27. Oktober 2023

Historische Pfistermühle: neue Nutzung als exklusives Hotel mit einer herausfordernden Technischen Gebäudeausrüstung – geplant mit einem digitalen Zwilling

Die Volanteq GmbH erstellte das TGA-Konzept zur Umnutzung der Pfistermühle in München aus dem 16. Jahrhundert. Dabei setzt das Ingenieurbüro von Beginn an auf eine BIM-konforme Planung mit Linear

Historische Pfistermühle in München
Die Pfistermühle wurde 1578/79 erbaut und liegt unmittelbar in der Altstadt Münchens und ist Teil des Gebäudekomplexes des Platzl Hotels. Im Laufe der Zeit erfolgten wesentliche Veränderungen am Gebäude. Leider wurde das Gebäude durch einen Bombentreffer während des Zweiten Weltkrieges stark beschädigt, sodass nur Teile des Erdgeschosses und Teile der Außenwände erhalten geblieben sind.

In den 1980-er-Jahren wurde der heutige Gebäudeteil der Pfistermühle wieder aufgebaut. Das Gebäude sticht nicht nur durch die besondere Lage hervor, sondern auch durch seine historische Fassade mit markantem Weinbewuchs. Ebenso wie das Platzl Hotel wird die Pfistermühle durch die Platzl Hotel Inselkammer KG betrieben. Über einen Verbindungsbau wird die Pfistermühle entsprechend an den Gebäudekomplex des Hotels angebunden.

Derzeit befindet sich im Erdgeschoss der Pfistermühle ein Restaurant, im 1. Obergeschoss Tagungsräume, während die Geschosse zwei bis vier als Personalzimmer genutzt werden. Das Dachgeschoss (5. OG) bietet Raum für die Lüftungs- und Klimaanlage des gesamten Gebäudes.

Bald werden die Geschosse zwei bis fünf in 13 hochwertige Hotelsuiten umgebaut, die dann exklusive Übernachtungsmöglichkeiten bieten werden. Der Umbau ist komplex und erfordert sowohl die Neugestaltung der Wände und Decken als auch die Erstellung eines neuen Treppenhauses. Erhalten bleiben werden die Gebäudehülle, die Gastronomie, sowie die Tagungsräume. Sie sollen während der Umbauphase weiter betrieben werden.

Eine besondere Herausforderung stellt die Unterbringung der neuen Lüftungstechnik dar: Im Bestand sind sämtliche Lüftungsanlagen im 5. OG in der Dachzentrale angesiedelt. Da hier zukünftig die Schlafbereiche von zweistöckigen Suiten entstehen, müssen die neuen Lüftungsgeräte in zu erstellende Technikzentralen umgesiedelt werden. Hierzu werden entsprechende Räumlichkeiten im Zwischenbau zwischen Pfistermühle und Platzl Hotel geschaffen. Dabei sind ebenfalls die Lüftungsanlagen der Küchen, des Gastraumes sowie der Konferenzräume in das neue Konzept zu integrieren.

Viel Technik auf kleinstem Raum
Restaurant, Küche, Hotelzimmer, Tagungsräume – für all diese verschiedenen Nutzungen mussten technische Lösungen erarbeitet werden. Die besonderen Herausforderungen stellten hierbei die beengten Platzverhältnisse und die historische und bereits mehrfach veränderte Gebäudestruktur dar.

Bevor die Planung der Technik begonnen werden konnte, musste die Architektur nachmodelliert werden. Dies erfolgte durch die Volanteq selbst, da vonseiten des Architekten kein 3D-Modell erstellt worden war. Grundlage hierfür waren wiederum Ergebnisse der Gebäudevermessung sowie die zur Verfügung gestellten 2D-Pläne des Architekten.

In diesem Zusammenhang zeigten sich schnell unterschiedlichste Stärken und Verläufe von Wänden. Die Möglichkeit, mithilfe der Lösungen des Softwarehauses LINEAR GmbH die Wandstärken im Modell zu messen und die Wände in gleicher Stärke zu modellieren, erwies sich laut Volanteq als sehr nützlich. Über die Geschosstabelle konnten zudem die unterschiedlichen Geschosshöhen des Hauptgebäudes sowie der zwei Nebengebäude „einfach und übersichtlich“ organisiert werden. So war es möglich, mit den Lösungen von Linear „Autodesk Revit“ ein Modell des Bestandsgebäudes zu erzeugen. Dieses entsprach nicht nur einem erforderlichen und wichtigen Werkzeug, um die verschiedenen Gewerke auf engsten Raum koordinieren zu können, sondern diente ebenfalls dazu, die notwendigen Berechnungen durchzuführen.

Modellbasierte Lastberechnungen
Das selbst erstellte 3D-Architekturmodell bildete die Grundlage für die folgenden Lastberechnungen und ermöglichte es, sowohl die Heiz- als auch die Kühllastberechnung direkt aus den Informationen des Modells zu erstellen. Hierzu waren auf Basis des Architekturmodells MEPRäume erzeugt und mit Rauminformationen, wie der Nutzung, Personenzahl und Sollwerten versehen worden. Mithilfe dieser Informationen konnten die Heiz- und Kühllasten sowie die Mindestaußenluftvolumenströme berechnet werden. Der Informationsaustausch zwischen dem Modell und den Berechnungsmodulen bildete die Grundlage für eine schnelle und fehlerfreie Umsetzung.

Auslegung der technischen Anlagen
Anhand der Berechnungsergebnisse erfolgte die Auslegung der technischen Anlagen. Wie so oft barg hier der geringe vorgesehene Platz für die Technik die größte Herausforderung. Um möglichst wenig Raum im repräsentativen Hauptbau zu belegen, sind die Technikzentralen in Nebengebäuden und Dachgeschossräumen platziert worden – möglichst unauffällig platziert.

Aufgrund der unterschiedlichen Nutzungen mussten jedoch insgesamt vier separate Lüftungsanlagen verortet werden. Hinzu kamen Technikräume für die Heizungs- sowie die Kältetechnik inklusive ihrer jeweiligen Verteilung. Die Versorgung der beiden Technikräume erfolgt derweil über die Hauptzentralen in einem anderen Teil des Gebäudekomplexes, welche an das Fernwärme- bzw. Fernkältenetz angeschlossen sind.

Individuelle Temperierung der Hotelzimmer
Die Beheizung und Kühlung aller Hotelzimmer geschieht mittels Fancoils, die über ein Vierleitersystem angeschlossen werden und zusätzlich über einen Primärluftanschluss verfügen, der wiederum von einer der RLT-Anlagen versorgt wird, um den Mindestaußenluftvolumenstrom zu garantieren. Zusätzlich kommen in den Zimmern Fußbodenheizungen bzw. in den obersten Geschossen Heiz-/Kühldecken zur Grundtemperierung zum Einsatz. Die Versorgung der Fußbodenheizung, der Fancoils und der RLT-Anlagen erfolgt über drei separate Heizungsnetze sowie zwei separate Kältenetze, sodass sie den unterschiedlichen Temperaturanforderungen der Verbraucher entspricht und eine individuelle Regelung je Hotelzimmer ermöglicht wird.

Neue Trink- und Abwasseranlage
Die Trink- und Abwasseranlage für die zukünftige Hotelnutzung stellte eine besondere Herausforderung dar, weil das Gebäude ursprünglich nicht für eine Hotelnutzung konzipiert worden war. Um diese Herausforderungen zu meistern, wurde bereits frühzeitig mit einem Hersteller zusammengearbeitet und dessen Produkte wurden über die CAD-Bibliothek von Linear in die Planung integriert.

Von den Netzberechnungen in die Ausschreibung
Alle Berechnungen für die Netze konnten mit Linear durchgeführt werden, von der Dimensionierung über die Pumpen- und Ventilauslegung bis hin zur Auswahl der Dämmstärken. Durch die zahlreichen Visualisierungsmöglichkeiten konnten alle Berechnungsergebnisse veranschaulicht und Auffälligkeiten identifiziert werden.

Nach erfolgreicher Berechnung aller Anlagen erfolgte die Abstimmung mit der Statik, bei der ebenfalls umfassende Maßnahmen erforderlich waren, um eine Hotelnutzung möglich zu machen. Die Erstellung der Schlitz- und Durchbruchsplanung konnte sodann unter Zuhilfenahme des „Void Managers“ von Linear mit den anderen Beteiligten koordiniert und durchgeführt werden.

Detaillierte Planung für die Bau- und Nutzungsphase
Einer der letzten Schritte ist die Erstellung der Ausführungspläne – erstellt über die Linear-Software. Während der Bauzeit wird den ausführenden Firmen ein Viewer zur Verfügung gestellt, welcher nicht nur der reinen Darstellung, sondern darüber hinaus auch als Werkzeug für die Bauleitung dient. So kann man Planung und Ausführung vor Ort abgleichen: Abstimmungsbedürftige Stellen können im Modell markiert und zusammen mit einem Foto der tatsächlichen Situation verknüpft werden, um Aufgaben zu erstellen und Bearbeitern zuzuweisen. Ziel ist es, am Ende der Bauzeit ein fortgeschrittenes Modell zu haben, das den As-Built-Stand abbildet und mit Informationen zu Wartung und Betrieb der Bauteile verknüpft ist. Dies ermöglicht dem Eigentümer und Betreiber, sich einen Überblick über sein Gebäude und seine Anlagen zu verschaffen.

BIM aus Überzeugung
Die Tatsache, dass Bestandsgebäude im Laufe der Zeit Veränderungen unterliegen, sowohl bezüglich der technischen Anlagen als auch der Nutzungsformen, erfordert ein grundsätzliches Neudenken der Gebäudetechnik bei jedem Projekt. Dabei stellt man oft fest, dass die vorhandene Dokumentation mangelhaft oder lückenhaft ist, da diese in der Regel immer noch als DWG, PDF oder gar in Papierform vorliegt. Oft wird diese Dokumentation nicht konsequent fortgeschrieben, was dazu führt, dass wichtige Kenntnisse über die Anlagen nur bei jenen Personen vorhanden sind, welche mit dem Objekt vertraut sind, wie bei FM-Dienstleistern, Wartungsfirmen und Haustechnikern. Dies führt unweigerlich dazu, dass diese Informationen im Laufe der Zeit verloren gehen.

Um diesem Problem entgegenzuwirken, hat Volanteq einen Ansatz entwickelt, bei dem die vorhandenen Grundrisspläne mindestens im dreidimensionalen Raum höhengerecht gestapelt werden oder, je nach Kundenbedarf, ein BIM-fähiges Gebäudemodell erstellt wird, in dem dann die vorhandene Anlagentechnik nachgebildet worden ist. Der dabei entstandene digitale Zwilling ist zunächst nur Mittel zum Zweck, denn der wesentliche Vorteil bei dieser Methode liegt darin, dass die relevanten Daten den grafischen Komponenten im Modell eindeutig zugewiesen werden können. Auf dieser Basis können dann auch ganzheitliche Berechnungen durchgeführt und spätere Änderungen und Informationen direkt ins Modell eingepflegt werden. Möglich ist es, die Datenbank mit einem übergeordneten Datenbankmanagementsystem zu verknüpfen, um beispielsweise Massenauszüge von aktuell vorhandenen Komponenten für Wartungsausschreibungen zu generieren und die objektbezogene Wartungsdokumentation abzuwickeln. Dadurch werden schließlich die beteiligten Fachplaner, ausführende Firmen und FM-Dienstleister in die Lage versetzt, die Dokumentation konsequent, nachhaltig und fachtechnisch korrekt fortzuschreiben.

Autor: Daniel Heinlein, M. Eng. Energie- und Gebäudetechnik, Projektleiter bei Volanteq GmbH