Nichtoffener Wettbewerb | 11/2014
Neubau BiologieCampus Gebäude 15.21 im Forschungszentrum
Haupteingang
3. Preis
Preisgeld: 16.000 EUR
Architektur
-
Mitarbeitende:
TGA-Fachplanung
TGA-Fachplanung
Erläuterungstext
Städtebau und Masterplan
Das schachbrettartige Wechselspiel von Gebäuden und unverbautem Landschaftsraum wird durch den Neubau gestärkt und fortgeführt. Die schon heute attraktiven Grünräume auf dem Campus werden in ihren Nutzungsqualitäten gesteigert und die Waldbestände um den Campus herum geschützt und gepflegt.
Der bestehende, grüne Innenhof des Biologie-Campus besitzt eine hohe Aufenthaltsqualität für die Mitarbeiter der Institute. Der Hof erhält durch den Neubau eine großzügigere Fassung. Der attraktive Innenhof wird erweitert und bis an den Neubau herangeführt. Langfristig könnten die eingeschossigen Hofgebäude entfallen und gegebenenfalls an anderer Stelle ersetzt werden.
Während der Neubau die Hofseite L-förmig fasst präsentiert sich das Gebäude zur Straßenseite hin, dem umgebenden Bestand entsprechend, aufgelockerter: Drei ineinander verschachtelte kubische Baukörper unterschiedlicher Höhe gruppieren sich um das kommunikative Zentrum des Gebäudes. Der Gebäudeversatz am West-Ring formt einen kleinen Vorplatz und bildet den Haupteingang auf selbstverständliche Weise aus. Der Rücksprung der Erdgeschosszone verstärkt die einladende Geste. Auf der Südostseite wird die vorhandene Topographie zur Belichtung von Laboren im Souterrain genutzt. Die funktionale Einbindung des Souterrains für die Labornutzung und die horizontale Entwurfskonzeption führen zu einer maßvollen Höhenentwicklung des Neubaus, der 2- bis 3-geschossige Entwurf fügt sich harmonisch in die umgebende Bebauung ein.
Die Baukörper werden in den vorhandenen Baumbestand eingebettet. Ein großer Teil der Bäume kann bei der gewählten Entwurfskonzeption trotz der geringen bebaubaren Fläche erhalten bleiben. Der erhaltene Baumbestand dient in den Sommermonaten als zusätzlicher natürlicher Sonnenschutz für das Gebäude und wirkt sich positiv auf das Mikroklima aus.
Der Neubau wird so auf dem Wettbewerbsgebiet positioniert, dass alle bestehenden Leitungen unverändert erhalten bleiben. Lediglich im Anschlussbereich des Bestandsgebäudes wird eine punktuelle Gründung für die Brückenkonstruktion, die das Gebäude 15.4.v anbindet, erforderlich. Kostenaufwendige Verlegungen der Bestandsleitungen werden so vermieden.
Nutzungs- und Funktionskonzept
Die Gebäudeorganisation ähnelt der Struktur eines Baumes. Über die zentral gelegene Vertikal-Erschließung sind alle Institute direkt an die Eingangshalle angebunden. Im Zentrum des Gebäudes befinden sich in jedem Geschoss jeweils die Vertikal-Erschließung, die gemeinsam genutzten Räume, die Kommunikationsbereiche sowie die Aufenthalts- und Pausenflächen für die Mitarbeiter. Dieser helle, offene Bereich dient als Treffpunkt und Verteiler des Gebäudes und wird zum Ort der Kommunikation und Begegnung. Über die Gebäudefuge wird der attraktive Aufenthaltsbereich belichtet. Um dieses kommunikative Zentrum herum gruppieren sich die jeweiligen Unterabteilungen geschossweise wie Blätter an einem Baum. Die drei Institute werden horizontal über die Ebenen des Neubaus verteilt. Dadurch können die jeweiligen Institute größtenteils ebenen-gleich organisiert werden.
Der Haupteingang des Neubaus befindet sich auf der Westseite des Wettbewerbsgebietes. Das Gebäude wird vom West-Ring aus erschlossen. Mitarbeiter und Besucher werden von einem großzügigen Foyer empfangen. Die westliche Erdgeschosszone des Neubaus wird als halböffentlicher Bereich konzipiert. Das einladende, lichtdurchflutete Foyer lässt sich bei Bedarf durch den benachbarten Seminarraum zu einer zusammenhängenden Fläche erweitern, die für größere Veranstaltungen geeignet ist. Der Seminarraum ist mittels flexiblem Trennwandsystem in zwei Einheiten teilbar. Das Foyer erhält einen rückwärtigen Ausgang zum attraktiven, grünen Hof des Biologie-Campus.
Die Anlieferung befindet sich auf der Gebäuderückseite im Hof des Biologie-Campus. Die Einfahrt erfolgt vom Westring aus, zwischen Neubau und Gebäude 15.8u. Eine Laderampe ermöglicht das problemlose Entladen. Alle Anlieferungsbereiche, Post- und Paketverteilung, Müllraum, Gasflaschenlager sowie Lösungsmittel- und Chemikalienlager werden in benachbarter Lage zum Lastenaufzug wirtschaftlich gebündelt. Die Ausfahrt erfolgt, der Bestandssituation entsprechend, auf der Nord-Ost-Seite des Wettbewerbsgebietes.
Die Räumlichkeiten und Labore des IGB-1 BT2, die sich im 1.Obergeschoss des Bestandsgebäudes 15.4 befinden werden mit einer kleinen Gebäudebrücke direkt an die Abteilung BT2 im Neubau angeschlossen und bilden zusammen eine kompakte, ebenen-gleiche Einheit. Eine wetterunabhängige Verbindung zum Altbau ist somit gegeben. Die Mitarbeiter des IGB-3 können die gleiche Verbindung nutzen um das Gebäude 15.1 bei ungünstiger Witterung zu erreichen.
Die Dachflächen werden mit einer extensiver Begrünung versehen. Durch die unterschiedlichen Gebäudehöhen der verschiedenen Bauteile des Neubaus könnten bei Bedarf Dachgärten und Dachterrassen als Aufenthaltsbereiche für die Mitarbeiter im Freien vorgesehen werden.
Die Technikaufbauten für die Lüftungstechnik auf dem Dach werden von der Traufkannte zurückversetzt, so dass sie aus der Fußgänger-Perspektive kaum wahrnehmbar sind. Die südlich ausgerichteten Fassadenflächen und die Dachflächen der Technikaufbauten stehen für Photovoltaik zur Verfügung.
Labore
Die Labore sind 3-bündig organisiert. Die Labore und die zugehörigen Büroräume sind einander jeweils gegenüber zugeordnet, Die Nebenräume der Labore befinden sich in der Mittelzone des 3-Bundes. Kurze Wege ermöglichen effiziente und funktionale Arbeitsabläufe. Die Grundrissstruktur in Verbindung mit der Anordnung von zentralen Versorgungsschächten bietet die größtmögliche Flexibilität für die Nach- und Umnutzung der Laborbereiche. Die Labore erhalten eine minimale Geschosshöhe von 4m. Die maßvolle Höhenentwicklung des Entwurfs bleibt mit 12m Traufhöhe deutlich unter den maximal zulässigen 16m. Eine größere Geschosshöhe wäre zugunsten einer noch größeren Flexibilität bei der horizontalen Leitungsführung der Hauptmedientrassen problemlos realisierbar.
Brandschutz
Alternativ zum Einsatz von Brandschutzklappen könnte das Schutzziel auch durch gesonderte Abluftkanäle für jedes einzelne(!) Digestorium erreicht werden. Dies hätte zur Folge, dass sowohl der Flächenbedarf als auch der konstruktiv-technische Aufwand und folgerichtig damit auch die Kosten erheblich steigen würden.
In vielen aktuellen Fällen wurde in der Zwischenzeit mit Hilfe von Einzelfallbetrachtungen und Stoffanalysen z.B. durch den TÜV Rheinland nachgewiesen, dass, bedingt durch die sehr hohe Verdünnung der über die Digestorien abgeführten Raumluft, an den Brandschutzklappen im Regelfall nur noch sog. "atembare Raumluft" ankommt. In Kombination mit zunächst verkürzten Wartungsintervallen (zwei Jahre lang alle 6 Monate, danach wieder im üblichen Turnus von 1 mal jährlich) ist die Verwendung von Brandschutzlappen nach wie vor zulässig und in jedem Fall mit Abstand die wirtschaftlichere Lösung.
Statik
Das Tragwerk wurde als robuste Stahlbetonskelettkonstruktion mit aus-steifenden Kernen und konzipiert. Die Regelspannweiten sind mit ca. 25 cm starken Flachdecken realisierbar. Zur Lastabtragung der Auskragungen von 1.80m auf der Hofseite des Gebäudes werden für die Decke über dem Erdgeschoss keine zusätzlichen Unterzüge benötigt. Das Untergeschoss wird als steifer Kellerkasten in WU-Bauweise vorgesehen.
Haustechnik
Da Heiz- und Kühlenergie hauptsächlich zentral bereitgestellt wurden, wird besonders Wert auf geringen Energiebedarf aus dem Zentralsystem gelegt. Bei Forschungs- und Laborgebäuden ist der Teil Luft- und Klimatechnik energetisch anspruchsvoll, deshalb wird hier ein hochwertiges Energierückgewinnungssystem für Wärme und Kälte (78 % Wirkungsgrad) konzipiert. Jahresrückgewinnung Wärme 70 % / Kälte 58 %. Des Weiteren wird hauptsächlich ein System mit neutraler Konstant-ZL Temperatur (18….20 °C) betrieben, damit entfallen energetisch ungünstige Nacherwärmungen und zugleich wird die Anlagentechnik weniger aufwendig. Volumenreduzierungen im arbeitsfreien Zeitraum (Nacht, Sonn- und Feiertage) reduzieren zusätzlich die Energiekosten für Heizung und Kälte sowie bei Strom.
Energetisches Verbundsystem UL-Kühlung / Niedertemperatur Heizung als Besonderheit:
Für die Kühllastabführung in den Laboren und sonstigen Raumbereichen werden hauptsächlich Umluftkühler zum Teil auch statische Kühlelemente eingesetzt. Die Kühlwassertemperatur hat ein eher hohes Temperaturniveau (+17 °C) Deshalb kann mit einer Kompressionsmaschine eine sehr hoher Wirkungsgrad erreicht werden. Zugleich wird die Kondensatorwärme für Heizzwecke eines Niedertemperatursystems aber auch für Vorerwärmung von Brauchwarmwasser (Speichersystem) genutzt. Da die Kühlung auch im Winterfall erforderlich ist, wird für einen langen Zeitraum die günstige Energieaustauschbilanz zwischen Kühlkreislauf (17 / 20°C) und Heizkreislauf 35 / 40°C genutzt.
Das schachbrettartige Wechselspiel von Gebäuden und unverbautem Landschaftsraum wird durch den Neubau gestärkt und fortgeführt. Die schon heute attraktiven Grünräume auf dem Campus werden in ihren Nutzungsqualitäten gesteigert und die Waldbestände um den Campus herum geschützt und gepflegt.
Der bestehende, grüne Innenhof des Biologie-Campus besitzt eine hohe Aufenthaltsqualität für die Mitarbeiter der Institute. Der Hof erhält durch den Neubau eine großzügigere Fassung. Der attraktive Innenhof wird erweitert und bis an den Neubau herangeführt. Langfristig könnten die eingeschossigen Hofgebäude entfallen und gegebenenfalls an anderer Stelle ersetzt werden.
Während der Neubau die Hofseite L-förmig fasst präsentiert sich das Gebäude zur Straßenseite hin, dem umgebenden Bestand entsprechend, aufgelockerter: Drei ineinander verschachtelte kubische Baukörper unterschiedlicher Höhe gruppieren sich um das kommunikative Zentrum des Gebäudes. Der Gebäudeversatz am West-Ring formt einen kleinen Vorplatz und bildet den Haupteingang auf selbstverständliche Weise aus. Der Rücksprung der Erdgeschosszone verstärkt die einladende Geste. Auf der Südostseite wird die vorhandene Topographie zur Belichtung von Laboren im Souterrain genutzt. Die funktionale Einbindung des Souterrains für die Labornutzung und die horizontale Entwurfskonzeption führen zu einer maßvollen Höhenentwicklung des Neubaus, der 2- bis 3-geschossige Entwurf fügt sich harmonisch in die umgebende Bebauung ein.
Die Baukörper werden in den vorhandenen Baumbestand eingebettet. Ein großer Teil der Bäume kann bei der gewählten Entwurfskonzeption trotz der geringen bebaubaren Fläche erhalten bleiben. Der erhaltene Baumbestand dient in den Sommermonaten als zusätzlicher natürlicher Sonnenschutz für das Gebäude und wirkt sich positiv auf das Mikroklima aus.
Der Neubau wird so auf dem Wettbewerbsgebiet positioniert, dass alle bestehenden Leitungen unverändert erhalten bleiben. Lediglich im Anschlussbereich des Bestandsgebäudes wird eine punktuelle Gründung für die Brückenkonstruktion, die das Gebäude 15.4.v anbindet, erforderlich. Kostenaufwendige Verlegungen der Bestandsleitungen werden so vermieden.
Nutzungs- und Funktionskonzept
Die Gebäudeorganisation ähnelt der Struktur eines Baumes. Über die zentral gelegene Vertikal-Erschließung sind alle Institute direkt an die Eingangshalle angebunden. Im Zentrum des Gebäudes befinden sich in jedem Geschoss jeweils die Vertikal-Erschließung, die gemeinsam genutzten Räume, die Kommunikationsbereiche sowie die Aufenthalts- und Pausenflächen für die Mitarbeiter. Dieser helle, offene Bereich dient als Treffpunkt und Verteiler des Gebäudes und wird zum Ort der Kommunikation und Begegnung. Über die Gebäudefuge wird der attraktive Aufenthaltsbereich belichtet. Um dieses kommunikative Zentrum herum gruppieren sich die jeweiligen Unterabteilungen geschossweise wie Blätter an einem Baum. Die drei Institute werden horizontal über die Ebenen des Neubaus verteilt. Dadurch können die jeweiligen Institute größtenteils ebenen-gleich organisiert werden.
Der Haupteingang des Neubaus befindet sich auf der Westseite des Wettbewerbsgebietes. Das Gebäude wird vom West-Ring aus erschlossen. Mitarbeiter und Besucher werden von einem großzügigen Foyer empfangen. Die westliche Erdgeschosszone des Neubaus wird als halböffentlicher Bereich konzipiert. Das einladende, lichtdurchflutete Foyer lässt sich bei Bedarf durch den benachbarten Seminarraum zu einer zusammenhängenden Fläche erweitern, die für größere Veranstaltungen geeignet ist. Der Seminarraum ist mittels flexiblem Trennwandsystem in zwei Einheiten teilbar. Das Foyer erhält einen rückwärtigen Ausgang zum attraktiven, grünen Hof des Biologie-Campus.
Die Anlieferung befindet sich auf der Gebäuderückseite im Hof des Biologie-Campus. Die Einfahrt erfolgt vom Westring aus, zwischen Neubau und Gebäude 15.8u. Eine Laderampe ermöglicht das problemlose Entladen. Alle Anlieferungsbereiche, Post- und Paketverteilung, Müllraum, Gasflaschenlager sowie Lösungsmittel- und Chemikalienlager werden in benachbarter Lage zum Lastenaufzug wirtschaftlich gebündelt. Die Ausfahrt erfolgt, der Bestandssituation entsprechend, auf der Nord-Ost-Seite des Wettbewerbsgebietes.
Die Räumlichkeiten und Labore des IGB-1 BT2, die sich im 1.Obergeschoss des Bestandsgebäudes 15.4 befinden werden mit einer kleinen Gebäudebrücke direkt an die Abteilung BT2 im Neubau angeschlossen und bilden zusammen eine kompakte, ebenen-gleiche Einheit. Eine wetterunabhängige Verbindung zum Altbau ist somit gegeben. Die Mitarbeiter des IGB-3 können die gleiche Verbindung nutzen um das Gebäude 15.1 bei ungünstiger Witterung zu erreichen.
Die Dachflächen werden mit einer extensiver Begrünung versehen. Durch die unterschiedlichen Gebäudehöhen der verschiedenen Bauteile des Neubaus könnten bei Bedarf Dachgärten und Dachterrassen als Aufenthaltsbereiche für die Mitarbeiter im Freien vorgesehen werden.
Die Technikaufbauten für die Lüftungstechnik auf dem Dach werden von der Traufkannte zurückversetzt, so dass sie aus der Fußgänger-Perspektive kaum wahrnehmbar sind. Die südlich ausgerichteten Fassadenflächen und die Dachflächen der Technikaufbauten stehen für Photovoltaik zur Verfügung.
Labore
Die Labore sind 3-bündig organisiert. Die Labore und die zugehörigen Büroräume sind einander jeweils gegenüber zugeordnet, Die Nebenräume der Labore befinden sich in der Mittelzone des 3-Bundes. Kurze Wege ermöglichen effiziente und funktionale Arbeitsabläufe. Die Grundrissstruktur in Verbindung mit der Anordnung von zentralen Versorgungsschächten bietet die größtmögliche Flexibilität für die Nach- und Umnutzung der Laborbereiche. Die Labore erhalten eine minimale Geschosshöhe von 4m. Die maßvolle Höhenentwicklung des Entwurfs bleibt mit 12m Traufhöhe deutlich unter den maximal zulässigen 16m. Eine größere Geschosshöhe wäre zugunsten einer noch größeren Flexibilität bei der horizontalen Leitungsführung der Hauptmedientrassen problemlos realisierbar.
Brandschutz
Alternativ zum Einsatz von Brandschutzklappen könnte das Schutzziel auch durch gesonderte Abluftkanäle für jedes einzelne(!) Digestorium erreicht werden. Dies hätte zur Folge, dass sowohl der Flächenbedarf als auch der konstruktiv-technische Aufwand und folgerichtig damit auch die Kosten erheblich steigen würden.
In vielen aktuellen Fällen wurde in der Zwischenzeit mit Hilfe von Einzelfallbetrachtungen und Stoffanalysen z.B. durch den TÜV Rheinland nachgewiesen, dass, bedingt durch die sehr hohe Verdünnung der über die Digestorien abgeführten Raumluft, an den Brandschutzklappen im Regelfall nur noch sog. "atembare Raumluft" ankommt. In Kombination mit zunächst verkürzten Wartungsintervallen (zwei Jahre lang alle 6 Monate, danach wieder im üblichen Turnus von 1 mal jährlich) ist die Verwendung von Brandschutzlappen nach wie vor zulässig und in jedem Fall mit Abstand die wirtschaftlichere Lösung.
Statik
Das Tragwerk wurde als robuste Stahlbetonskelettkonstruktion mit aus-steifenden Kernen und konzipiert. Die Regelspannweiten sind mit ca. 25 cm starken Flachdecken realisierbar. Zur Lastabtragung der Auskragungen von 1.80m auf der Hofseite des Gebäudes werden für die Decke über dem Erdgeschoss keine zusätzlichen Unterzüge benötigt. Das Untergeschoss wird als steifer Kellerkasten in WU-Bauweise vorgesehen.
Haustechnik
Da Heiz- und Kühlenergie hauptsächlich zentral bereitgestellt wurden, wird besonders Wert auf geringen Energiebedarf aus dem Zentralsystem gelegt. Bei Forschungs- und Laborgebäuden ist der Teil Luft- und Klimatechnik energetisch anspruchsvoll, deshalb wird hier ein hochwertiges Energierückgewinnungssystem für Wärme und Kälte (78 % Wirkungsgrad) konzipiert. Jahresrückgewinnung Wärme 70 % / Kälte 58 %. Des Weiteren wird hauptsächlich ein System mit neutraler Konstant-ZL Temperatur (18….20 °C) betrieben, damit entfallen energetisch ungünstige Nacherwärmungen und zugleich wird die Anlagentechnik weniger aufwendig. Volumenreduzierungen im arbeitsfreien Zeitraum (Nacht, Sonn- und Feiertage) reduzieren zusätzlich die Energiekosten für Heizung und Kälte sowie bei Strom.
Energetisches Verbundsystem UL-Kühlung / Niedertemperatur Heizung als Besonderheit:
Für die Kühllastabführung in den Laboren und sonstigen Raumbereichen werden hauptsächlich Umluftkühler zum Teil auch statische Kühlelemente eingesetzt. Die Kühlwassertemperatur hat ein eher hohes Temperaturniveau (+17 °C) Deshalb kann mit einer Kompressionsmaschine eine sehr hoher Wirkungsgrad erreicht werden. Zugleich wird die Kondensatorwärme für Heizzwecke eines Niedertemperatursystems aber auch für Vorerwärmung von Brauchwarmwasser (Speichersystem) genutzt. Da die Kühlung auch im Winterfall erforderlich ist, wird für einen langen Zeitraum die günstige Energieaustauschbilanz zwischen Kühlkreislauf (17 / 20°C) und Heizkreislauf 35 / 40°C genutzt.
Beurteilung durch das Preisgericht
Die Gebäudegruppe greift den Maßstab der umgebenden Bebauung gut auf und fügt sich in ihrer Konfiguration wie selbstverständlich in die bauliche Umgebung. Die Höhenentwicklung ist mit zwei bis drei Vollgeschossen moderat, wobei allerdings die darüber hinaus reichenden Technikaufbauten in ihrer Höhenentwicklung wie in ihrer visuellen Präsenz sicherlich stärker in Erscheinung treten werden als in den Planunterlagen dargestellt. Der Grundflächenverbrauch ist hoch, das Biotop muss vollständig aufgegeben werden. Kritisiert wird, dass der gewünschte Wechsel von informellen Freiräumen und Gebäuden mit diesem Entwurf nicht prägnant genug umgesetzt wird, zumal sich entlang des Westrings eine längere Baukante bildet. Die Eingangshalle wird vom Westring erreicht, die daran angeschlossene Kommunikationszone wird im Inneren durch die Aufzugsgruppe abgegrenzt. In den Obergeschossen wiederholen sich diese Zonen, sie verfügen jedoch über keine direkten vertikalen Verbindungen untereinander und zum Eingangsfoyer. Zudem münden sie direkt in Flure, die zum Teil wenig übersichtlich und ohne direkten Tageslichtbezug sind. Andererseits sind die drei dreibündig organisierten Gebäudeflügel für alle erstnutzenden Institute funktional hervorragend organisiert und weisen ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit auf, wobei ein konstruktives System nicht nachgewiesen wurde, eine Skelettbauweise jedoch zu vermuten ist. Die Anlieferung ist richtig angeordnet und gut mit den anzudienenden internen Räumen verknüpft. Das Raumprogramm ist in allen wesentlichen Punkten gut erfüllt. Die Fassade mit ihrer tiefen und schweren steinernen Vertikalgliederung wird kontrovers diskutiert - vielen erscheint sie im Umfeld der zumeist horizontal gegliederten, leichten Nachkriegsarchitektur wie der neueren Gebäude fremdartig, man würde sie eher in einem dichten urbanen Umfeld lokalisieren. Sie negiert zudem die dahinter liegende, innere Struktur mit durchlaufenden Fensterbrüstungen. Zudem wird die enge Stellung der Lisenen die Tageslichtverhältnisse in den Büros und Labors ungünstig beeinflussen und Ausblicke in die Freiräume behindern. Die wirtschaftlichen Kennwerte des Entwurfs liegen im Durchschnitt aller Arbeiten. Die Dächer sind begrünt. Die erdverlegten Leitungen sind nicht überbaut. Das Technikkonzept ist ausbaufähig, auch wenn Dachzentralen und Schächte in einem gewissen Umfang nachgewiesen wurden. Nur eine Dachzentrale ist per Aufzug erreichbar. Die innen liegenden Treppenhäuser benötigen eine Druckentlüftung und Schleusen. Die Feuerwehrumfahrt ist nicht nachgewiesen und scheitert an dem Verbindungsbau zum Bestand, der funktional begrüßt wird, die campusübliche Freistellung der Einzelbauten zugunsten des Freiraumkontinuums jedoch beeinträchtigt. Zusammenfassend bildet der Entwurf einen wichtigen Beitrag zum Wettbewerb, der insbesondere aufgrund seiner Funktionalität und Wirtschaftlichkeit sowie des schlüssigen Gesamtkonzepts überzeugt. Das Bild des Gebäudes will sich entgegen der hohen funktionalen Intelligenz seiner inneren Gliederung jedoch trotz der maßvollen städtebaulichen Einbindung aufgrund der Fassade und des zu großen Flächenverbrauchs nicht so recht in sein Umfeld einfügen.
Grundriss Obergeschoss
grüner Innenhof