Elegante Knauf Sonderkonstruktion mit hohem Anspruch

Die elliptischen Deckenkonstruktionen im neuen Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen forderten großes Können von allen Beteiligten. Die Planetenbahnen wurden CNC-gesteuert in die Gipsplatten gefräst. Die Sonderkonstruktion lieferte Knauf.

Genau 6,56 Jahre benötigt der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko für eine Rundreise auf seiner elliptischen Bahn. Dabei fliegt der Komet bis jenseits der Umlaufbahn des Jupiters. Die Wissenschaftler des Max-Planck-Institutes erhoffen sich von der Untersuchung dieses Kometen Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des früheren Sonnensystems. Deshalb wurde vor einem Jahrzehnt eine Sonde nach dem interessanten Himmelskörper gesendet. Rosetta flog im März 2004 mit einer Ariane-Rakete ins All, drehte zwei Runden um die Sonne, nutzte den Schwung zweier Planeten und wurde dabei auf bis zu 54.000 km/h beschleunigt (siehe Abb_MPI_10). Im November 2014 näherte sich die Sonde, nach rund zehn Jahren Flugzeit, spektakulär den Kometen „Chury“.

Als im Frühjahr 2010 der Grundstein des Instituts für Weltraumforschung in Göttingen gelegt wurde, stand fest, dass dieses Bauvorhaben garantiert Anfang 2014 fertig werden musste. Zu diesem Zeitpunkt fand die von langer Hand vorbereitete Annäherung der Sonde Rosetta mit dem Kometen „Chury“ statt. Es galt, das Rendezvous vorzubereiten. Die Sonde setzte das Landungsgerät „Philae“ ab. Dessen Aufgabe ist es, Proben zu analysieren und Messungen vorzunehmen. Eine Mission dieser Art ist einmalig in der Geschichte der Menschheit und wird wohl zu Recht mit der Mondlandung verglichen.

Nicht nur der feststehende Einzugstermin stellte eine besondere Herausforderung bei diesem Großprojekt dar, als sich 2010 die Jury für den Wettbewerbsentwurf des Büros Carpus+Partner entschied. Die Anforderung war darüber hinaus, in diesem 20.000 m² großen Gebäude Räume zu schaffen, die quasi Weltraumbedingungen simulieren mit Rein- und Reinsträumen bei konstantem Raumklima. Eine weitere Aufgabe bestand darin, den Wissenschaftlern neben den erforderlichen Forschungslaboren, einer riesigen Ballonhalle und einem Rechenzentrum ein attraktives Arbeitsumfeld zu schaffen. Umgesetzt wurden diese Anforderungen, indem den beiden Sockelgeschossen ein quasi „schwebender“ dreigeschossiger Büroriegel aufgesetzt wurde. Hierin befinden sich die Verwaltung, Gästeappartements und eine Kita.

Flugbahn in der Decke
Das Foyer bildet eine Schnittstelle zwischen öffentlichem Außenraum mit großen Seminarräumen, Ausstellungsbereichen, Bibliothek und Cafeteria und den innen liegenden Laboren und Arbeitsbereichen. Entstanden ist ein Gebäude, in dem Wissenschaftler nicht nur forschen, sondern auch Arbeit und Privatleben verknüpfen können.

Die gestalterische Antwort der Architekten auf die Rosetta-Mission findet sich im zweigeschossigen Foyer wieder. Hier sind in der Decke drei unterschiedliche elliptische Oberlichter eingeschnitten, die als Gestaltungselement an die Planetenbahnen des Sonnensystems erinnern. Im Zentrum der drei im Hauptfoyer installierten Ellipsenkonstruktionen befindet sich jeweils ein Oberlicht, quasi die Sonne. Und weil dies alles auf keinen Fall einfach ist, basiert auch der Trockenbau auf komplizierten Zahlen. Spätestens die Formel e=√a²-b² stellt sicher, dass kein Punkt der eleganten Krümmungen mit üblichen Messzeugen zu ermitteln ist (siehe Abb_MPI_11). Vor Ort ist eine solche Deckenkonstruktion daher mit üblichem Aufwand nicht realisierbar.

Ekkehard Scholz, tätig im Projektmanagement der Abteilung Sonderkalkulation und Objekte (SOKO) und Spezialist für komplexe Decken bei Knauf, beriet das ausführende Fachunternehmen Ruben Peter Ausbau und übergab das Projekt an seine Kollegen zur weiteren Ausarbeitung der Werk- und Montageplanung. Die CNC-gesteuerten Fräsmaschinen in Iphofen sind für genau solche Formeln konstruiert und imstande, die feinen Krümmungen auf den Millimeter genau zu fräsen. Die Techniker von Knauf mussten lediglich die Ellipsen in einzelne sinnvoll zu produzierende Plattenabschnitte unterteilen. Die unterschiedlich großen Deckenkonstrukte mit maximal 6,8 Metern, 8,7 Metern und 6,9 Metern großen Ellipsen wurden in insgesamt 125 Gipsplatten gefräst. Die meisten Platten erhielten Verstärkungen aus ebenfalls elliptisch gefrästen GKB- und OSB-Streifen. Der Bausatz wurde nummeriert auf die Baustelle angeliefert.

Start am Oberlicht
Beginnend am zentralen Oberlicht montierten die Trockenbauer die einzelnen nummerierten 12,5 mm dicken Platten der Ellipsenkonstruktion nach Knauf Verlegeplan in vorgegebener Ausrichtung (siehe auch Interview). Die Vorderkante aller Platten ist mit einer 45°-Fräsung versehen und mit einem passenden GKB-Streifen hinterlegt (siehe Abb_MPI_14). Ein etwa 80 mm hoher, ebenfalls unter 45° angefräster Plattenstreifen wurde an die Stirnseite gebogen montiert und abschließend mit dem hinterlegten GKB-Streifen flächeneben abgeschnitten. So entstand eine präzise geformte 25 mm hohe Vorderkante.

Die von Knauf vorgefertigten Platten besitzen im hinteren, ebenfalls elliptisch gefrästen Bereich eine Verstärkung aus einem präzise in der geforderten Geometrie gefrästen OSB-Ring. Dieser Ring ist zugleich Anschlag für die um 150 mm von der Vorderkante nach hinten verlegte GKB-Abschottung der Ellipse. Zwischen dem vorderen Gipsstreifen und der hinteren Abschottung entsteht auf diese Weise ein Kasten, in dem abschließend ein farbig leuchtendes Diodenband installiert wurde. Während die Decke komplett weiß gestaltet ist, sind die Abschottungen blau gestrichen. Alle Oberflächen der Ellipsen sind in Q4 Qualität ausgeführt.

Neben den drei Ellipsen im Foyer entstanden weitere drei in einem der Flure des Institutes. Die Ausführung dieser Deckenkonstruktion unterscheidet sich nur marginal von der beschriebenen Foyerdecke.

Brand- und Schallschutz
Für die Deckenkonstruktion war ein Brandverhalten nach Baustoffklasse A2 gefordert. Deshalb wurden die Ellipsen so konstruiert, dass etwaige brennbare OSB-Verstärkungen oder -Stützkonstruktionen, die bei der Verklammerung der verschiedenen Ebenen der Ellipsen von großem Nutzen waren, stets mit GKB-Platten abgedeckt sind.

Basierend auf einem von den Architekten veranlassten akustischen Gutachten wurde auch der Schallabsorptionsgrad der Deckenkonstruktion vorgegeben. Schließlich trägt die Decke entscheidend zur Raumakustik bei. Gewünscht war ein Absorptionsgrad von rund 80 %, entsprechend einem A-Wert von 0,8. Diese Schallabsorption wurde mit Knauf Cleaneo Akustik Linear-Lochplatten des Typs 12/25 Quadratlochung umgesetzt. Die Platten, die mit einem schwarzen Akustikvlies hinterlegt sind, wurden zusätzlich mit 20 mm Mineralfaser abgedeckt.

Die Deckenkonstruktion mit einem umlaufenden ungelochten Fries wirkt elegant und insgesamt dem hohen technischen Anspruch des Hauses angemessen. Und während die Sonde mit 54.000 km/h durch das Weltall schießt, entstand in Göttingen in leicht erhöhter Baugeschwindigkeit, aber pünktlich, die passende Forschungsstätte dazu.