Dicht und druckfest

Dipl.-Ing. Holger Michel, Technischer Berater Fermacell GmbH | be

Rot und riesig ragt der Rohbau des neuen Biologicums in den Himmel, das für 1 400 Studenten, 21 Professoren und 150 Mitarbeiter zur wissenschaftlichen Heimat werden soll. Fast vier Jahre nach dem ersten Spatenstich wurde der mächtige Bau zum Wintersemester 2011/2012 bezugsfertig. Bis zum Jahr 2014 ist geplant, alle Einrichtungen des Fachbereichs Biowissenschaften der Johann Wolfgang Goethe-Universität gemeinsam hier am Campus Riedberg unterzubringen. Die Wissenschaftler profitieren dann von hervorragenden Bedingungen nach dem neuesten Stand der Technik. Damit bietet das Biologicum den optimalen Rahmen für interdisziplinäre Spitzenforschung.

Das markant-funktionale, von Gerber Architekten entworfene Gebäude bildet den westlichen Abschluss des Campus Riedberg. Auf mehr als 10 000 m² Hauptnutzfläche ist hier neben Hörsälen, Laboren, Büros und einer Cafeteria auch ein Tierhaus untergebracht. Insgesamt besteht die Anlage aus vier parallel gebauten Gebäuderiegeln mit vier- bis fünf Geschossen, die drei Innenhöfe umschließen. Transparente eingeschossige Querbauten schaffen eine intime Gartenhofsituation mit gleichzeitiger Aussicht zum Taunus. Ein leichtes Dach verbindet den Bau im Norden mit dem benachbarten MPI und verweist auf den Haupteingang. Bis auf die komplett verglasten Erschließungszonen prägen großformatige geschlossene Elemente die Lochfassaden, so dass der Glasanteil insgesamt weniger als 40 % beträgt und somit den heutigen ökologisch-energetischen Forderungen Rechnung trägt. Das Investitionsvolumen beträgt etwa 64 Millionen Euro; hinzu kommen weitere 9,8 Millionen Euro für Geräte.

Der Innenausbau der Laborräumlichkeiten des Tierhauses erfolgte komplett in Trockenbauweise. Bei der Wahl der Trockenbaumaterialien musste berücksichtigt werden, dass im Bereich der Tierhaltung, der Vorbereitungs- und Untersuchungsräumlichkeiten ein feuchtebeständiges und ein für die Dekontamination geeignetes Wandplattenmaterial zum Einsatz kommt. Um sterile Arbeits- und Umfeldbedingungen gewährleisten zu können, bestand die Anforderung, dass alle Räumlichkeiten im Falle einer Kontamination mit einer H2O2-Begasung (Wasserstoffperoxid) wieder in einen absoluten keimfreien Zustand versetzt werden. Diese Forderungen in Verbindung mit einer geeigneten Oberflächenbeschichtung bildeten den Grundstein für den Einsatz der zementären Fermacell Powerpanel H2O Platten.

Die beidseitig mit einem alkaliresistenten Glasfasergewebe armierten Leichtbeton-Platten mit Sandwichstruktur sind diffusionsfähig (Wasserdampf-Diffusionswiderstands-Zahl von µ= 56), Schimmelpilz-resistent und vor allem widerstandsfähig gegen Wasser. Die Platten können in sämtlichen Feuchtigkeits-Beanspruchungs-Klassen (gemäß ZDB-Merkblatt von Januar 2005 „Hinweise für die Ausführung von Verbundabdichtungen mit Bekleidungen und Belägen aus Fliesen und Platten für Innen- und Außenbereich“) eingesetzt werden und sind auch für chemische Beanspruchungen in gewerblichen Bereichen geeignet.

Hinzu kommt eine hohe Stabilität. Powerpanel H2O ermöglicht hoch belastbare Konstruktionen und bildet damit gleichzeitig den idealen Untergrund für Fliesen. Als zementgebundenes Produkt ist die Platte zudem nicht brennbar und entspricht der Baustoffklasse A1. Bei der hier gewählten doppellagigen Wandkonstruktion kann mit entsprechender Hohlraumdämmung die Brandschutzklasse bis F 120 erreicht werden. Außerdem bietet Powerpanel H2O einen guten Schallschutz: Bereits bei einlagiger Beplankung und entsprechender Hohlraumdämmung werden 47 dB erreicht, bei zweilagiger Verarbeitung 55 dB.

Bei dem Ausbau des Tierhauses wurden die Fermacell Powerpanel H2O Wände in doppelter Beplankung ausgeführt. Dabei kamen raumhohe Plattenformate zum Einsatz. Die Platten wurden aufgrund geforderter Gasdichtheit und Gasdruckbelastung mit UA-Ständerprofilen mit verringertem Ständerabstand von 41,6 cm montiert.

Die Verarbeitung erfolgte auf Profilen mit Feuchtraum geeignetem Korrosionsschutz nach DIN EN 13964 sowie mit Befestigungsmitteln, die ebenfalls den Anforderungen an den Korrosionsschutz entsprachen. Fermacell hat hier spezielle Schrauben mit entsprechender Beschichtung entwickelt. Die geforderte Korrosionsbeständigkeit wurde in umfangreichen Tests im Salzsprühnebel bestätigt. Die Platten der unteren und oberen Lage wurden mit Fermacell Klebefugentechnik ausgeführt. Dabei wird der Fugenkleber auf die Schnittkante der Platte aufgebracht. Dann wird die nächste Platte im Stoßkantenbereich dagegen gepresst und auf der Unterkonstruktion verschraubt. Die Fugenbreite der Klebefuge ist dabei nicht größer als 1 mm.

Zwischen den beiden Plattenlagen und der Unterkonstruktion wurde auf der Raumseite der Tierhaltung in den Vorbereitungs- und Untersuchungsräumlichkeiten eine 0,8 mm PVC-Folie als gasdichte Sicherungsebene angeordnet und durch Verkleben auf der Unterkonstruktion befestigt. Anschließend wurden die Platten montiert und durch die Folie hindurch wie gewohnt in der Metallständerunterkonstruktion verschraubt. Durch die Verschraubung wird die Folie zwar perforiert, die Gasdichtheit ist in der Gesamtausführung jedoch weiterhin gegeben.

Der Deckenanschluss erfolgte, indem die Folie bis zur Rohdecke hochgeführt und dort mit einem Plattenstreifenriegel direkt in der Rohdecke befestigt wurde. Im Bereich des Bodenanschluss wurde die PVC-Folie bis auf den Rohfußboden geführt und luftdicht verklebt.

Für die Beschichtung der belasteten Oberflächen im Wand- und Deckenbereich des Tierhauses, an die höchste Anforderungen gestellt werden, mussten die verwendeten Materialien mit besonderer Sorgfalt ausgewählt werden. Um auch an schwer zugänglichen Stellen einen dauerhaften Schutz vor Besiedlung mit Mikro-Organismen zu gewährleisten, wurde das Top Coat System 700 der Firma Rohde KG als Oberflächenbeschichtung eingesetzt, dass sich die Wirkung von elementarem Silber zu nutze macht. Das System wirkt auch bei MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) und erzeugt keine Resistenzen. Die Desinfektion der Oberflächen ist mit allen gängigen Verfahren und zugelassenen wässrigen und organischen Mitteln möglich. Vorraussetzung des Einsatzes im Tierhaus war auch, dass das Oberflächenbeschichtungssystem H2O2 beständig ist.

Die komplette Gasdichtheit des Wandsystems wird zusätzlich mit der vollflächigen Oberflächenbeschichtung des Top-Coat-Systems erzielt. Die Dichtigkeit der einzelnen Räumlichkeiten wurde bereits während der Bauphase kontinuierlich mit Druckprüfungen bis 105 Pa überprüft.

Beim Innenausbau von Laboren im neuen Biologicum der Johann Wolfgang Goethe Universität in Frankfurt erwiesen sich Bauplatten aus Leichtbeton als ideale Lösung, da sie sowohl wasserfest als auch säurebeständig sind und mit einem speziellen Oberflächenbeschichtungssystem versehen werden konnten, das auch an schwer zugänglichen Stellen einen dauerhaften Schutz vor Besiedlung mit Mikro-Organismen gewährleistet. Außerdem konnte damit die für die aseptischen Bereiche der Laborräume geforderte gasdichte Ausführung einfach realisiert werden.

Planung und Bauleitung: Gerber Architekten, Dortmund