Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)

DESY, das Deutsche Elektronen-Synchrotron, ist ein Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft. Im Westen von Hamburg baut und betreibt DESY Teilchenbeschleuniger und Laserquellen mit mehreren Kilometern Länge. In Labor-, Forschungs- und Verwaltungsgebäuden sowie in den wissenschaftlich-technischen Werkstätten sind mehr als 2.000 Mitarbeiter und rund 3.000 Gastwissenschaftler vieler Nationen tätig. DESY Hamburg gehört heute zu den weltweit führenden Großforschungszentren in der Röntgenlaser-, Teilchen- und Beschleunigerphysik.

GuD ist seit 2005 an der Vorbereitung und dem Bau mehrerer großer Projekte auf dem DESY-Gelände beteiligt.

PETRA III Experimentierhalle
PETRA III ist die derzeit hellste Speicherring-Röntgenstrahlungsquelle der Welt. Die Strahlführungen münden in der ca. 300 m langen und 40 m breiten PETRA III Halle mit bis zu 30 Experimentierstationen. Dort treffen die Röntgenstrahlen exakt auf extrem kleine Proben und erzeugen z.B. Bilder von Nanostrukturen und Molekülen. Eine spezielle Tiefgründung der über die gesamte Länge von 300 m in einem Stück aus Spezialbeton gefertigten Bodenplatte schirmt die Experimentierstationen gegen Schwingungen aus der Umgebung und der Halle selbst ab. Die Hallenkonstruktion, sowie ihr Raum- und Nutzungskonzept mussten in Hinblick auf geringstmögliche Beeinflussungen der Experimentierstationen ausgelegt werden.

Centre For Free Electron Laser Studies (CFEL)
Für das CFEL wurde ein mehrgeschossiges Forschungsgebäude mit Laborflächen von insgesamt ca. 3.500 m2 errichtet. Annähernd die Hälfte dieser Laborflächen werden als Lasermessräume genutzt, so dass hohe Anforderungen an die Verformungsstabilität und die Schwingungsfreiheit dieser Räume gestellt werden.

Freier Elektronenlaser FLASH II
FLASH erzeugt in einem 315 m langen Tunnel mit Linearbeschleunigern extrem intensive, ultrakurze Röntgenlaserblitze, die in zwei Experimentierhallen auf Untersuchungsobjekte treffen. Im Projekt FLASH II wurde der Tunnel erweitert und die zweite Experimentierhalle mit sechs Experimentierstationen errichtet.

Forschungszentrum des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (SDMA)
Das Forschungsgebäude mit einem Unter- und vier Obergeschossen ist 135 m lang und 37 m breit. Die Bruttogesamtfläche liegt bei 12.400 m2. Die Baukosten sind mit ca. 37 Mio. Euro veranschlagt. Fertigstellung und Übergabe sollen im Sommer 2019 erfolgen. Im Gebäude sollen Laboratorien, Büroräume und Werkstätten untergebracht werden. Im Untergeschoss ist die Einrichtung von hoch schwingungsempfindlichen Laserarbeitsplätzen geplant, weitere schwingungsempfindliche Labore sind in den Obergeschossen vorgesehen.

Ort 
Hamburg
Auftraggeber/Bauherr 
Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) in der Helmholtz-Gemeinschaft und Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.
Zeitraum 
2005 - 2019
Leistungen 

PETRA III Experimentierhalle

  • ergänzende Baugrunderkundung, Bericht über Untergrundverhältnisse
  • Druck-Setzungs-Untersuchungen, Setzungsberechnungen für verschiedene Gründungsvarianten
  • Entwurfsplanung für die Gründung, Planung und Konstruktion einer speziellen Tiefgründung auf doppelwandigen Großbohrpfählen
  • Ausführungsplanung für die monolithisch, in einem Stück gefertigte Bodenplatte mit spezieller Bewehrung
  • Schwingungsmessungen auf dem Baufeld zur Erfassung und Beurteilung der mikroseismischen Anregung aus Verkehr, Industrie und Bewegungen im Umfeld
  • tiefenabhängige Bestimmung bodendynamischer Parameter (Wellenausbreitungsgeschwindigkeiten, Schub- und E-Modul) mit seismischen Verfahren
  • Prognoseberechnungen zur Schwingungsübertragung auf die Bodenplatte der Experimentierhalle anhand von numerischen Halbraummodellen und 2D-Finite-Eemente-Modellen
  • Dimensionierung der Bodenplatte und ihrer Gründung in Hinblick auf minimale Schwingungsaufnahme aus dem Baugrund bzw. dem Umfeld
  • Strukturdynamischen Berechnung zur Bestimmung des Schwingungsverhaltens der Hallenkonstruktion unter dynamischer Anregung durch den Betrieb der haustechnischen Aggregate
  • Verdichtungskontrolle auf dem Baufeld, Probebelastung von Gründungspfählen
  • Bauüberwachung bei der Herstellung der Gründung und der Fertigung der Bodenplatte in einem Guss
  • Messungen auf der Bodenplatte in der fertigen Halle zur Kontrolle der Schwingungsimmissionen

Centre For Free Electron Laser Studies (CFEL)

  • Schwingungsmessungen auf dem DESY-Gelände, an drei in Frage kommenden Standorten
  • Beschreibung und Vergleich der mikroseismischen Anregung an den drei Standorten
  • Empfehlung eines Standortes nach schwingungstechnischen Kriterien

Freier Elektronenlaser FLASH II

  • Schwingungsmessungen auf dem Baugrundstück zur Erfassung und Beurteilung der mikroseismischen Anregung
  • Untersuchungen zu möglichen Schwingungseinwirkungen auf FLASH I aus dem Baugeschehen von FLASH II, Empfehlungen für die Bauausführung
  • Bestimmung bodendynamischer Parameter (Wellenausbreitungsgeschwindigkeiten, Schub- und E-Modul) mit seismischen Verfahren
  • strukturdynamische Berechnungen zur Auslegung der Tragwerkskonstruktion der Experimentierhalle FLASH II
  • konstruktive Optimierung des Tragwerks hinsichtlich minimaler Bauteilschwingungen in den Experimentierbereichen

Forschungszentrum des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (SDMA)

  • Baugrunduntersuchungen und Erstellung des Geotechnischen Berichtes
  • Rasterfeldbeprobungskonzept zur Erkundung der Untergrundbeschaffenheit und Altlastensituation
  • Setzungsberechnungen für die Gründungsplatte
  • Empfehlungen für die Bauwerksgründung und die Baugrubenerstellung
  • Schwingungsmessungen auf dem Baufeld zur Erfassung und Beurteilung der mikroseismischen Anregung
  • Prognoseberechnungen zur Schwingungsübertragung auf die Gründung bzw. Bodenplatte anhand von numerischen Halbraummodellen
  • Dimensionierung der Bodenplatte und ihrer Gründung in Hinblick auf minimale Schwingungsaufnahme aus dem Baugrund bzw. dem Umfeld
  • Durchführung strukturdynamischer Berechnungen zur Analyse und Optimierung des Schwingungsverhaltens der Tragwerkskonstruktion
  • Durchführung messtechnischer Untersuchungen zur dynamischen Anregung durch Werkstattmaschinen (u.a. CNC-Fräsen) aus geplanten Werkstätten in der Nachbarschaft