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Swatch/Blumer Lehmann AG: Losgröße 1

Der neue Hauptsitz der Swatch Group ist ein aufseheneregender Entwurf des japanischen Architekten Shigeru Ban. Die spektakuläre, 240 m lange, geschwungene Freiformtragwerk aus einer gigantischen Holzgitterschale ist bereits das vierte Projekt, das in Zusammenarbeit des Schweizer Holzbauspezialisten Blumer Lehmann AG mit dem weltberühmten Architekten entstanden ist.

Baustelle Mai 2017  Holzträger wird per Kran an seinen Bestimmungsort gehievt
Holzträger wird per Kran an seinen Bestimmungsort gehievt. Foto: Blumer-Lehmann AG

Shigeru Ban entwarf die drei Gebäude in unterschiedlichen Holzbautechniken. Angesichts der ökologischen Nachhaltigkeitsziele der Bauherrschaft und inspiriert von der renommierten Bieler Fachhochschule für Architektur und Holzbau erschien dem Architekten „der einzige nachwachsende Baustoff der Welt“ als logische Konsequenz. Er wollte mit seinen Holzbauten der Stadt neue Wahrzeichen geben und die unterschiedlichen Konzepte der beiden Marken in ihren Gebäudeformen zum Ausdruck bringen. Mit dem ungewöhnlichen Swatch-Neubau, der vom Swatch-Store bis zum Lagerraum die gesamte Verwaltung der Swatch AG beherbergt, wurde nun das letzte und spektakulärste der drei Gebäude seiner Bestimmung übergeben.

Länge: 240 m. einer Maximalspannweite: 34 m. Höhe: 26,80 m

Seine eindrucksvolle organische Form windet sich am Fluss entlang durch die Landschaft und überspannt den neuen Hayek-Platz, um schließlich auf dem Dach des neuen Zentralbaus anzudocken. Das langgezogene Gebäude wird von einem riesigen gitterförmigen Tragwerk aus Holz bedacht, das mit einer Länge von 240 m, einer Maximalspannweite von 34 m und einer Höhe von 26,80 m gewaltige Ausmaße hat.

Baustelle März 2017 Nummerierte Bauteile warten auf Ihren Einsatz
Nummerierte Bauteile warten auf Ihren Einsatz. Foto: Blumer-Lehmann AG


Überspannt wird die Tragstruktur von einer vielgestaltigen Hülle aus elf verschiedenen Fassadenelementen: Darunter sind geschlossene und gedämmte Elemente, transparente Glaselemente, Sonnenschutzelemente mit Sonnenschutzglas, Photovoltaik-Elemente, Elemente mit Luftkissen aus ETFE-Folie und optische bzw. akustisch wirksame Inlets aus Schweizer Kreuzen sowie einige großformatige Balkonöffnungen in der Fassade.

Parametrische Planung für eine präzise Produktion

Für die Holzbauer von Blumer Lehmann ist diese Konstruktion mit einer Fläche von 11.000 m² die bisher größte Gitterschale, die in der Firmengeschichte realisiert wurde. „Die Form und die einzelnen Träger sind riesig und die Anforderungen an die Genauigkeit waren sehr hoch. Doch das ist im Holzbau alles machbar,“ so Felix Holenstein, Projektleiter von Blumer Lehmann für das Swatch-Projekt. „Eine Herausforderung brachte jedoch die Entscheidung mit sich, die haustechnischen Leitungsführungen in die Tragwerksebene zu legen.“

Baustelle März 2017 Nachbearbeitung am Bauwerk
Nachbearbeitung am Bauwerk. Foto: Blumer-Lehmann AG


Zuvor war die Form in einer dreijährigen Planungsphase auf ihre Machbarkeit geprüft und die Geometrie der Träger definiert worden. Keines der 4.481 Trägerelemente der gitterförmigen Tragstruktur ist wie ein anderes, alle sind Unikate, es gibt keine Wiederholung. Zusammen mit den Holzbauingenieuren der SJB.Kemptner.Fitze AG und anderen Fachingenieuren sowie den Architekten wurden die Grundlagen ermittelt, auf deren Basis ein detailliertes Koordinationsmodell erstellt werden konnte. „Das war indiesem Projekt schon Teil der Planung vor Vergabe und Ausschreibung: einen sehr großen Detaillierungsgrad zu schaffen, auf dem die Ausführenden dann aufbauen konnten,“ erklärtFabian Scheurer von Design-to-Production, der als digitaler Berater schon in der Planungsphase involviert war. „Unsere Aufgabe war die Übersetzung von Handskizzen und Plänen in ein 3D-Modell mit 2.800 Fassadenelementen, an dem die Konzepte überprüft und abgestimmt werden konnten.“

Baustelle März 2017  Nahaufnahme verleimter Brettschichtholzträger
Nahaufnahme verleimter Brettschichtholzträger. Foto: Blumer-Lehmann AG


Als dann 2015 nach der Vergabe die Entscheidung fiel, die Haustechnik mit allen Leitungen für Elektro, Klima und die Sprinkleranlage in die Tragstruktur zu integrieren, musste die Detaillierung noch einmal überarbeitet werden. Das bedeutete zusätzliche Abstimmungsrunden mit den Holzbauingenieuren und Fachplanern, um alle Durchdringungen bis zum letzten Bohrloch einzumessen und zu überprüfen. Die wichtigsten Partner für Blumer Lehmann bei diesen Planungsarbeiten waren das Ingenieurbüro SJB.Kemptner.Fitze und die Planer von Design-to-Production. Mit beiden verbindet Blumer Lehmann eine langjährige Zusammenarbeit, die mit ihrem sehr offenen und lösungsorientierten Miteinander den Planungsprozess positiv beeinflusst hat.

Nach erfolgter Detaillierung konnten die 2D-Pläne für die 3D-Modellierung parametrisiert werden. Basierend auf diesem 3D-Modell wurden drei verschiedene Rohlingstypen aus Brettschichtholz definiert: „gerade“, „einsinnig gekrümmte“ und „zweisinnig gekrümmte“ Träger. Wie die geraden Träger eignen sich auch einsinnig gekrümmte Träger für schwach gekrümmte und leicht verdrehte Bauteile. Aufgrund der Gebäudeform kamen jedoch mehrheitlich zweisinnig gekrümmte Träger zum Einsatz, die aus Rohmaterial gefertigt wurden, das in zwei Richtungen gebogen und verdreht zu Brettschichtholz verleimt ist. Durch die Parametrisierung konnten auch die über 16.000 Stahlteile und 140.000 Verbindungsmittel auf einige wenige Typen heruntergerechnet werden.

Aufwendige Montage in 16 m Höhe

Um den Montagetermin einzuhalten, wurden die Trägerelemente auf fünf verschiedenen Produktionsanlagen von Blumer Lehmann gefertigt. Die Anlagen wurden teilweise vierschichtig betrieben. Welche Bauteile auf welcher Anlage produziert wurden, musste frühzeitig festgelegt werden, um das richtige Rohmaterial und die Produktionsdaten passend für die jeweiligen Maschinen verfügbar zu halten. Die unterschiedlichen Krümmungsradien der bis zu 13 m langen Rohlinge erschwerten ihre Lagerung, die deshalb ebenfalls mit großer Genauigkeit geplant und vorbereitet werden musste. Für die gesamte Tragstruktur wurden 6.500 Schweizer Fichten benötigt, insgesamt wurden über 2.000 m³ Holz verarbeitet.

Baustelle März 2017 Montage Mitarbeitender prüft das Bauteil
Mitarbeitender prüft das Bauteil. Foto: Blumer-Lehmann AG

Eine weitere Herausforderung war die Planung der Montage. Nachdem entschieden war, wie man die ineinandergreifenden Teile Stoß auf Stoß montieren kann, wurde die Reihenfolge für die Montage festgelegt. Das betraf auch die Produktion der Trägerelemente, denn sie mussten exakt in dieser Reihenfolge produziert und auf die Baustelle gebracht werden. „Die größte Herausforderung war es, die richtigen Teile zur richtigen Zeit auf der Baustelle zu haben,“ erinnert sich Felix Holenstein. „Das wäre ohne eine dreidimensionale Planung an einem 3D-Modell gar nicht möglich gewesen.“

Bevor die Teile auf der Baustelle montiert werden konnten, wurde von Blumer Lehmann ein Leergerüst erstellt und die Auflagerpunkte exakt definiert. Die Messdaten dafür konnten aus dem 3D-Modell gewonnen werden. Die Hilfskonstruktion diente dazu, die Hauptkonstruktion bis zur Fertigstellung zu stützen und erlaubte später den Folgegewerken, die Installationen und die Fassadenarbeiten auszuführen. Vor dem Zentralgebäude musste die Straße auch während der gut neunmonatigen Montagephase für den Verkehr befahrbar bleiben. Daher wurde in fast 13 m Höhe eine zusätzliche Plattform als Montagetisch erstellt, von der aus die Monteure arbeiten konnten.

Die eigentliche Gitterschale baute man in 13 aufeinanderfolgenden Etappen auf. Zuerst wurden die Schwellenelemente verankert, danach konnte von unten nach oben aufeinander zu gearbeitet werden, um in der Firstlinie in der Mitte zusammenzutreffen. „Wichtig war, dass wir fortlaufende Kontrollen mit dem Tachymeter machten, damit wir gegebenenfalls Aufsummierungen von Differenzen hätten ausgleichen können“, erinnert sich Stefan Bischoff, Montageleiter bei Blumer Lehmann. Auch wenn alles vorher haargenau geplant und berechnet war, blieb die Spannung speziell bei der ersten Etappe hoch – bis die beiden Flanken schließlich millimetergenau aufeinandertrafen.