Neubau eines städtischen Betriebshofes der Stadt Mannheim für den Fachbereich Tiefbau

Städtebau
Es wird eine zur Nachbarschaft orthogonal ausgerichtete, solitäre Gebäudestruktur gewählt.

Erschießungsstruktur
Alle Nutzungsbereiche im Erdgeschoss wie Werkstätten, Lagerflächen und Fahrzeughallen werden erschlossen. Im Süden wird die durchfahrbare LKW-Halle angeboten. Im Vorbereich wird nach Abbruch des Bestandes eine mit Bäumen versehener Parkplatzbereich ausgebildet.

Funktionsbereiche
Um den Innenhof gruppieren sich im EG die Werkstätten, die Lagerbereiche sowie die Fahrzeughallen.
In den Obergeschossen werden die Sozial- und Bürobereiche angeordnet.

Schallemmissionen
Die lärmintensiven Vorgänge werden im Innenhof abgewickelt, die Nachbarschaft so vor den Emmissionen geschützt. Die LKW-Durchfahrtshalle orientiert sich nach Süden.

Freianlagen
Die Parkflächen im Vorfeld werden mit Rasenpflaster ausgeführt. „Parken unter Bäumen“. Der Werkhof erhält einen robusten Belag aus großformatigen Betonplatten ca. 2,5 x 2,5m. Dieser Bereich wird durch Mastleuchten gleichmäßig ausgeleuchtet.
Im Nordosten entsteht ein gestalteter Außenbereich für die Mitarbeiter. Hier werden die angrenzenden Grünbereiche miteinander vernetzt. Es kann eine Ökologische Nische für verschiedene Tierarten entstehen. Außerdem trägt dieser Bereich zum Luftaustausch bei.


Tragkonstruktion

Hallen
Die oberirdischen langgestreckten Hallenbauten sind als Einspänner, teils als Kalt-, teils als Warmhallen, konzipiert. Das Stützenraster beträgt ca. 4,50 m in Längsrichtung und ca. 11,5 bzw. 12,0 m in Querrichtung.
Als aufgehende Bauteile werden Stützen aus Stahlbeton geplant; diese erfüllen die Anforderungen an Anprall- und Brandsicherheit. Zur Aussteifung der Gesamtkonstruktion werden sie in Köcherfundamente eingespannt.
Die Dächer werden frei gespannt als leichte Stahltragwerke ausgebildet. Im vorgegebenen Raster von ca. 4,50 m liegen Walzstahlträger mit der Konstruktionshöhe von 45 cm, darauf quer dazu ein Stahltrapezblech von 10 cm Höhe. Dieses nimmt den Dachaufbau mit der Dichtung, Dämmung und der extensiven Begrünung auf. Das Gewicht einer Photovoltaikanlage ist berücksichtigt. Die Entwässerung wird über die Dämmung hergestellt.
Alternativ zu den Stahlträgern ist auch der Einbau von Brettschichtträgern C32 mit dem Querschnitt von ca. 24 x 80 cm möglich.

Verwaltung
Das oberirdisch viergeschossige Gebäude mit einer Teilunterkellerung wird als Massivkonstruktion (F90) geplant. Eine Erstellung als Fertigteilkonstruktion ist möglich.
Eine wichtige funktionale Forderung ist die Flexibilität der Grundrisse; sie ist stützenfrei. Daher werden alle Decken als frei über 13 m spannende sogenannte Spannbeton-Hohldecken (System „Variax“) mit einer Dicke von 32 cm ausgeführt. Sie nehmen einerseits die Lasten aus der Nutzung als Sozialbereiche und andererseits die aus Dachaufbau, der Solaranlage mit Kollektoren und einer eventuellen PV-Anlage auf. Spannbeton-Hohldecken benötigen relativ steife Randauflager. Dafür werden tragende Brüstungen oder alternativ Unterzüge ausgebildet.
Die Teilunterkellerung liegt teilweise im Grundwasser und muss als wasserundurchlässsige Ortbetonkonstruktion ausgeführt werden.
Ausgesteift wird das Gebäude über Kerne und Wandscheiben, die in Verbindung mit den als Scheiben ausgebildeten Spannbeton-Hohldecken die Horizontalkräfte abtragen.

Gründungsmaßnahmen
Gemäß dem Baugrundgutachten ist eine Flachgründung mit Streifen- und Einzelfundamenten möglich. Die Gründungselemente müssen wegen der wenig tragfähigen oberen Erdschichten und der beim Verwaltungsgebäude relativ hohen Vertikallasten auf die kompakten tragfähigen Kiesschichten geführt werden.

Energiekonzept
Vorgesehen ist ein ganzheitliches, regeneratives Energie- und Versorgungskonzept mit Biomassekessel (in Form von Hackschnitzel oder Pellets) und Solarthermie.
Die Wärmeerzeugung erfolgt nahezu zu 100% aus erneuerbaren Energien.
Durch die solarthermische Anlage wird ganzjährig die Warmwasserbereitung (Duschen) und die Heizung unterstützt.
Die Warmwasserbereitung erfolgt in Verbrauchernähe über Gegenstrom-Plattenwärmetauscher (Frischwasserstation).
Die Energiespeicherung erfolgt also mittels Heizungswasser, wodurch höchste Trinkwasserhygiene gewährleistet ist.
Einzelne, abgelegene Zapfstellen werden über elektrische Durchlauferhitzer versorgt, dadurch werden die Leitungsverluste minimiert.
Zur Gartenbewässerung und zur Versorgung von städtischen Tank-/Bewässerungsfahrzeugen wird eine Regenwassernutzungsanlage vorgesehen.
Grundlage für das Energiekonzept bilden die Energieleitlinien der Stadt Mannheim sowie die geltenden Gesetze / Verordnungen.

Heizsysteme
Die im Einzelnen gewählten Heizsysteme sind auf die jeweilige Nutzung entsprechend abgestimmt.
Bürobereiche und Sozialräume werden über Flächenheizsysteme versorgt. Dadurch wird ein behagliches Raumklima ohne sichtbare Einbauten sichergestellt.
Aufgrund der großen Raumhöhe erhalten Werkstätten sowie temperierte Lagerflächen Deckenstrahlplatten als Raumheizflächen. Durch die Anordnung der Heizflächen an der Decke bleibt die Flexibilität der Flächen erhalten.
Bei Deckenstrahlplatten wird die Wärme größtenteils über Strahlung abgegeben, wodurch schnelle Reaktionszeiten und effektive Wärmeabgabe, auch bei großen Raumhöhen erreicht werden.

Raumlufttechnische Anlagen
Lüftungsanlagen sind für folgende Bereiche vorgesehen.
Sämtliche Lüftungsanlagen sind mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung und Frequenzumformer zur stufenlosen Regelbarkeit ausgestattet. Die Auslegung der Luftvolumenströme erfolgt gemäß DIN EN 13779 und der Technischen Regeln für Arbeitsstätten.
Die Außenluftansaugung erfolgt gemeinsam über einen Luft-Erdwärmetauscher als Ansaugkanal. Dadurch wird die Energie des Erdreichs zur Vorerwärmung und -kühlung der Außenluft genutzt.
Zusätzlich wird eine adiabate Verdunstungskühlung der Zuluft vorgesehen, um im Sommer auch bei hohen Außentemperaturen für behagliches Raumklima zu sorgen.