Modernes Gebäudekonzept mit Leichtbaufassade (08/18/2010 07:00:00 AM)

Seniorenzentrum Residenz Au Lac in Biel BE
Die Stiftung TRIX hat zwischen dem Bahnhof und dem Bielersee in Biel die Residenz Au Lac, ein modernes Seniorenzentrum, errichten lassen, wo sich ältere Menschen daheim fühlen sollen. Auf einer Grundfläche von 11'950 m2 und mit einem Bauvolumen von 65'000 m3 ist in insgesamt vier rechtwinklig angeordneten Gebäudetrakten mit Innenhof ein modernes Alterswohnzentrum entstanden. Als besonders innovativ am Bau der Residenz Au Lac sind das umweltfreundliche und energetisch optimierte Konzept der Wärmeerzeugung sowie die vorfabrizierte Leichtbaufassade hervorzuheben.

Im ehemals industriell genutzten Quartier auf der stadtabgewandten Seite des Bieler Bahnhofs entsteht ein städtisches Mischgebiet. 12 Monate nach Baubeginn konnte dort an der Aarbergstrasse 54 am 29. April 2008 die Aufrichte der Residenz Au Lac gefeiert werden. Insgesamt 70 Firmen und Planungsbüros beteiligten sich mit 250 Arbeitern am Bau der neuen Seniorenresidenz. Am 26. März 2009 fand die offizielle Eröffnung des Neubaus statt.

Bei der Realisierung der von der Stiftung TRIX unmittelbar hinter dem Bieler Bahnhof und in der Umgebung des Neubaus des Schulgebäudes der Kaufmännischen Berufsschule sowie des geplanten Bürogebäudes Progeno in Auftrag gegebenen Seniorenresidenz Au Lac an der Aarbergstrasse 54 gab es allerdings einige bauliche Knacknüsse zu lösen.
Schwierige geologische Verhältnisse
Die Geologie des Gebietes am Rande des Bielersees zwang dazu, das Gebäude Au Lac auf Pfahlgründungen zu stellen. Gleichzeitig wurden die Gründungspfähle mit Erdwärmeleitungen versehen, um die Heizung und die Kühlung des Gebäudes kostengünstiger betreiben zu können.

Das nun überbaute Areal Au Lac liegt in den Verlandungssedimenten des Bielersees. Die Deckschicht von 5.0 m besteht dort aus Auffüllungen und siltigen Verlandungssedimenten in weicher Lagerung. Es folgt eine 2.0 bis 3.0 m starke Schicht aus „Schüss-Schotter“ bestehend aus siltigem Kies. Im liegenden Teil steht wiederum Verlandungssediment aus Sanden und Silten an, welches mitteldicht gelagert ist. Das Grundwasser, welches in Höhe des Seewasserspiegels liegt, steht bei etwa 4.50 m unter Terrain.

Die Ausführung der Arbeiten musste in einer möglichst kurzen Zeit erfolgen. Es kamen zeitweilig drei Bohrgeräte gleichzeitig zum Einsatz. Die Geräte mit einem Gewicht von etwa 100 Tonnen konnten aufgrund des schlechten Bodens nur auf sogenannten Baggermatratzen stehen. Die Bohr- und Betonierarbeiten erforderten besondere Sorgfalt, um die Erdwärmeleitungen nicht zu beschädigen und den ohnehin schlechten Baugrund nicht weiter zu schwächen.

Umweltfreundliche Wärmeerzeugung
Realisiert wurde eine vorbildliche, umweltfreundliche und energetisch optimierte Wärmeerzeugung. Mehr als 80 Prozent der Wärmeenergie wird durch Erdwärme abgedeckt. Über 200 Betonpfähle bis zu einer Tiefe von 25 m und mit einem maximalen Durchmesser von 150 cm, welche gleichzeitig das Fundament des Gebäudes bilden, entziehen dem Erdreich die Wärme. Insgesamt wurden 33'000 m Energierohre eingebaut. Das Energiesystem wird zusätzlich unterstützt durch neun Erdsonden bis zu einer Tiefe von 250 m (total 2000 Laufmeter Erdsonden).

Aufgrund seiner Wärmeleitfähigkeit und Speicherkapazität stellt Beton ein ideales Material zur Wärmeabsorption dar. Zudem wird die Bodentemperatur in einigen Metern Tiefe (15 bis 20 Meter) sehr rasch konstant (9 bis 11°C im hiesigen Klima). Dieses Temperaturniveau kann im Sommer zur Kühlung und im Winter zur Beheizung verwendet werden.

Die zur Abstützung und zur Gebäudegründung benötigten Fundationspfähle mit einem Durchmesser von 120 bis 150 cm liessen sich mit Wärmetauschern ausrüsten. Die mit dem Untergrund in Kontakt stehenden Betonpfähle wurden dabei mit Kunststoffleitungen versehen, um die Wärme oder Kälte des Untergrunds auszutauschen. Diese Leitungen werden gebündelt einer Wärmepumpe zugeführt. Die Wirkungsweise der Anlage basiert auf einem Jahreszyklus, bei dem während der Heizperiode dem Untergrund Wärme (Kälteeintrag in den Untergrund) und während der Kühlperiode Kälte entzogen wird (Wärmeeintrag).

Die Vorteile einer solchen alternativen Energieanlage sind u.a.:
• keine CO2-Emission
• starke Reduktion der fossilen Brennstoffe

Zusätzlich wurde eine Sonnenenergieanlage mit 200 m2 Fläche installiert. Diese wandelt Sonnenlicht direkt in Elektrizität um.
 
 

Gesamtansicht Residenz Au Lac von vorne


Fassadenbereich beim Eingang


Seitliche Ansicht mit Beschattung


Einsatzelement im System CS 86-HI


Hebeschiebe-Element CP 155-LS im Innenhof
Spezielles Fassadenkonzept
Die Altersresidenz Au Lac in Biel überzeugt allerdings nicht nur durch das spezielle Energiekonzept, sondern auch durch die gewählte Fassadenarchitektur. Was dem Betrachter des Gebäudekomplexes von Aussen sofort auffällt, ist die architektonisch ansprechende Leichtbaufassade mit den vielen unterschiedlichen verglasten Aluminium-Elementen im Erdgeschoss (Aussenbereich und Innenhof).
Die realisierte Seniorenresidenz Au Lac begreift sich als moderne Wohneinrichtung für Betagte und bietet neben Alterswohnungen eine Pflegeabteilung und viele verwandte Dienstleistungen. Der neu entstandene Gebäudekomplex Au Lac führt die orthogonale Struktur des angrenzenden Masterplangebiets fort und webt ein dichtes Netz verschränkter Kuben. Aus dem Kontrast zwischen der Grösse des Programms und dem Wunsch nach Identifikation und Orientierung resultierte ein dialektisches Gebäude: Über einem flächigen, zweigeschossigen Sockel mit öffentlichen Nutzungen und Dienstleistungen erheben sich vier private Wohntürme. Die umlaufende Fassade ist geprägt von einem unregelmässigen, vorgelagerten Raster mit minimalem Relief. Dahinter liegende Wandscheiben sind in Farbe und Helligkeit geschossweise nuanciert. Im Gegensatz zu den Strassenfassaden überrascht die hofseitige Fassade mit einem frischen Grün. Dort bildet das Raster eine tiefere Leibung, welche die Funktion von Pflanzentrögen übernimmt.

Architektonische Gestaltungsfreiheit
Jeder Architekt und Planer besitzt bekanntlich durch eigene Visionen und Ideen immer seine eigene, ganz persönliche Stil- und Formensprache, die sich nicht nur im Entwurf, sondern ebenso am fertigen Gebäude wiederfinden muss. Dies war auch bei der Residenz Au Lac in Biel der Fall und gilt vor allem für die Fassade. Moderne Architektur hat durch das geschickte Zusammenspiel von Glas und Aluminium und mit anderen innovativen Materialien eine zunehmende Transparenz entwickelt.
Aussergewöhnliche Gebäudekonzepte und aussergewöhnliche Planungsleistungen sowie zukunftsweisende Bauten mit einer nichtalltäglichen Architektur verlangen nach Lösungen, welche Sicherheit bieten, aber auch abseits des Standards begeistern, so wie im Fall der Residenz Au Lac. Nicht zuletzt gilt dies besonders für die Fassadensysteme.

Pfosten-Riegel-System mit Dehnpfosten
Als Fassadensystem im Erdgeschoss (EG Aussenfassade und EG Innenhof) für den Neubau der Altersresidenz Au Lac in Biel wurde die isolierte Aluminium-Fassadenlösung CW 50 aus dem Hause Reynaers Aluminium gewählt (Pfosten-Riegel-System mit Dehnpfosten, Ansichtsbreite 50 mm) – ein in der Praxis weltweit bewährtes System. Hierbei handelt es sich um ein Pfosten-Riegel-System für Vertikal- und für Schrägfassaden mit modularem Aufbau. Dies eröffnet den Planern/Architekten eine einmalige Varianten-Vielfalt und erlaubt diesen unzählige Kombinationsmöglichkeiten mit einem Maximum an kreativer Gestaltungsfreiheit (Einsatz diverser Öffnungsflügel). Ästhetisches Design, Komfort, Stabilität, hohe Energieeffizienz und die einfache Herstellung und Montage dank Vorfabrikation sind weitere Pluspunkte der Pfosten-Riegel-Fassade CW 50 von Reynaers Aluminium.
Das System wurde teilweise (im EG) lose und vor Ort als Reihenmontage montiert und verglast. Alle Pfosten wurden mit einem eingeschobenen Stahlflach auf der ganzen Höhe statisch verstärkt. Dieses Stahlflach diente zudem als Unterkonstruktion und als Elementbefestigung oben in die Betondecke und konnte unten auf einen UK-Stahlwinkel angeschweisst werden.
Die Elemente für die drei Innenhöfe wurden im Werk zusammengebaut. Sämtliche Profile wurden auf dem modernen Stabbearbeitungszentrum mit allen notwendigen Bohrungen und Ausklinkungen versehen. Die 3-fach-Isolierverglasungen mit einem U-Wert von 0.6 W/m2K nach der Norm EN 673 wurde wie bei diesen Fassaden üblich alle von aussen eingesetzt, mit anschliessender Montage von Druck- und Deckprofilen. Der Gesamtenergiedurchlassgrad (g-Wert) der Verglasung beträgt 36%.

13 verschiedene Farbtöne
Diverse Einsatzelemente wie Drehkipplüftungsflügel, RWA-Flügel und Notausgangs-Türen bei der EG-Fassade wurden mit dem System Reynaers CS 77 ausgeführt. Bei den Innenhof-Fassaden wird mit zahlreichen Hebeschiebe-Elementen im Reynaers-System CP 155-LS der Zugang in die Innenhöfe gewährleistet.
Die insgesamt über 170 Tonnen verarbeiteten Bleche aus Aluminium – verarbeitet zu Lisenen, Storenblenden, Dachrändern, Fensterbänken, Verkleidungsblechen, Brüstungsabdeckungen und zu vielen anderen Formen in 13 verschiedenen Farbtönen – erforderte vom Metallbauer grosse logistische Leistungen und viele zusätzliche Aufwände.

Ergänzend zum Fassadensystem CW 50 kamen in der Aussenfassade Tür-Einsatzelemente aus den Systemen CS 86-HI (hoch isolierendes Fenster- und Türsystem) und CS 77 zum Einsatz. Die Hebe-Schiebetür-Einsatzelemente im Innenhof-Bereich wurden mit dem System CP 155-LS in 2-bahniger Ausführung realisiert. Das System ist ebenfalls als hoch isolierende Lösung erhältlich (CP 155-LS HI) und kann optional motorisch angetrieben werden. Die Motorisierung kann bei bestehenden Elementen auch nachträglich noch vorgenommen werden. Das maximale Flügelgewicht, manuell wie auch motorisiert bedient, beträgt 400kg.

Insgesamt wurde in zwei Etappen geliefert: Etappe 1: Innenhof, Etappe 2: Aussenbereich Rund zehn Tonnen Aluminiumprofile wurden schliesslich zu ca. 2000 m2 Fassadenfläche verarbeitet.

Geschosshohe Fassadenelemente
Als eigentliche Besonderheit im Erdgeschoss (EG) der Residenz Au Lac sind die geschosshohen Fassadenelemente (Farbe: Anthrazit / farblos eloxiert) mit teilweise einer Höhe von 4 m zu erwähnen, welche dank der industriellen Vorfertigung resp. Verarbeitung im Betrieb der Charles Sauter AG in Lyss eine kurze Bau- resp. Montagezeit ermöglichten.

Beim eingesetzten Fassadensystem CW 50 wird das Infiltratwasser in den Pfostenprofilen mittels einem Kunststoff-Profil nach Aussen geleitet. Zur Ableitung des Infiltratwassers der Riegel nach Aussen sind die Druckleisten und Abdeckprofile ausserdem in Abständen von jeweils 300 mm mit einer Schlitzöffnung versehen worden. Bei der Verbindung der Pfostenprofile (in der gleichen Fläche oder einem bestimmten Winkel), wurden in den Entwässerungskanälen Drainagestücke aus Hart-Kunststoff geklebt. Auf diese Weise wird die Unterbrechung des Drainagekanals überbrückt und eine Dichtung gebildet, so dass das Drainagewasser nicht nach Innen eindringen kann.

Da es sich beim Gebäudekomplex Au Lac in Biel um einen Neubau mit vielen Ecken und mit unterschiedlichen Innenhof-Fassaden handelt, ist aufgrund der unterschiedlichen Achsmasse kein Fassadenelement in den Ausmassen gleich wie das andere. Gefragt war also von allen Beteiligten eine hohe Flexibilität bei der Realisierung der komplexen Gebäudehülle, welche in relativ kurzer Zeit montiert und fertig gestellt werden musste.
Im oberen Teil der Fassade, d.h. bei den vier Stockwerken oberhalb des Erdgeschosses wurden Holz-/Metall-Fenster eingesetzt.

Energieeffizientes Aluminium-Fenstersystem
Durch den Einsatz von neu entwickelten, innovativen Mehrkammer-Isolationsstegen bietet das Reynaers Concept System 86 Hoch Isolierend (CS 86 HI) eine erstklassige thermische Trennung, ist damit hoch wärmedämmend und trägt somit wesentlich zur Energieeinsparung bei. Die energieeffizienten Reynaers Fenster- und Türsysteme CS (Concept System) sind modular konzipiert. Die Profilhalbschalen innen und aussen sind als Baukastensystem aufgebaut. Die Bautiefen unterscheiden sich nur durch den Einsatz unterschiedlicher Isolierstege. Somit sind Planer und Anwender immer so flexibel wie sie es wünschen und verfügen dennoch gleichzeitig über die hervorragenden technischen Eigenschaften gemäss der durch die Planung vorgegebenen und/oder benötigten Werte. Das System CS 86-HI ist kombinierbar mit sämtlichen anderen Systemen von Reynaers Aluminium.

Grosse Herausforderung für den Metallbauer
Obwohl es sich bei der Residenz Au Lac in Biel bezüglich der Aluminiumfassade um eine bewährte Standardlösung handelt, war das Projekt für den Metallbauer Charles Sauter AG in Lyss eine grosse Herausforderung, handelt es sich bei den vier Gebäudetrakten der Residenz Au Lac doch um eines der grössten von der Charles Sauter AG bis heute realisierten Neubau-Projekte.

Sämtliche Alubleche wurden ab Plan im Produktionsbetrieb in Lyss bis ins kleinste Detail mit höchster Präzision vorgefertigt. Dazu waren 8.000 Programme resp. Arbeitsgänge nötig, wobei es insgesamt 2.800 Gebäudeachsen zu berücksichtigen galt. Es war also kein Blech gleich wie das andere.
Verarbeitet wurden insgesamt 170 Tonnen Alublech und ca. 40 Tonnen Stahlblech.

Als Sonnenschutz gegen Innen wurde 3fach-Isolierglas verwendet und elektrische Sonnenstoren (vollautomatische Steuerung je nach Sonneneinstrahlung) als Aussenschutz.

Die Arbeiten des Metallbauers nahmen insgesamt zehn Monate in Anspruch, wobei die zahllosen verschiedenen Gebäudeachsen natürlich die grösste Herausforderung darstellten. So galt es peinlichst genau darauf zu achten, dass vor allem die Eckdetails millimetergenau stimmten und die maschinell zugeschnittenen Alu- und Stahlbleche perfekt passten.

Für die vier neuen Gebäudetrakte galt es zudem die Anforderungen des baulichen Wärmeschutzes (Dämmung) sowie des Schall- und des Brandschutzes gemäss den geltenden Vorschriften einzuhalten. Da es sich bei den Bewohnerinnen und bei den Bewohnern der Altersresidenz Au Lac ja zur Hauptsache um sehr anspruchsvolle Pensionärinnen und um Pensionäre der Mittel- und der Oberschicht handelt, gab es bei diesem Projekt natürlich auch bezüglich Lärmschutz einige „Knacknüsse“ zu lösen.

Auch der sehr strenge und lange Winter mit immer wieder schneebedeckten Gerüsten jeweils am Morgen war für alle am Projekt Beteiligten und vor allem natürlich für die Fassadenbauer eine grosse Herausforderung, galt es doch, die vorgegebenen Termine genau einzuhalten. Bereits Anfang April 2009 sollten die ersten Bewohner(innen) in die Altersresidenz Au Lac einziehen. Rund 14 Tage vor der Eröffnung war es dann geschafft: Die vier Gebäudetrakte waren bezugsbereit. Am 26. März 2009 fand die offizielle Einweihung der vier Neubauten statt.

Autor:
Roland Hörzer
Reynaers AG Aluminium Systeme
CH-8500 Frauenfeld / TG

Weitere Informationen:
Reynaers AG
Aluminium Systeme
Langfeldstrasse 88
CH-8500 Frauenfeld

Tel. +41 (0) 52 725 05 30
Fax +41 (0) 52 725 05 35
www.reynaers.ch




Am Projekt Au Lac Beteiligte

Bauherrschaft: Stiftung TRIX, Biel
Architekt: Arbeitsgemeinschaft mlzd/zipag, Zingg+Partner AG, Biel
Metallbau/Fassaden: Charles Sauter AG, Lyss
Aluminium Systeme: Reynaers Aluminium, Frauenfeld





Wichtigste Projekt-/Gebäudedaten

Baubeginn: Juni 2007
Offizielle Eröffnung: März 2009
Grundfläche: 11'952 m2 + 2170 m2 EH
Bauvolumen: 65'000 m3 + 8000 m3 EH

Stockwerke: 1 UG und 5 Etagen
(in vier Gebäudetrakten 67 Wohneinheiten)

Energiekonzept: Erdwärmenutzung mit 200 Betonpfählen
33'000 m Energierohre
2000 Laufmeter Erdsonden
Sonnenenergieanlage mit 200 m2 Fläche

Fassadenteil OG: 170 Tonnen Alublech und ca. 40 Tonnen Stahlblech verarbeitet

Fassadenteil EG: 2000 m2 (Systeme CW 50, CS 86-HI, CS 77, CP 155-LS)