Schwingungsarme Labore in zwölf Metern Tiefe

Auf der Baustelle für die neue Institutsgruppe 1 Physik in der Nähe des Coesfelder Kreuzes in Münster herrscht reger Betrieb. Rund 50 Bauleute arbeiten parallel, angeleitet von drei Polieren. Um zu ihrem Arbeitsplatz zu gelangen, müssen die Mitarbeiter zunächst über eines von zwei Leitergerüsten zwölf Meter tief hinabsteigen. In zwei insgesamt rund 4.500 Quadratmeter großen Baugruben werden aktuell die Rohbauten für drei neue Gebäude errichtet. Hans-Jürgen Gerling, projektverantwortlicher Bauingenieur beim BLB NRW, inspiziert gemeinsam mit einer Kollegin die bereits fertiggestellten Arbeiten im Bereich zwischen Wilhelm-Klemm- und Domagkstraße: „Hier werden im fertigen Institutsgebäude in zwei Untergeschossen die Labore für Laser sowie höchstauflösende Elektronen- und Rastertunnelmikroskope sein“, erklärt er. „Für Messungen im Nanobereich benötigen die Physikerinnen und Physiker ein möglichst schwingungsfreies Gebäude.“ Dieser Effekt ist in der Tiefe am besten zu erreichen, denn hier schwingt der Baukörper am wenigsten.

656 Betonpfähle sichern die Baugrube

Zur Institutsgruppe 1 Physik gehören ein fünfgeschossiges Hörsaal- und Seminargebäude, ein sechsgeschossiges Institutsgebäude, das auch die Labore beherbergt, sowie ein daran angeschlossenes dreigeschossiges Werkstattgebäude. Fast 65.000 Kubikmeter Erde haben beauftragte Unternehmen für die Neubauten ausgehoben. Das entspricht dem durchschnittlichen Bodenaushub von 250 Einfamilienhäusern. Mit einer bis zu 19 Meter hohen Bohrpfahlwand wurde die Baugrube gesichert. Dafür hat ein Tiefbauunternehmen 656 Betonpfähle und zehn Kilometer Stahl-Verankerungen in die Erde eingebracht. „Die Bohrpfahlwand verhindert, dass Erde in die Baugrube rutscht und sichert so auch die Statik der umliegenden Straßen und Gebäude. Gleichzeitig dämmt sie auch die Schwingungen“, erklärt Lea Girgenrath vom BLB NRW. Für einige Geräte ist diese schwingungsarme Bauweise jedoch noch immer nicht ausreichend, sie erhalten einen zusätzlich schwingungsentkoppelten Raum. „In der Bodenplatte haben wir dafür ein 28 Quadratmeter großes Rechteck von 1,35 Meter Tiefe ausgelassen. Hier bringen wir noch einen separaten 30 Tonnen schweren Fundamentblock ein, der auf vier Dämpfungselementen steht“, erklärt die Architektin. Das so hergerichtete Labor soll später für nanowissenschaftliche Experimente mit dem Rastertunnelmikroskop genutzt werden.

Mit Zeltschutz liefen Arbeiten bei schlechtem Wetter weiter

Das Projektteam ist froh, mit dem komplexen Bauprojekt so gut in der Zeit zu liegen, denn die langanhaltenden Regenfälle im Herbst und Winter stellten die Bauleitung vor einige Herausforderungen. Zum Beispiel beim Wassermanagement, bei dem in enger Abstimmung mit der Stadt Münster Grund- und Regenwasser getrennt aufgefangen und weitergeleitet werden. Für die Betonarbeiten war der viele Regen zwar kein Problem. Beim Verschweißen der Abwasserrohre des zukünftigen Gebäudes sah es jedoch anders aus: „Das von uns beauftragte Unternehmen hatte zwischenzeitlich Zelte aufgebaut, um die Arbeit trotz des schlechten Wetters fortsetzen zu können“, berichtet Hans-Jürgen Gerling.

Innerhalb der gut abgeschirmten Baugrube geht es seitdem mit dem Rohbau wie vorgesehen weiter. Besonderheiten für die Labore muss das Projektteam auch hierbei beachten. Unter anderem werden Betonelemente verbaut, die mit Glasfaser statt Stahl bewehrt sind. „Stahlbeton könnte später die empfindlichen magnetischen Messinstrumente stören“, erklärt Gerling die Wahl des Baustoffes. Läuft alles wie geplant, sind im Frühsommer die Decken der Untergeschosse fertiggestellt. Ab dann wird der Neubau der Institutsgruppe 1 Physik für alle sichtbar in die Höhe wachsen.