Der Turmbau zu Basel

Wer in der Altstadt von Basel auf der Mittleren Brücke steht oder über die Wettsteinbrücke über den Rhein schlendert, wird sie in der Ferne aufragen sehen: die beiden Zwillingstürme der Roche-Zentrale. Bau 1 wurde 2015 fertiggestellt; Bau 2 befindet sich gerade im Bau. Noch ist der erste Turm mit 178 Metern offiziell das höchste Gebäude der Schweiz, auch wenn ihn sein Bruder bereits überragt. Am Tag der Einweihung wird der zweite Turm mit 205 Metern Gesamthöhe die Rolle des Rekordhalters übernehmen. Im Mai 2022 soll es soweit sein. Die Einweihung des neuen Bürohochhauses will die F. Hoffmann La Roche AG mit der Jubiläumsfeier zum 125-jährigen Bestehen verbinden.

Dort, wo sich heute das Hauptquartier des Pharmariesen befindet, blickte man noch bei Firmengründung auf Felder und grüne Wiesen. Seitdem ist hier ein Areal entstanden, das sich stets im Wandel befindet. Und es ist wohl passend, dass eines der ältesten und wertvollsten Pharmaunternehmen der Welt sein Jubiläum mit der Eröffnung eines Turms der Superlative verknüpft.

Der zweite Roche-Turm: Der Zwilling über Eck

Für die Architektur des Roche-Turms Bau 2 ist – wie schon bei Bau 1 – das Schweizer Architekturbüro Herzog & de Meuron verantwortlich. Das neue Bürohochhaus steht über Eck zu seinem kleinen Bruder, hat aber dieselbe, sich nach oben verjüngende Treppenform. Beide Türme dominieren heute das Roche-Areal. Das alles überragende Ensemble soll auch noch Zuwachs bekommen. Für einen dritten Bau gibt es bisher nur Projektstudien. Sollte der Bau realisiert werden, wird er Bau 2 noch einmal um weitere 20 Meter übertrumpfen. Ein Schelm, wer denkt, dass beim Wettstreit um den höchsten Turm der Schweiz der Städte-Zwist zwischen Basel und Zürich eine Rolle spielt.

53 Stockwerke wird Bau 2 hoch sein und künftig über 3.500 Roche-Mitarbeitenden als Arbeitsstätte dienen. Dass der Fertigstellungstermin eingehalten wird, davon ist Jörg Keller überzeugt. Er ist bei Roche nicht nur verantwortlich für die technische Inbetriebnahme aller Gebäude und der Mann für die Sicherheit, sondern er hat als „Subject Matter Expert for BIM“ auch noch einen wichtigen, dritten „Hut auf“. Bei ihm und dem Projekt-Team laufen die Fäden für das Building Information Modeling (BIM), sprich die kollaborative Planungs-methode, zusammen. Noch bevor sich Bau 2 Stockwerk um Stockwerk den Weg nach oben bahnte, konnte man im digitalen Zwillingsbruder bereits die Geschosse bis ins Dach hinauf erkunden.

Von Bau 1 zu Bau 2 des Roche-Turms: Kollaboratives Arbeiten weiterentwickelt

Bauherr, Architekt, Generalplaner und bauausführende Unternehmen waren gleichermaßen motiviert, im Rahmen des Projekts BIM-Methoden anzuwenden. Roche, Herzog & de Meuron und der Generalplaner Drees & Sommer hatten bereits beim Roche-Turm 1 zusammengearbeitet. „Es braucht immer Menschen, die mit viel Enthusiasmus vorangehen und das unbedingt zu 100 Prozent wollen“, betont Keller. Mit „das“ meint er BIM beziehungsweise die konzertierte Zusammenarbeit mit Hilfe von BIM-Methoden und einem virtuellen 3D-Modell. „Schon bei Bau 1 wurde ein 3D-Modell erstellt, allerdings war es ein rein geometrisches Modell und bei weitem nicht so weit entwickelt wie das für den Bau 2“, erzählt Keller. Schon eineinhalb Jahre bevor der Rohbau vollendet wurde, nahm das digitale Modell Gestalt an. Dabei wurde u. a. die Autodesk-Software Revit verwendet.

Wie immer bei einem Projekt, das auf gewisse Art und Weise Neuland betritt, finden sich Zauderer und Zögerer. Diese gilt es zu begeistern und mitzunehmen. „Natürlich gab es Mitarbeiter, die sich eher passiv verhielten. Das war überraschenderweise keine Altersfrage, sondern eine Einstellungsfrage“, resümiert Keller. Als schwierig erwies sich, die zukünftigen Betreiber des Gebäudes zu überzeugen. „Hier begegnet man häufig Aussagen wie ‚ich kann alles mit 2D-Plänen machen, wir brauchen kein 3D-Modell“.
Virtuelle Begehung des zweiten Roche-Turms überzeugt Stakeholder

Wegbegleiter durch alle Phasen des Projekts: der digitale Zwilling. Via Tablet und der Autodesk-Software „BIM 360“ hat jeder auf der Baustelle Zugriff auf das dreidimensionale „Soll-Modell“, Bild: Beat Ernst

In den eigenen Reihen – unter den Entscheidungsträgern bei Roche – war es dagegen ein Leichtes, Überzeugungsarbeit zu leisten. Neben dem virtuellen Modell am Rechner war hierbei noch ein anderes Tool hilfreich, das Keller nicht scheute, einzusetzen: die VR-Brille. Der virtuelle Rundgang durch ein Gebäude, das gerade erst am Entstehen ist, erzeugt noch immer einen Wow-Effekt. Mit dem Durchwandern der virtuellen Realität gelang es, wichtige Stakeholder im Vorfeld davon zu überzeugen, dass man den richtigen Weg eingeschlagen hatte.
Doch auch wenn die vorab sichtbar gemachte Realität einem Standortleiter oder Real-Estate-Manager ein spektakuläres Erlebnis beschert, sind es doch am Ende eine ganze Reihe an harten Fakten, die den BIM-Befürwortern Recht geben und die Bedenkenträger überzeugen. Das 3D-Modell erwies sich während der Vorbereitungs- und Bauphase als das Mittel, um das Bauvorhaben effizient und in höherer Qualität abzuwickeln.

Sichtbares Zeichen der Veränderung: Tablet statt Papierpläne

Jörg Keller war schon bei Bau 1 für die Inbetriebnahme verantwortlich und begleitete auch das Neubau-Projekt von Beginn an: Ihm und einem Kollegen wurde sogar die Ehre zuteil, bei der Grundsteinlegung am 11. Juni 2018 die Schatulle herunterzulassen, die ins Fundament eingelassen wurde. Ihr Inhalt: eine Basler Tages-zeitung, Einladungen der Ehrengäste, ein USB-Stick und ausgedruckte Pläne für das Gebäude. Dass die 2D-Pläne begraben wurden, mochte auch ein wenig symbolischen Charakter haben. Denn Baupläne auf Papier spielten in der realen Welt des Bauprojekts eine zunehmend geringe Rolle. „Der für alle sichtbare Unterschied zu Bau 1 ist, dass ich damals als einziger mit einem iPad auf der Baustelle unterwegs war“, erinnert sich Jörg Keller und erzählt weiter: „Während der Bauphase für Roche 2 ist es hingegen üblich, dass sowohl die Projektleiter als auch Mitarbeiter der unterschiedlichen Bauunternehmen das Tablet zur Hand nehmen.“

Digitaler Zwilling: Wegbegleiter in allen Phasen des Projekts „Bau 2“

Die Vorteile der digitalen Simulation machten sich schon zu Beginn des Bauprojekts bemerkbar, noch bevor sich die Bauarbeiter der einzelnen Firmen an die Arbeit machten.

Optimale Vorbereitung der Sub-Unternehmer¬: Bereits vor Vertragsunterzeichnung wurde das Modell den Unternehmen der einzelnen Gewerke zur Verfügung gestellt. Diese konnten beispielsweise die benötigten Beton- und Stahlmengen vorab ermitteln. Der digitale Zwilling erwies sich für die Rohbauer als wichtige Grundlage für die eigene Planung und den optimalen Materialeinsatz.

Höherer Detaillierungsgrad: Es werden viel mehr Details im Vorfeld modelliert. Für den Bauarbeiter vor Ort ist klar, wo die Steckdose in der Wand eingebaut wird und wo die Kabel verlaufen sollen.

Fehlerminimierung und weniger Nachträge: Planungsfehler werden im 3D-Modell sichtbar und nicht erst auf der Baustelle erkannt.

Schnellerer Baufortschritt: In der heutigen Zeit, in der Bauverzögerungen und in die Höhe schnellende Baukosten fast schon dazugehören, mutet es bahnbrechend an, wenn ein Bauprojekt dieser Größenordnung schneller voranschreitet als vorgesehen. Am 1. Dezember 2020 wurde der letzte Beton für den Roche-Turm gegossen und der Rohbau fertiggestellt – zwei Monate vor Plan!

Planungssicherheit und Transparenz: Für das Projekt-Team bei Roche und das für das Baumanagement zuständige Unternehmen Omnicon war das 3D-Modell die gemeinsame Basis, um den Baufortschritt zu überwachen. Dazu verknüpfte das Team um Mark Rüstig, bei Roche zuständiger Projektleiter für das Construction Management, den Plan noch mit der vierten Dimension, der Zeit. „Selbst komplexeste Bauabläufe können einfach visualisiert werden“, so Rüstig. Beispiel: Die 2.800 Fassadenelemente wurden just-in-time angeliefert. Ein Materialstau auf der Baustelle wurde so verhindert.

Zentrale Bündelung aller Informationen: Jörg Keller erinnert sich: „Während der Arbeit an Bau 1 hat jeder mit eigenen Listen hantiert, um offene Punkte zu notieren – sei es in Word, in Excel, oder handschriftlich auf einen Block. Heute ist zentral alles in ‚BIM 360‘ gebündelt und jeder hat Zugriff auf die gleichen Informationen.“

Auch das Architektenteam bei Herzog & de Meuron sieht einen großen Vorteil darin, dass mehr Projektbeteiligte Zugriff auf aktuelle Informationen haben, die eindeutig zu interpretieren sind: „Bei einem BIM-Modell sind die Informationen weniger ambivalent als beim Austausch von Zeichnungen. Alle Planungs-beteiligten müssen daher weniger interpretieren, sondern können sich in der Abstimmung auf eindeutige, maschinenlesbare Informationen berufen. Natürlich stellt dies wiederum hohe Ansprüche an die Qualität der Modelle in Bezug auf Richtigkeit, Gültigkeit und angemessene Tiefe der Informationen.“

Qualitätssicherung mit dem Tablet: Vom Polier, der die Schalung koordiniert, über den Arbeiter, der Rohre verlegt oder Aufzüge montiert, bis hin zum Verantwortlichen für das Construction Management, der den Baufortschritt überwacht – sie alle nutzen die mit „BIM 360 Field“ erstellte Simulation als Vergleich. „Abweichungen werden dokumentiert und digital verfolgt“, erläutert Rüstig in einem Video, das er auf LinkedIn veröffentlicht hat. In knapp dreieinhalb Minuten zeigt der Roche-Projektleiter hier, wie mit Hilfe digitaler Tools die Punktlandung bei einem Großbauprojekt gelingt.

Das Roche-Hochhaus ist laut Bauherr eines der nachhaltigsten Gebäude in ganz Europa. Rund 900 Baustoffe wurden vor ihrem Einsatz auf Schadstoffe hin überprüft. Der Teppichboden steht beispielhaft für die Umsetzung des Cradle-to-Cradle-Prinzips: Unter anderem wurden dafür alte Fischernetze verarbeitet.

BIM lebt von der Kollaboration

Obwohl in der Baubranche heutzutage das Schlagwort „BIM“ in aller Munde ist und viele Bauherrn sich wünschen, BIM-Methoden anzuwenden, sind laut den Basler Architekten vollständige digitale Zwillinge als virtuelle Version des realisierten Gebäudes noch immer die Ausnahme. Eine Hürde, die es auch für das Kern-Projekte-Team zu nehmen galt: Die Abstimmung darüber, wie der Datenaustausch erfolgt und wie sichergestellt wird, dass die Daten richtig ankommen. „Datenverluste sind eine große Gefahr“, so Jörg Keller. Hier zahle es sich aus, bereits in der Konzeptphase der Definition der Regeln genügend Zeit zu widmen. Die Architekten von Herzog & de Meuron, mit denen das Roche-Team zusammenarbeitet, betonen, dass die Technologie nur ein Teil-Aspekt sei: „Es reicht nicht, sich rein technologisch auf eine Software, ein Dateiformat oder eine Austauschplattform zu einigen. Vielmehr müssen gemeinsame Ziele definiert, Konflikte gelöst und unterschiedliche Kapazitäten der Beteiligten aufeinander abgestimmt werden.“

Ansichten der drei Teilmodelle in 3D (von links nach rechts): das Architekturmodell, das Technikmodell, das Tragwerksmodell, Bild: Roche

Nicht zu vergessen: Auch die Sub-Unternehmer, die mit dem Bau der einzelnen Gewerke beauftragt sind, müssen mit BIM und dem digitalen Modell umgehen können. „Sie müssen in der Lage sein, nachträglich das Modell zu pflegen und anzupassen“, betont Keller und ergänzt: „Im Einzelfall unterstützte der Generalplaner die Firmen mit weniger BIM-Erfahrung bei der Modellierung von Änderungen.“ Gerade in der Anfangs- und Konzeptphase eines Bauprojekts, das BIM-Methoden anwendet, kommt es zu einem höheren Planungsaufwand. „Die höheren Kosten in der Planungsphase werden aber durch die höhere Produktivität und Qualität aufgewogen“, versichert Keller. Mit Hilfe des 3D-Modells werde der Aufwand an den Anfang des Projekts verlagert, doch alle am Bau Beteiligten und die künftigen Betreiber profitierten davon, wenn das Gebäude erst einmal virtuell am Rechner entstehe. Kellers Fazit: „Wir waren mit BIM schneller und besser unterwegs.“ Und nach Baufertigstellung? Kurz gesagt: Nach Inbetriebnahme spielt das virtuelle Modell erst so richtig seine Trümpfe aus.

3D-Modell als Wegbereiter für Smart Building

Der digitale Zwilling wird im Laufe des Bauprojekts mit immer mehr Informationen angereichert. Damit ebnet das 3D-Modell den Weg für einen effizienten und nachhaltigen Betrieb des Gebäudes. Für jedes Objekt lassen sich die zugehörigen technischen Daten hinterlegen, die zum Beispiel von Wartungsteams abgerufen werden. Die zugehörige App zum Gebäude hält so für die künftigen Mitarbeitenden in einem Gebäude nützliche Funktionen parat. So gibt es etwa eine Suchfunktion, mit der man jeden Mitarbeitenden orten kann – „ganz geschickt bei 3.500 Mitarbeitern, die über 53 Stockwerke verteilt sind“, so Keller. Auch den Reinigungs¬teams erleichtert die App die Arbeit, denn sie sehen, welche Büros tatsächlich belegt waren.

Der mit der Software von Autodesk erstellte Zwilling dient nach Inbetriebnahme des Gebäudes unter anderem für „Predictive Maintenance“, also die vorausschauende Wartung. Beispielsweise werden die Aufzüge mit Sensoren überwacht. Bemerkt das System eine Unregelmäßigkeit, wird eine Prüfung initiiert. Anhand der Live-Daten im virtuellen Modell kann beispielsweise auch der Energie- oder Trinkwasserverbrauch überwacht werden. Mit Hilfe des Energy Monitoring Systems will Roche den Beweis antreten, dass Bau 2 rund zehn Prozent weniger Energie verbrauchen wird als vergleichbare Gebäude in Europa.

Cradle-to-Cradle: Früher auf Fischfang, jetzt strapazier¬fähiger Bodenbelag

Schon vor Baubeginn spielte Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle für Roche. Das Pharma¬unternehmen hat über 900 Baustoffe auf mögliche Schadstoffe hin untersuchen lassen. Für jedes freigegebene Material, das verwendet wurde, wird es zukünftig einen Materialpass geben, an dem sich unter anderem ablesen lässt, wie viel davon recyclingfähig ist. Stand heute liege der Wert bei 58 Prozent. Herausragend in Sachen Nachhaltigkeit ist die Verwendung eines¬ Teppichbodens aus recyceltem Material. Dafür wurden alte Fischernetze verarbeitet: ein Beispiel für das Cradle-to-Cradel – also das Konzept, bei dem ein Material wieder gleichwertig dem Wertstoffkreislauf zugeführt wird.

Der Roche-Turm Basel wird nach Baufertigstellung nicht nur durch seine Höhe weithin sichtbar sein. Mit der Realisierung tritt der Bauherr den Beweis an, dass sich durch den Einsatz digitaler Tools Qualität und Produktivität während des Baus steigern lassen. Zugleich schafft das virtuelle Modell die Voraussetzungen für einen energiesparenden Betrieb. Auch in Sachen Nachhaltigkeit setzt der Roche Bau 2 Maßstäbe. Der Turm wird also noch lange Zeit als Leuchtturmprojekt gelten – auch dann, wenn er den Platz als „höchstes Gebäude der Schweiz“ an Bau 3 abgeben muss.