für baurechtlich vorgeschriebene Verbraucher und den autarken Betrieb des Gebäudes ist ein NEA (Netzersatzaggregat) mit einer Leistung von 1.000 kVA vorgesehen.

Eine Überfallmeldeanlage mit Aufschaltung auf die Polizei wurde installiert. Eine Aufzugsanlage bestehend aus vier Aufzügen mit Zielwahlsteuerung zur Optimierung der Wartezeiten wurde realisiert.

Das kleine Windrad auf dem Dach steht symbolisch für die Nutzung regenerativer Energiequellen im Gebäude.

Trinkwarmwasserbereitung
Die Trinkwarmwasserbereitung erfolgt für den Bereich der Großküche über einen Trinkwassererwärmer, welcher aus hygienischen Gründen (Legionellenprophylaxe) die Trinkwarmwasser-Temperatur über 65 °C hält. Die weiteren Trinkwarmwasser-Zapfstellen im Gebäude sind mit elektrischen Durchlauferhitzern ausgestattet, um erhebliche Zirkulationsverluste zu vermeiden und auch hier eine einwandfreie Trinkwasserhygiene zu gewährleisten.

Fertigstellung
2016
Architekt
Love architecture and urbanism zt gmbh, Graz
Ingenieur
Inros Lackner SE, Rostock
Bauherr
50 Hertz Transmission GmbH