Neubau Lerngebäude für das Universitätsklinikum Köln

Der Erste Baustein

In der Konzeption des ersten Bausteines, liegt das Hauptaugenmerk des neuen Lerncampus des Universitätsklinikums Köln auf der Ausformulierung eines einladenden und repräsentativen Lehr – und Hörsaalgebäudes, das zukünftig das Herz des Lernens und Lehrens sein wird.
Das Gebäude nimmt mit seiner Positionierung an der Gleueler Straße, Joseph-Stelzmann-Straße und am zukünftigen Campusplatz sowie an dem Nord-Süd-verlaufenden Boulevard alle räumlichen Kanten der Umgebung auf. Der dadurch natürlich definierte Block, wird durch zwei keilförmige Einschnitte aufgebrochen und durch einen zentralen Hörsaalkern akzentuiert. Die beiden großzügigen Lufträume, dienen neben der Orientierung vorrangig der Erschließung des Gebäudes und vermitteln darüber hinaus Offenheit und Transparenz. Der nördliche Luftraum, bildet das öffentliche Entree zu der Gleueler Straße. Ein zweiter, nach Westen ausgerichteter Eingang nutzt den neuentstehenden Campusplatz und Boulevard als öffentlichen Vorraum und führt die Studierenden wie selbstverständlich durch das Gebäude hindurch.
Denkt man an Gebäude, die sich dem Lernen und dem Wissensaustausch verschrieben haben, stehen neben den Hörsälen die verbindenden Orte dazwischen im Mittelpunkt. Hier treffen und vernetzen sich die Studenten. Hier entstehen neue Ideen und Konzepte. Aus dieser Überlegung heraus, konzentrieren sich die Hörsäle im Grundriss-Inneren. Die übereinander gestapelten Hörsäle bilden das Zentrum des Gebäudes und werden von offenen Lern- und Innovationszonen umspült. Zusammen mit den vertikalen Sichtbeziehungen über die Atrien, wird so visuell eine starke gegenseitige Wahrnehmung der Studenten. Zudem wird die Kommunikation und der interdisziplinäre Austausch gefördert. Die Büros und Seminarräume werden als weiterer Layer um diese Zone gelegt, um sich funktional miteinander zu verweben und gleichzeitig die notwendige natürliche Belichtung und Belüftung zu gewährleisten.
Der zum Foyer hin erweiterbare Hörsaal im Souterrain wird über eine großzügige Freitreppe erreicht, welche gleichzeitig ein zentrales Forum in diesem „studentischen“ Atrium bildet. Der bis zu 500 Personen fassende Audimax, kann für Sonderveranstaltungen durch Einbeziehen des Forums auf rund 750 Plätze erweitert werden. Die Freitreppe kommuniziert zudem durch die offene Gebäudefassade im EG mit dem zukünftigen davorliegenden Campusplatz und lädt zum Verweilen und Lernen ein.
Als tragende Struktur dienen vier Treppenkerne, die sich symmetrisch um die Hörsäle herum anordnen. Sie ermöglichen von Trägern freie und großzügige Räume.
Der Neubau bietet fünf offene Lehr- und Lerngeschosse für Studierende und Besucher an die mittels zweier Freitreppen erschlossen werden können.
• Erdgeschoss: Cafeteria, Fachschaft, Gruppenarbeitsbereiche, Lernbereiche
• 1. Obergeschoss: Seminarräume, Gruppenarbeitsbereiche, Einzelarbeitsbereiche
• 2. Obergeschoss: Praktikumslabore, Skillslabor, Lernbereiche
• 3. Obergeschoss: Seminarräume, Demo-Raum, PC-Seminarräume, PC-Prüfungspool
• 4. Staffelgeschoss: Dekanat, Projektbereich, Sozialraum, Besprechungsräume
Das Staffelgeschoss krönt die Gebäudekontur und lässt einen Austritt ins Freie zu.
Die zweigeschossige Tiefgarage wird über eine Rampe im Osten von der Joseph-Stelzmann-Straße erschlossen. Diese Geschosse nutzen die maximale Fläche aus, um möglichst viele Stellplätze zu gewährleisten und die zusätzlich beschriebenen Technikflächen verorten zu können. Die Anlage kann in den weiteren Bauabschnitten ohne große bauliche Eingriffe weitergeführt werden und damit die Stellplatzanzahl erhöht werden.
Die äußere Erscheinung wird durch prägnante Brüstungsbänder aus Keramik gegliedert. Die stufenweise Auflösung des Bandes zu den Einschnitten suggeriert Offenheit und wirkt einladend. Das kompakte Gebäude zeigt sich deutlich am Kreuzungspunkt der Gleueler- Straße und Joseph-Stelzmann-Straße als das Lehr und Lerngebäude ab und ist im Stadtraum sowie auf dem Campus aus allen Richtungen einprägsam und sehr gut lesbar.

Landschaftsplanung

Freiraum

Die neue Magistrale ist Entree, Verbindung und Aufenthaltsort, bietet Raum für Begegnung und Aufenthalt und ist damit ein wichtiger Identifikationsort und Adresse für Nutzer und Besucher. Zusammen mit den Gebäudevorzonen und Terrassen ist der Campusplatz Ergänzung zum Nutzungsprogramm der Gebäude. Entsprechend finden sich informelle Nischen, Lernorte, verschiedenste Angebote zum Aufenthalt, Möglichkeiten zur Kommunikation und Aneignung, die sich im Laufe der Zeit entwickeln und verändern können.
Das direkte und indirekte Erleben und Erfahren von Natur und Raum sind Schlüsselqualitäten eines nachhaltigen Projekts. Der Freiraum bietet so ein sinnliches Erleben von Stadt-Natur, gewährleistet aber auch die notwendigen Funktionen. Feuerwehraufstellflächen, Orientierung, Pflege, Entwässerung, Artenschutz, Arbeiten im Freien sind nur einige der integrierten Funktionen.
Wie wir bauen – die Materialität orientiert sich an den nachhaltigen Grundsätzen von „Cradle2Cradle“. Wiederverwendbare, robuste und durchlässige Beläge in Kombination mit akzentuierenden Klinkersteinaufkantungen, wie z.B. Sitzmauern sollen so die befestigten Bereiche prägen. Die Pflanzenauswahl folgt der potenziellen natürlichen Vegetation, aber auch an den sich verändernden klimatischen Herausforderungen.
Für die Zeit der Zwischennutzung des Platzes, d.h. solange nur ein Teil der Fläche zur Verfügung steht, ist ein „aufgefalteter, benutzbarer Rand“ vorgesehen. Diese gefaltete Holzstruktur ist Absturzsicherung, Raumkante mit vielfältigen Sitzangeboten mit integrierten Pflanzbereichen.

Natürliche Wasserbilanz und Regenwassernutzung

Ziel der Regenwasserbewirtschaftung ist eine natürliche Bilanz aus Verdunstung, Ableitung und Versickerung. Die vorgesehenen durchlässigen Oberflächen sollen den einjährigen 15-Minuten-Regen aufnehmen und langsam verdunsten, das Retentionsdach (evtl. regenabhängig gesteuert), viel Grün schaffen die weiteren Voraussetzungen dafür. Bei der Verdunstung entsteht Verdunstungskühle, sie ist also auch bei der Reduzierung der sommerlichen Hitze wichtigster Effekt, neben einer guten Durchlüftung und ausreichend Pflanzenschatten. Auch immer öfter auftretende Starkregenereignisse werden über eine Nutzung der Topographie zur kurzfristigen und geplanten Überflutung der Freiflächen (wo möglich) sicher bewirtschaftet.
Nutzung und Kreislaufdenken
Wasserverfügbarkeit ist immer stärker ein Vorsorgethema, welches dezentral gelöst werden muss. Regenwasser zu speichern und für Bewässerung (bis hin zu einer bewussten Erhöhung der Verdunstung im Temperaturnotfall), oder sonstiger Nicht-Trinkwasserqualität erfordernder Nutzungen zu nutzen macht sehr viel Sinn. Grauwasser fällt, im Gegensatz zum Regenwasser, täglich an und ist somit immer in ähnlicher Menge verfügbar. Dieses “verbrauchte” Wasser zu reinigen und damit die Zisterne für alternative Nutzungen wie die Toilettenspülung oder Bewässerung oder ähnliches zu verwenden erhöht die Effektivität und Wirtschaftlichkeit des Wasserkreislaufes immens und sollte integrierter Teil einer weiteren Planung sein.

Brandschutz

Baulicher Brandschutz

Das Gebäude wird bauordnungsrechtlich nach der Bauordnung Nordrhein-Westfalen (BauO NRW) und der zugehörigen Sonderbauverordnung (SBauVO) betrachtet. Der Fußboden des obersten Aufenthaltsraumes liegt nicht mehr als 22 m über der mittleren Geländeoberfläche. In Abhängigkeit der Höhe erfolgt eine Einstufung in die Gebäudeklasse 5. Insbesondere werden zusätzlich die relevanten Sonderbauverordnungen herangezogen und schutzzielorientiert berücksichtig. Aufgrund der besonderen Nutzungen der Teilflächen im Gebäude und der Geometrie des Objektes handelt es sich um einen großen Sonderbau.
Der Baukörper als freistehendes Gebäude bildet einen Brandabschnitt. Dabei erfolgt eine konsequente brandschutztechnische Trennung zwischen Hörsaal-Kern und den angrenzenden Büro- und Verwaltungsflächen. In den Geschossen werden die Büro- und Verwaltungsflächen brandschutztechnischen getrennt und in zwei Nutzungseinheiten unterteilt. Dadurch wird eine weitere brandschutztechnische Abschnittsbildung erzielt.
Die Büro- und Verwaltungsflächen erstrecken sich offen über alle Geschosse und werden als großzügige und flexible Nutzungseinheiten ohne notwendige Flure ermöglicht. Unter Berücksichtigung des anlagentechnischen Brandschutzes, wie einer Brandmelde- und Alarmierungsanlage, einer wirksamen Rauchableitung sowie einer automatischen Feuerlöschanlage werden die zusammenhängenden Flächen ermöglicht und die brandschutztechnischen Anforderungen auf ein Minimum reduziert.
Das Rettungskonzept sieht für die unterschiedlichen Nutzungen jeweils ausschließlich bauliche vertikale Rettungswege vor. Die Rettungswegführung erfolgt unabhängig voneinander. Die vertikalen Rettungswege werden unmittelbar über die Nutzungsbereiche erreicht und bis ins Freie geführt. Für denselben Nutzer wird die Rettungswegführung über angrenzende Bereiche ermöglicht. Im Erdgeschoss sind bauliche Rettungswege direkt ins Freie vorgesehen, um eine zügige Rettung sicherzustellen.
Die Rettungsweglängen von Aufenthaltsbereichen sind mit höchstens 35 m konzipiert. Für die Versammlungsstätte erfolgt die Bemessung der Rettungswege nach der Sonderbauvorschrift. Anhand der zu erwartenden Personenzahlen werden die Rettungswege dimensioniert. Die Rettungsweglängen werden für den Personenschutz ausgelegt.


Anlagentechnischer Brandschutz

Es ist eine flächendeckende Brandmelde- und Alarmierungsanlage zur frühzeitigen Branddetektion und Sicherstellung der Rettung aus dem Objekt geplant. Eine automatische Alarmierung der Feuerwehr und eine Verkürzung der Eingriffszeit der Feuerwehr ermöglichen wirksame Löscharbeiten. Mit der Ausbildung der flächendeckenden Brandmelde- und Alarmierungsanlage werden die baulichen Anforderungen optimiert.
Die zusammenhängenden über mehrere Geschosse reichenden Büro- und Verwaltungsbereiche werden mit einer selbsttätigen Feuerlöschanlage und wirksamen Rauchableitung ausgestattet. Die Rauchableitung der Atrien wird über eine maschinelle Entrauchung ermöglicht.
Abwehrenden Brandschutz: Die Zugänglichkeit zum Objekt von der öffentlichen Verkehrsfläche wird im Wettbewerbsentwurf berücksichtigt. Aufstellflächen für die Feuerwehr werden nicht benötigt, da die Rettungswege ausschließlich baulich hergestellt werden. Das Gesamtobjekt ist für die Feuerwehr zu mindestens zwei Seiten anfahrbar und erreichbar. Die Bewegungsflächen für die Feuerwehr werden im Wettbewerbsentwurf im öffentlichen Straßenraum angeordnet.

Zusammenfassung Brandschutz

Für den vorliegenden Wettbewerbsentwurf wurde eine sinnvolle Kombination aus dem baulichen und anlagentechnischen Brandschutz entwickelt. Zusätzliche Kosten auf Grund des vorbeugenden anlagentechnischen Brandschutzes sind nicht zu erwarten. Die Anforderungen an den Brandschutz werden angemessen reduziert, um der Gestaltung und Funktion des Gebäudes zu entsprechen. So ordnet sich der erforderliche vorbeugende Brandschutz der Gestaltung des Gebäudes angemessen unter.

Energiekonzept

Die haustechnischen Anlagen werden auf das minimal notwendige reduziert, um einen optimierten Energiebedarf für das Gebäude zu erreichen. Die Hörsäle, die innenliegend angeordnet sind, erhalten wie auch das Labor eine mechanische Lüftung. Alle anderen Räume werden über Fenster belüftet. Ein zentrales Heizsystem mit reversiblen Wärmepumpen ermöglicht durch Niedertemperaturtechnik einen geringen Energiebedarf, sowie die Nutzung erneuerbarer Energiequellen (Strom aus erneuerbaren Quellen). Eine Dekarbonisierung wird somit bei der Beheizungsstrategie umgesetzt. Die Wärmepumpen können weiterhin zur Kühlung eingesetzt werden. Räume mit dauerhafter Abwärme wie Elektrounterverteilungen, Server, Räume mit Audiotechnik werden als Wärmequellen eingebunden. Abwärme der Mittelspannungsschaltanlage soll ebenfalls als Wärmequelle eingebunden werden. Zur Vorkühlung der Luft in den Sommermonaten wird eine adiabate Fortluftkühlung eingesetzt.
Das Regenwasser der Dachflächen wird für die Sanitärspülungen verwendet.
Die Räume werden mit Fußbodenheizung ausgestattet, um niedrige Systemtemperaturen nutzen zu können. Über die Fußbodenheizung wird im Sommer ebenfalls anteilig gekühlt. Räume wie die Büros im EG mit hohen Glasfassaden erhalten Bodenkonvektoren und Kühldecken, um die thermische Behaglichkeit sicherzustellen. In den Sommermonaten wird es dennoch zu höheren Raumtemperaturen kommen, jedoch im Rahmen der ASR.
Die Elektroverteilung für Strom und Daten erfolgt im Fußbodenaufbau. Es werden Bodentanks für Anschlüsse vorgehalten. Die Verlegekanäle sind für Nachbelegungen zugänglich und die Bodentanks können umstrukturiert werden.
Die Hörsäle werden von Lüftungsanlagen auf dem Dach über die Schächte mit Frischluft versorgt. Die Zuluft wird an den Randbereichen über Quelllüftung eingebracht. Weitere Luft wird im tieferen Raumbereich von der Decke aus eingebracht. Die Abluft erfolgt im oberen Raumbereich der Hörsäle. Es wird eine optimale Luftverteilung umgesetzt, die bei den Nutzern ein angenehmes Frischluftgefühl erzeugt. Luftqualitätssensoren (CO2) lüften die Räume nach Bedarf. Zeitschaltprogramme ermöglichen eine Belüftung vor Benutzung, um das Luftqualitätsgefühl zu steigern. Die zentralen Anlagen werden mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung sowie adiabatischer Kühlung ausgestattet.
Das Labor ist über eine eigene Lüftungsanlage auf dem Dach, sowie einem separatem Abluftsystem mechanisch belüftet. Medien werden in der Abhangdecke verteilt und ermöglichen eine Anpassung wechselnder Laborausstattung ohne größere Umbauten.