In Zusammenarbeit mit den Denkmalbehörden wurde die Klosteranlage Dalheim behutsam saniert. Im zweiten Bauabschnitt gelang die Wiederherstellung eines Kreuzgratgewölbes im südlichen Kreuzgang mit sandfarben eingefärbtem Stampfbeton von Heidelberger Beton auf zeitgemäße Weise
Ende der 1970er-Jahre erkannte der Landschaftsverband Westfalen-Lippe (LWL) den baukulturellen Wert der Klosteranlage und plante zusammen mit dem Münsteraner Architekturbüro Pfeiffer, Ellermann, Preckel und in enger Zusammenarbeit mit den Denkmalbehörden die behutsame Restaurierung des Klosters. Diese sah den Wiederaufbau fehlender Bauteile in Anlehnung an die – von einer historischen Vedute ablesbare – barocke Bauform vor und umfasste, nach archäologischen, baugeschichtlichen und historischen Untersuchungen, die Rekonstruktion und Komplettierung des Kreuzgangs sowie die Wiederherstellung der oberen, einst abgebrannten Stockwerke.
Im Kloster wurde ein Museum zum Thema Klosterkultur auf rund 3.000 Quadratmetern in der Klausur, also den ehemals nicht öffentlich zugänglichen Räumen, und in den größtenteils wiederhergestellten Obergeschossen integriert. Die Planer um Projektleiter Ulrich Beyer, der den Bau im Auftrag des Bauherren LWL betreute, integrierten moderne Um- und Einbauten, die das Ensemble als öffentlich zugängliches Museum benötigt.
Ein großzügiges Raumprogramm mit zwei Treppenhäusern in Sichtbeton, Ausstellungsräumen, Foyer, Sanitärräumen, Klostergastronomie und Klosterladen musste in das vorhandene Baudenkmal integriert werden. Die Integration folgte einer konsequenten Vorgabe: „Alles was historisch belegt und erhalten ist, bleibt bestehen, und alles was neu hinzugefügt wird, sollte deutlich als neues Bauteil, als moderner Bauabschnitt erkennbar sein“, erläuterte der Projektleiter.

Im zweiten Bauabschnitt lag der Kreuzgang aus dem späten 15. Jahrhundert Planern und Bauherren besonders am Herzen. So entschied man sich für die Neugestaltung des zerstörten Flügels in Anlehnung an das barocke Kreuzgratgewölbe und komplettierte ihn mit Beton. Um nicht zu historisieren, wählte man für die Ausführung der fehlenden Gewölbedecken einen Beton mit sandfarbener Einfärbung und offenporigem Gefüge, der sich in seiner Struktur sichtbar von der Überlieferung abhebt und dennoch zu ihr farblich in Bezug steht. Auch die starke Vereinfachung der Konsolauflagen und der Verzicht auf Ausmalung zeigen, wo die moderne Bauweise an die historische anschließt.
Jedes der elf Deckengewölbe musste einzeln ausgemessen werden. Mittels CNC-Fräse fertigte das Bauunternehmen Kunze für jeden Gewölbebogen die entsprechende Einzelschalung aus Holz. Anschließend brachte man mit Kübeln von oben einen Beton mit einer steifen Konsistenz von C1 bis C2 ein. Dieser wurde ohne Rüttler verdichtet und stattdessen gestampft, um die gewollt, offenporige Oberflächenstruktur im Gewölbe zu erhalten. Für dieses Erscheinungsbild hatte Heidelberger Beton in enger Abstimmung mit der Betotech Niedersachsen-Westfalen, einer Beteiligung der Heidelberger Beton GmbH, und der Anwendungstechnischen Beratung von HeidelbergCement in Ennigerloh im Vorfeld einen Einkornbeton mit sehr geringem Sandanteil konzipiert.
Nach mehreren Laborversuchen mit unterschiedlichen Dosierungen von Betonflüssigfarbe und der Fertigung eines separaten Mustergewölbes stand die Rezeptur für den Kreuzgang fest. „Wir mussten bei der Produktion des sandfarben eingefärbten Betons unter Verwendung von Weißzement aus dem Werk Harmignies der CBR auf die genaue Einhaltung des Wassergehaltes achten, um Farbabweichungen zu vermeiden“, schildert Ralf Willecke, Prokurist der Heidelberger Beton GmbH aus Geseke, die Herausforderung an diesen speziellen, auch den Ansprüchen der Denkmalbehörde entsprechenden Beton. Für alle beteiligten war hilfreich, dass ein Laborant der Betotech Niedersachsen-Westfalen während des gesamten Betoniervorgangs zur Seite stand und kontinuierlich den Zementleimgehalt überprüfte. So blieb die Betonkonsistenz stets konstant und führte zu dem gleichmäßigen Ergebnis, das heute die Besucher erfreut.