Südzentrale Wilhelmshaven

Der ab dem Jahr 1908 erbauten Südzentrale in Wilhelmshaven drohte der baldige Abriss. Aus diesem Grund hatten sich Studierende des Masterstudiengangs Management und Engineering im Bauwesen an der Jade Hochschule in Oldenburg und eine Masterstudentin der FH Aachen unter der Betreuung von Prof. Hans-Georg Oltmanns das Ziel gesetzt, mit der Methode  Building Information Modeling (BIM) Sanierungsansätze zu entwickeln. Als Grundlage dafür ist ein intelligentes 3D-Modell des Bestandes erforderlich.

Da keine verlässlichen Pläne des Bauwerks vorlagen, lieferte BIM-Consult für das Projekt ein umfangreiches Bestandsaufmaß mit 3D-Laserscanning und stand bei der BIM-Modellierung beratend zur Seite.

3D-Laserscanning

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Für ein Gebäude dieser Art und die Zielsetzung der Erstellung eines komplexen BIM-Modells ist 3D-Laserscanning das deutlich wirtschaftlichste Aufmaßverfahren. Mit keiner anderen Arbeitsweise kann eine solche Detaillierung bei gleichzeitig hoher Wirtschaftlichkeit erreicht werden.

Die Größe des Bauwerks erfordert dabei eine detaillierte Planung des Messablaufes. Dadurch konnte innerhalb der Aufnahmezeit von nur einer Woche mit ca. 300 Scans der gesamte Komplex erfasst werden. Anschließend wurde daraus eine Gesamtpunktwolke berechnet.

BIM-Modellierung und statische Beurteilung

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Aus diesen Daten und unter der Berücksichtigung historischer Pläne entstand durch die Studierenden in Tekla Structures ein BIM-Modell, worin bereits für jedes einzelne Bauteil Metainformationen wie etwa Materialien enthalten sind. Außerdem wurde durch BIM-Consult ein detailliertes Revit-Modell der Fassade des Verwaltungstraktes und der Maschinenhalle erarbeitet.

Für die Maschinenhalle wurde des Weiteren die komplette tragende Stahlkonstruktion des Daches und der Kranbahn als BIM-Modell in Tekla Structures aufbereitet. Auf der Basis dieses Modells konnte anschließend mit der Statik-Software RSTAB eine 3D-Statik berechnet werden, die unter anderem Wind- und Schneelasten berücksichtigt.

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Beurteilung von Bauwerksschäden

Gerade in der Sanierung von bestehenden Bauwerken ist häufig die Beurteilung von Gebäudeschäden erforderlich. Zur Bewertung von Deformationen bietet das 3D-Laserscanning dabei eine optimale Datengrundlage. Durch die fein aufgelösten Oberflächeninformationen können selbst kleine Oberflächenabweichungen aufgedeckt werden. So wurden beispielsweise ausgewählte Bodenplatten der Südzentrale auf Setzungen untersucht, die auf mögliche Gründungsprobleme hinweisen könnten.

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Simulation zukünftiger Nutzung

Im Rahmen einer zukünftig sinnvollen Nutzbarkeit von denkmalgeschützten Gebäuden müssen häufig gewünschte bauliche Änderungen sowohl mit Behörden als auch mit dem Bauherrn abgestimmt werden. Milthilfe der erfassten Punktwolke kann dabei sogar auf eine aufwändige Modellierung des Bestandes verzichtet werden. Stattdessen kann die Umbauplanung in die Punktwolke integriert und fotorealistisch im Bestand dargestellt werden.

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3D-Druck

Für Präsentationszwecke wurde ein 3D-Druck des Modells im Maßstab 1:100 erstellt. Durch die Druckauflösung von 0,1 mm entsteht dadurch ein realitätsnahes 3D-Modell, welches dem Betrachter die imposante Architektur der Südzentrale vermittelt.

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Nachtrag:

Trotz verschiedenster Maßnahmen, die dem Erhalt und späterer Nutzung der Südzentrale dienen sollte, kam es im Sommer 2015 zum Abriss des imposanten Gebäudes.