Forschungsgebäude ZAQuant in Stuttgart

Planung unter Einsatz von Open BIM, VR und BIM to field

Der noch junge Forschungszweig von Jörg Wrachtrup, dem Leiter des 3. Physikalischen Instituts an der Universität Stuttgart, ist von internationaler Strahlkraft: Quantenoptik und Spintronik lauten die Fachbegriffe, es geht um Anwendungen in der Messtechnik und Mikroskopie. Gemeinsam mit seinem Team machte er sich für den Neubau eines Laborgebäudes stark – Ende 2020 soll das Zentrum für Angewandte Quantentechnologie ZAQuant in Stuttgart fertig sein. Verantwortliche Planer sind Hammeskrause Architekten, ebenfalls in der baden-württembergischen Metropole ansässig und bereits erfahren mit ähnlichen Sonderbauten.

Gallerie

Drei Stockwerke und ein Untergeschoss wird der kompakte Massivbau am Allmandring auf dem Campus in Stuttgart-Vaihingen haben. Die Wände im Untergeschoss sind aus Stahlbeton, darüber entsteht ein Stahlbetonskelett mit gemauerten Ausfachungen. Das Erdgeschoss ist zum Teil ins Gelände eingebettet. Die Gebäudehülle ist eine Mischung aus Kalt- und Warmfassade – vor den Büros als Pfosten-Riegel-Konstruktion und in fensterlosen Bereichen als Aluminium-Vorhang ausgeführt. Für die aufwendige TGA-, HLS- und ELT-Technik, insbesondere auf Laborebene, wurden spezialisierte Fachplaner hinzugezogen.

Präzisionslabore mit entkoppelten Fundamenten
Die Kosten des im Bau befindlichen Forschungsgebäudes mit Abmessungen von 36 x 72 Metern und fast 3.000 Quadratmetern Nutzfläche liegen über 35 Millionen Euro. Die Präzisionslabore und Reinräume, die für die empfindlichen Messgeräte und Forschungsaufgaben notwendig sind, befinden sich im Erdgeschoss. Um erschütterungsfreie Arbeiten zu ermöglichen, werden einige Räume über Sonderfundamente entkoppelt. Separate, mehr als hundert Tonnen schwere Fundamentblöcke aus Beton werden auf sogenannten Luftfedern gelagert. Das Prinzip ähnelt dem eines Stoßdämpfers auf Luftfederungsbasis: Druckluftgespeiste Metallzylinder dämpfen Schwingungen, die beispielsweise durch vorbeifahrende Autos entstehen, bereits im Fundament ab. Zusätzlich werden die Hochpräzisionslabore mit einer elektromagnetischen Abschirmung (EMV) versehen. Um eine Störung des Magnetfeldes innerhalb des Labors zu verhindern, kommt außerdem glasfaserverstärkter Kunststoff (GFK) zum Einsatz.

Künftig werden 70 Mitarbeiter aus verschiedenen Instituten im ZAQuant zusammenarbeiten; 15 verschiedene Arbeitsgruppen sollen entstehen.

Open BIM mit Fachplanern
Hammeskrause Architekten nutzen BIM als Planungsmethode bereits seit 2014. Digitale Planungsabläufe kennzeichnen viele Arbeitsbereiche und sämtliche Projekte. Für das Forschungsgebäude ZAQuant wurde Open BIM angewendet, ohne dass es seitens des Bauherrn gefordert war. Die plattformübergreifende Kollaboration und ein möglichst reibungsloser Datenaustausch via IFC stehen an oberster Stelle im Planungsprozess. Darüber hinaus testen die Architekten den Einsatz von VR in Bauherrn- und Nutzerbesprechungen sowie die Überführung der Planung in den Bauprozess und auf die Baustelle – also „BIM to field“-Optionen.

In den BIM-Prozess eingebunden sind die TGA- und Laborplanung sowie die Tragwerksplanung. Der Datenaustausch und die Zyklen für die Koordinationssitzungen mit den Fachplanern wurden vorab im BAP fixiert. Alle zwei Wochen trafen Fachplaner und Architekten zusammen; Hammeskrause arbeiteten deren Fachplanungen (via IFC überstellt) in das Koordinationsmodell ein und stimmten es im Folgetermin erneut ab. Das offene BCF-Austauschformat kam ebenfalls zum Einsatz; vor allem für die Koordinierung der Schlitz- und Aussparungsplanung erwies es sich als sinnvoll.

Das 3D-Modell, in dem Fall das Baugrubenmodell, nutzte der Erdbauer beim Aushub der Baugrube. Die Planung übersetzte er in Datenpunkte, die er für die GPS-Steuerung der Bagger übernahm. Eine solche Übersetzung von Datenmodellen auf die Baustelle, also BIM to field, ist bisher selten.

Bautafel

Architekten: Hammeskrause Architekten, Stuttgart
Projektbeteiligte: Ernst2Architekten, Stuttgart (Bauleitung Gebäude); Planungsgruppe M+M, Böblingen und Dresden (HLS- und Laborplanung), Müller & Bleher, Radolfzell (ELT-Planung), Weiske+Partner, Stuttgart (Tragwerksplanung), Müller-BBM, München (Baudynamik, Elektromagnetfeld), BAV-Ingeniere, Neuhausen a.d.F. (Brandschutzplanung); Brüssau Bauphysik, Fellbach (Bauphysik), Gerhard Weber & Partner, Argenbühl (Fassadenplanung)
Bauherr: Land Baden-Württemberg, vertreten durch Vermögen und Bau Baden-Württemberg
Nutzer: Fachbereich Physik der Universität Stuttgart
Fertigstellung: 2020
Standort: Allmandring 13, 70569 Stuttgart
Bildnachweis: Hammeskrause Architekten, Stuttgart

Baunetz Architekten

Fachwissen zum Thema

Projektabwicklung

Abstimmung der Informationsanforderungen

Nach einem Auswahlverfahren und der Auftragsvergabe im Rahmen der Zielplanung steht der nächste Schritt an. Um den...

Die Leistungen der TGA-Planung umfassen in der Regel Heizung, Sanitär, Klima und Lüftung, Elektrotechnik und Gebäudeautomation sowie die Beförderungstechnik

Die Leistungen der TGA-Planung umfassen in der Regel Heizung, Sanitär, Klima und Lüftung, Elektrotechnik und Gebäudeautomation sowie die Beförderungstechnik

Projektabwicklung

BIM in der TGA-Planung

Die Leistungen der TGA-Planung sind vielfältig. Sie umfassen in der Regel die Auslegung und Ausführung der Anlagen für Heizung...

Auswahl Modellelemente Tragwerksmodell

Auswahl Modellelemente Tragwerksmodell

Projektabwicklung

BIM in der Tragwerksplanung

In der Tragwerksplanung bestehen die wesentlichen Leistungen aus dem konzeptionellen Entwurf, der Vorbemessung, der Berechnung,...

Open-BIM mit IFC

Open-BIM mit IFC

Standardisierung

IFC der offene Standard für BIM-Modelle

Die Abkürzung IFC steht für Industry Foundation Classes und bezeichnet einen primären, weltweiten, offenen Standard für den...

BIM Collaboration Format (BCF)

BIM Collaboration Format (BCF) Übersicht

Standardisierung

Modellbasierter Nachrichtenaustausch mit BCF

BCF steht für Open BIM Collaboration Format und ist ein offener Standard für den vereinfachten Austausch von Nachrichten zwischen...

Closed BIM Szenario

Closed BIM Szenario

Grundlagen

Was versteht man unter Open- / Closed-BIM?

Mithilfe der digitalen Arbeitsweise BIM soll eine durchgängige Digitalisierung der Planungs-, Ausführungs- und Bewirtschaftungsprozesse erreicht werden.

Objekte zum Thema

Mit einem gen Norden offenen Hof wendet sich der Eingang einem Platz und künftig weiteren Forschungsgebäuden des Clusters Photonik zu

Mit einem gen Norden offenen Hof wendet sich der Eingang einem Platz und künftig weiteren Forschungsgebäuden des Clusters Photonik zu

Industrie/​Forschung

Center for Digital Photonic Production in Aachen

Im Umfeld der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule RWTH Aachen gibt es eine enge Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und...

Als Solitär gliedert sich der zweigeschossige Baukörper des CIGL in das lockere Gefüge auf dem durchgrünten Seltersberg ein

Als Solitär gliedert sich der zweigeschossige Baukörper des CIGL in das lockere Gefüge auf dem durchgrünten Seltersberg ein

Industrie/​Forschung

Forschungsgebäude CIGL in Gießen

Eine bessere Verzahnung der Grundlagenforschung mit der klinischen Praxis ist das erklärte Ziel des Deutschen Zentrums für...

Kontakt Redaktion Baunetz Wissen: wissen@baunetz.de
Baunetz Wissen BIM sponsored by:
ComputerWorks GmbH | www.computerworks.de | www.vectorworks.de
Zum Seitenanfang

Ursprünglich entworfen für das Victoria & Albert Museum in London, sorgt der Elytra Filament Pavilion seitdem auch an verschiedenen Standorten weltweit für Furore.

Ursprünglich entworfen für das Victoria & Albert Museum in London, sorgt der Elytra Filament Pavilion seitdem auch an verschiedenen Standorten weltweit für Furore.

Industrie/​Forschung

Elytra Filament Pavilion

Biomimikry und computerisierte Fertigung

Ende 2020 soll das Zentrum für Angewandte Quantentechnologie ZAQuant der Universität Stuttgart fertig sein; verantwortliche Planer sind Hammeskrause Architekten.

Ende 2020 soll das Zentrum für Angewandte Quantentechnologie ZAQuant der Universität Stuttgart fertig sein; verantwortliche Planer sind Hammeskrause Architekten.

Industrie/​Forschung

Forschungsgebäude ZAQuant in Stuttgart

Planung unter Einsatz von Open BIM, VR und BIM to field

Der Neubau Arch Tec Lab auf dem wachsenden Campus Hönggerberg der ETH Zürich verbindet digitale Technologien und kollaborative Arbeitsprozesse miteinander

Der Neubau Arch Tec Lab auf dem wachsenden Campus Hönggerberg der ETH Zürich verbindet digitale Technologien und kollaborative Arbeitsprozesse miteinander

Industrie/​Forschung

Arch Tec Lab der ETH Zürich

Digitale Planung und Fertigung in der realen Anwendung

Da die Mitarbeiterzahl im Porsche Entwicklungszentrum in Weissach in den letzten Jahren stetig wuchs, wird bis Herbst 2018 eine neue Betriebscasino, geplant von asp Architekten, eröffnet

Da die Mitarbeiterzahl im Porsche Entwicklungszentrum in Weissach in den letzten Jahren stetig wuchs, wird bis Herbst 2018 eine neue Betriebscasino, geplant von asp Architekten, eröffnet

Industrie/​Forschung

Porsche Betriebscasino in Weissach

BIM to Field und VR für reibungslose Planung und Bauausführung

Um die empfindliche Technik vor Umwelteinflüssen wie Erschütterungen und Klima abzuschirmen, ist das Gebäude in bewaldetes Gelände gebettet

Um die empfindliche Technik vor Umwelteinflüssen wie Erschütterungen und Klima abzuschirmen, ist das Gebäude in bewaldetes Gelände gebettet

Industrie/​Forschung

Großforschungsanlage Swiss FEL in Würenlingen

Präzise, koordinierte 3D-Planung höchst empflindlicher Technik

Mit einem gen Norden offenen Hof wendet sich der Eingang einem Platz und künftig weiteren Forschungsgebäuden des Clusters Photonik zu

Mit einem gen Norden offenen Hof wendet sich der Eingang einem Platz und künftig weiteren Forschungsgebäuden des Clusters Photonik zu

Industrie/​Forschung

Center for Digital Photonic Production in Aachen

Virtuelles Gebäudemodell für hochkomplexen Forschungsbau

Am Mülheimer Hafen entsteht derzeit eine Wartungshalle für ein Turbinenwerk nach Plänen des Büros aib

Am Mülheimer Hafen entsteht derzeit eine Wartungshalle für ein Turbinenwerk nach Plänen des Büros aib

Industrie/​Forschung

Wartungshalle für ein Turbinenwerk in Mülheim an der Ruhr

Digitale Planung für optimierte Projektabläufe im Industriebau

Als Solitär gliedert sich der zweigeschossige Baukörper des CIGL in das lockere Gefüge auf dem durchgrünten Seltersberg ein

Als Solitär gliedert sich der zweigeschossige Baukörper des CIGL in das lockere Gefüge auf dem durchgrünten Seltersberg ein

Industrie/​Forschung

Forschungsgebäude CIGL in Gießen

Detaillierte Laborplanung dank koordiniertem 3D-Gebäudemodell

An der Eingangsseite im Nordwesten bricht die Fassadenstruktur großflächig auf: Dort öffnet sich das Forschungsinstitut transparent über fünf Geschosse und lässt tiefe Einblicke ins Atrium als dem kommunikativen Herzstück zu

An der Eingangsseite im Nordwesten bricht die Fassadenstruktur großflächig auf: Dort öffnet sich das Forschungsinstitut transparent über fünf Geschosse und lässt tiefe Einblicke ins Atrium als dem kommunikativen Herzstück zu

Industrie/​Forschung

Forschungsinstitut für Molekulare Pathologie (IMP) in Wien

Integraler Planungsprozess vom ersten Entwurf bis zur Inbetriebnahme

Kreative BIM-Planung

Vectorworks 2019 bietet mehr
Möglichkeiten als je zuvor,
um Planungs- und Modellier-
prozesse zu optimieren

Partner-Anzeige