Betonfertigteil-Klimawände von ABI für Kölner Stadtarchiv

Der Bau des neuen Stadtarchivs in Köln war unter dem Eindruck der Einsturzkatastrophe im Jahr 2009 eine besondere Herausforderung. „Der Neubau musste perfekt und sicher funktionieren“, erläutert der ehemalige Projektleiter Werner Engels in seinem Vortrag die Vorgabe der Stadt Köln. Die Forderung dafür war eindeutig: „Das modernste und sicherste Archiv nördlich der Alpen sollte entstehen“, so der inzwischen pensionierte Projektleiter über die größte Aufgabe seines Berufslebens. Seine Zuhörer, Fachjournalisten, hatten am Morgen dieses Syspro-Pressetages bereits die Produktionshallen in Bedburg besichtigt. Dort wurden 2018 die Betonfertigteile produziert, die jetzt eine ganz zentrale Rolle im Konzept des neuen Stadtarchivs spielen.

Stadtgedächtnis im Gebäudering

Der Archivneubau hat 90 Mio. Euro gekostet, entstand in den Jahren 2017 bis 2021 und bietet heute Platz für die größte Papierrestaurierungswerkstatt Europas mit 30 Restauratorinnen und Restauratoren sowie 50 Assistentinnen und Assistenten. Neben den Werkstätten, Laboren und Büros gibt es auch weitläufige Ausstellungs- und Seminarbereiche. Das gesamte Gebäudeensemble hat eine imposante Länge von 126 m, eine Breite von 45 m und eine Höhe von rund 11 m. Im Zentrum des Gebäuderings befindet sich der eigentliche „Schatz“ des Hauses: der zentrale Magazinbau.

„Hier werden auf sechs Geschossen die Archivgüter aus über 1.000 Jahren Kölner Stadtgeschichte gelagert“, erläutert Alexander Berger, leitender Archivar, den Bestand, der als „Stadtgedächtnis“ der Rheinmetropole einen unschätzbaren Wert darstellt. 58 Regalkilometer und 460 Planschränke stehen als Lager für die wertvollen Dokumente bereit. Lufttemperaturen zwischen 16 und 22° C und eine Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 55 % sorgen für ein sicheres Konservierungsklima. Für den Bestand an Filmmaterial gelten mit -18° C noch sogar noch einmal besondere Lagerbedingungen. Insgesamt sind es neun unterschiedliche Klimazonen im gesamten Gebäudeensemble. 

Schalenhülle mit Rohrschlangen

Für die geforderte Klimastabilität im Magazin wurde der fensterlose Gebäudequader an allen Fassaden und am Dach mit Syspro-Klimawänden ausgestattet. In den darin integrierten Rohrschlangen zirkuliert temperierbare Flüssigkeit und sorgt so für einen thermisch exakt steuerbaren Wärmeeintrag. Temperaturspitzen werden so im Sommer und Winter von dem eigentlichen Betonbauwerk (tragende Konstruktion) des Archivs ferngehalten.

Die sicherheitstechnische Besonderheit in der Konstruktion: Die Rohrleitungen sind außerhalb der tragenden Konstruktion hinter der Metallfassade montiert. Somit ist im Havariefall der Austritt von Flüssigkeit in das Innere des Archivs ausgeschlossen.

Die Innenschalen der 30 cm dicken Klimawandelemente sind 6, die Außenschalen 8 cm stark ausgeführt. Außen wurden die Hüllwände mit Aussparungen versehen, in denen Kanäle für die senkrecht verlaufenden Anschlussrohre an das Klimasystem geführt wurden.

„Ein wichtiges Detail der Konstruktion war die stets überprüfbare Dichtigkeit des eingebauten Rohrsystems“, erklärt Ralf Nienhaus, Technischer Leiter der Andernacher Bimswerk GmbH.

Insgesamt lieferte ABI für das Magazinhaus 170 Wand-elemente mit 2.830 m² Gesamtfläche, 410 m³ Beton und 51 t Stahl. Elf Kilometer Rohre wurden dazu in die mehrschichtigen Wandkonstruktionen der Gebäudehülle verbaut. Von innen nach außen wurden dazu die tragende Konstruktion des Betonbaukörpers, darauf angehängt die heiz- und kühlbaren Fertigteile aus Bedburg, dann eine Dämmschicht und ganz außen eine Metallfassade gesetzt. „Dieses weltweit einmalige Bauprinzip verhindert abrupte Temperaturwechsel und Feuchtigkeitseinträge im Inneren“, beschreibt der Archivar die Funktionsweise der Wände beim Rundgang durchs Magazin. Beim Stopp in einem leeren Archivraum erläutert Projektleiter Engels die Vorlaufplanungen zu diesem Spezialgebäude: „Wir hatten in Zusammenarbeit mit den Bauphysikern viele verschiedene Parameter zu berücksichtigen. Baufeuchte, Feuchtigkeitseinträge durch anwesende Mitarbeiter im Magazin und auch regionale Klimaveränderungen flossen in die Berechnungen ein. Wir sind überrascht, wie exakt die Szenarien jetzt zutreffen.“ Nahezu zehn Jahre werde allein die komplette Austrocknung aller verwendeten Baustoffe noch dauern, erläutert der Projektleiter.

Minimum an Baufeuchte

„Und eben weil man mit einer möglichst hohen Zahl an verlässlichen Parametern bauseitig operieren wollte, war die Nutzung unserer Syspro-Klimawände so naheliegend. Die exakt ausführbare Qualität der Bauteile spielte eine große Rolle“, bestätigt Ralf Nienhaus beim Gespräch mit den Medienvertretern im Bedburger Werk. „Im Vergleich zu konventionellen Ortbetonwänden lassen die Doppelwandelemente mit dem auf der Baustelle auszubetonierenden Kern nur ein Minimum an Baufeuchteeintrag zu“, erläutert der Technische Leiter das lückenlose Netz an Heiz- und Kühlrohren, das in der gesamten Gebäudehülle je nach Sonnenstand sogar partiell steuerbar ist.

Archivar Andreas Berger kann bestätigen: Die Summe der speziellen Technikkombinationen sorgt seit der Eröffnung des Hauses für großes Interesse bei Bauingenieuren, Architekten und Archivaren. „Fachleute aus der ganzen Welt besuchen uns, um mehr Details zu erfahren.“

Für die Fertigung der Syspro-Elemente im Werk der ABI hatte das Projekt bedeutende Konsequenzen: „Wir haben wichtige Erfahrungen sammeln können, die die Konfektionierung der Heizmodule in unseren Klimaelementen signifikant verfeinerten“, erklärt Ralf Nienhaus beim Bedburger Werksrundgang. Das Projekt habe die Technik auch bekannter gemacht. „Wir produzieren die Klimaelemente jetzt regelmäßig. Pro Jahr liefern wir bereits rund 2.500 bis 5.000 m² aus“, erläutert der Technische Leiter.

Diese Entwicklung zeichnet sich auch in anderen Unternehmen der Syspro-Gruppe ab. „Klimawände und Klimadecken gewinnen angesichts der steigenden Anforderungen an energetisch optimierte Gebäudehüllen zunehmend an Bedeutung“, bestätigt Syspro-Geschäftsführer Dr. Thomas Kranzler diesen Effekt. Er weiß aus Gesprächen mit den Mitgliedsunternehmen, dass gerade die optimale klimatechnische Steuerbarkeit und die exakte industrielle Vorfertigung diese Bauweise für den Gewerbe- und Wohnungsbau besonders zukunftsfähig machen.