Mehr Grashalm denn Baumstamm

Die Massnahmen zur Erdbebensicherheit bereiten wohl manchen Projektteams Kopfzerbrechen. Vor allem Nachrüstungen sind oft schwer mit einem räumlich-architektonischen Konzept zu vereinbaren. Doch die Firmitas ist das höchste Gebot, welches bei einem Bauprojekt zu befolgen ist. Und in einer Nullrisiko-Vollkasko-Gesellschaft wie der unseren müssen für alle Eventualitäten Vorkehrungen getroffen werden. Die 2004 gegründete Stiftung für Baudynamik und Erdbebeningenieurwesen will nicht nur auf die Notwendigkeit angemessener struktureller Massnahmen hinweisen, sondern auch dokumentieren, dass diese mit guter Architektur vereinbar sind. Mit diesem Ziel wird seit 2007 alle drei Jahre der Seismic Award vergeben.
 
2018 fiel die Wahl der Jury also auf das Bürohochhaus Bau 1 auf dem Roche-Areal in Basel. Dieses Projekt dient den Anliegen der Stiftung in mehrfacher Hinsicht: Erstens ist der Bau 1, mit 178 Metern vorerst der höchste des Landes und damit ein «Leuchtturm», dessen Wirkung weitherum wahrgenommen wird. Dann liegt Basel in einer Erdbebenzone und erlebte 1356 starke und zerstörerische seismische Aktivitäten. Die Rede ist vom stärksten Erdbeben, das in historischer Zeit in Zentraleuropa dokumentiert wurde. Stolz konnte am 12. November 2018, bei der Preisverleihung vor Ort, verkündet werden, dass das Bürohochhaus den damaligen Stössen Stand gehalten hätte.

Kollaboration
In der Lobby des Hochhauses wurde anlässlich der Preisverleihung eine kleine Ausstellung organisiert. Auf dem Weg zu ihr passiert man die Skulptur «Rock on top of another Rock» vor dem Haupteingang. Das Werk des Duos Fischli/Weiss wurde nicht in die Entscheidung der Jury mit einbezogen, doch alleine seine Erscheinung wirft Fragen nach der Erdbebensicherheit auf. Man hat an sie gedacht, wie ein Artikel der online-Publikation Espazium verrät: Anhand von Modellen im Massstab 1:20 und 1:10 leitete Peter Fischli denkbare Anordnungen der beiden insgesamt 70 Tonnen schweren Steine aus dem Kanton Uri ab. Es hat sich schnell gezeigt, dass ein trockenes Aufeinanderstellen nicht genügend standsicher war. Die Steine mussten deshalb miteinander verbunden und im Boden verankert werden. Ursprünglich hätte die Verbindung der Steine mittels Einkleben von Stahlankern an den Kontaktpunkten der Steine erfolgen sollen, womit die vorhandenen Berührungspunkte übernommen worden wären. Es wurde dann eine alternative Lösung mit mittig angeordneten Dornen gewählt.
 
Die Erdbebensicherheit der Architektur hinter und über diesen beiden Steinen ist das Resultat eines langjährigen Prozesses, wie am 12. November 2018 Dr. Martin Koller, Experte für Baudynamik und Präsident der Stiftung für Baudynamik und Erdbebeningenieurwesen, darlegte. Mitte der 1990er-Jahre liess sich Roche-VR-Präsident Dr. h.c. Fritz Gerber von der Einhaltung des Eurocode 8 bei der Erdbebensicherheit der firmeneigenen Gebäude überzeugen. Dieser sei strenger als die zuständige SIA-Norm. Das Unternehmen wich von der anderswo oft angewendeten Maxime «das Billigste ist das Beste» ab. Die Preisdifferenz sei etwa so, wie wenn man sich für einen teurerer Spannteppich statt für den günstigsten entscheide, so Dr. Koller. Beim Hochhaus arbeiteten das Architekturbüro Herzog & de Meuron und wh-p Ingenieure, Basel, eng zusammen. In der Geometrie ähnle der Turm mehr einem Grashalm als einem Baumstamm, sagte Bauingenieur Martin Stumpf von wh-p. Das Gebäude verfügt somit über eine hohe Menge der heute an allen Ecken und Enden geforderten Resilienz. In seinem Fall bedeutet das Verformungsfähigkeit. Die Aufnahme der Verformungs-Energie konnte so gelöst werden, dass gemäss Martin Stumpf auf die Stuktur nicht höhere Kräfte wirken als bei Flachbauten.
 
Michael Fischer, Partner bei Herzog & de Meuron bekannte bei der Preisübergabe, dass die Erdbebensicherheit für Architekten nicht erste Priodität hat. Doch sie gehört zum Anspruch, dass sich die Nutzerinnen und Nutzer wohl und sicher fühlen müssen, der letztlich das Architekturbüro umfassend zu erfüllen hat. So setzte man sich früh mit den Erdbebenexperten zusammen und hörte zu. Bei Herzog & de Meuron empfand man deren Vorgaben nie als Einschränkung, versicherte Michael Fischer.

Vier Kerne
Die Tragstruktur des Bürohochhauses Bau 1 besteht aus teilweise vorgespannten Stahlbetonflachdecken und Verbundstützen. Die horizontale Aussteifung erfolgt durch vier Kerne, die durch Kopplungsriegel mit bei Starkbeben plastifizierenden Sollbruchstellen verbunden sind. Dadurch gelang es dem Planungsteam nach Auffassung der Jury des Seismic Award in ausgezeichneter Art und Weise, eine ausreichende Steifigkeit für Windlasten zu gewährleisten und gleichzeitig ein duktiles Tragverhalten im Falle eines Starkbebens zu ermöglichen.
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Der Bau zeigt sich gemäss Jurybericht auch in weiteren Aspekten als Resultat einer mustergültigen und frühzeitigen Zusammenarbeit der beteiligten Planer, insbesondere zwischen Architekt, Bauingenieur und Gebäudetechnikplaner. Als bedeutungsvoll offenbart sich die durchdachte Ausarbeitung eines optimalen Konzepts der Gebäudetechnik, um Konflikte mit dem Tragwerk zu umgehen. Die Haustechnikerschliessung wird derart geführt, dass sie an den Stirnseiten der Kerne ausgefädelt werden kann und dadurch die aussteifenden Kerne nur minimal beeinflusst. Die zusätzlichen Herausforderungen hinsichtlich der Erdbebensicherheit der sekundären Bauteile wurden ebenfalls erkannt und durch frühzeitige Zusammenarbeit gelöst. So wurde zum Beispiel die erdbebengerechte Ausbildung der Fassade an der ETH Zürich auf dem Erdbebensimulator geprüft.

Koordinierter Bauablauf
In der Planungsphase wurde der Bauablauf stets in die Überlegungen mit einbezogen. Dadurch liess sich später eine wirtschaftlicher und reibungsloser Fortschritt gewährleisten. Das Projektteam hat diesen mit ihrer Eingabe wie folgt dargestellt: Die Kerne hat man in den Untergeschossen konventionell geschalt und betoniert. In den Obergeschossen wurde dann auf Vorklettern umgestellt. Das bedeutete, dass in jedem Geschoss für die Kerne dieselbe Schalung zur Anwendung kam. Man hob sie für das jeweils nächste Geschoss mit hydraulischen Pressen an.

Für die Bewehrungsplanung hatte diese Vorgehensweise entscheidende Auswirkungen: Alle Bewehrungsstäbe, die in den Kernwänden verbaut wurden, durften nur so lang sein, dass sie in den beengten Platzverhältnissen der Schalung eingebaut werden konnten. Die Koppelriegel kamen als Fertigteile auf die Baustelle. Die Anschlussbewehrung wurde nach Positionieren der Riegel in der Schalung in Muffen eingeschraubt. Dies war erforderlich, um horizontalen Arbeitsfugen zu vermeiden. Zudem konnten so die Koppelriegel trotz ihres hohen Bewehrungsgrades in hoher Qualität hergestellt werden.

Sonderlösungen
Auch wenn im Bau 1 Büroräume die Nutzung dominieren, gibt es Sonderbereiche. Etwa das Auditorium, das auf grosser Fläche stützenfrei ist. Zu berücksichtigen galt es auch gestalterische Akzente, die Auswirkungen auf das Tragwerk hatten, beispielsweise die schräg stehenden Stützen hinter der nach oben sanft zurückweichenden Ostfassade, grosse Deckenauskragungen und das 14 Meter weit über den Zugangsbereich auskragende Auditorium. Ab einem frühen Planungsstand wurden im Projektteam deshalb immer wieder die Abhängigkeiten abgestimmt, präsentiert und dokumentiert.
 
Derzeit beginnt auf dem Roche-Areal das Bürohochhaus Bau 2 zu wachsen, das vom selben Projektteam betreut wird. Obwohl es seinem ausgezeichneten Nachbarn sehr ähnlich sehen wird, möchten die Verantwortlichen nicht von einem Zwilling sondern von einem Geschwister sprechen – schliesslich wird es noch rund 30 Meter höher! Das Grundkonzept für die Erdbebensicherheit kommt erneut zur Anwendung, unter Berücksichtigung der Lehren, die man aus dem Bau 1 ziehen konnte. Der Kern werde etwas schlanker, war von Michael Fischer diesbezüglich zu erfahren. Gemäss der Quartierinfo-Site von Roche wird sein Bau bis 2022 dauern.