Ersatzneubau Biotechnik am Campus Vaihingen der Universität Stuttgart

Beide Bauabschnitte bilden zusammen einen zweigeschossigen, langgestreckten Riegel, der die Gebäudeform und die Geschosszahl der vorhandenen Gebäude übernimmt. Mit dem Neubau für die Biotechnik entsteht am Allmandring städtebaulich ein Gebäudeensemble aus drei ähnlich konfigurierten Baukörpern.
Der kleinere erste Bauabschnitt ist an der „Freien Mitte Süd“ situiert, der zweite Bauabschnitt schliesst, über einen Hof getrennt, westlich daran an. Mit dieser Anordnung erhält der zweite, grössere Bauabschnitt durch das nach Westen abfallende Gelände ein zusätzliches Sockelgeschoss auf der Eingangsebene am Allmandring.

Erschließung
Der Eingang des ersten Bauabschnitts liegt an der „Freien Mitte Süd“ und wird innen als Magistrale durch beide Bauabschnitte geführt. Mit dem zweiten Bauabschnitt wird die Eingangssituation am Allmandring realisiert. Die Magistrale im Neubau der Biotechnik dient als öffentliche Erschliessung und Kommunikationszone auf allen Ebenen.
Die Ver- und Entsorgung erfolgt über die vorhandene Anlieferung im Untergeschoss des Bestandsgebäudes, wo noch eine weitere Anbindung vorgesehen ist. In einem dritten Bauabschnitt können zusätzliche Verbindungen hergestellt werden.

Funktion
Im Erdgeschoss des ersten Bauabschnitts sind Räume für die Lehre und Institutsflächen vorgesehen. Im Obergeschoss befinden sich weitere Institute der Biotechnik. Für die Laborflächen sind um den Innenhof je nach Nutzung flexibel teilbare Bereiche vorgesehen, die über eine angrenzende Schachtzone technisch erschlossen werden. Die Räume am Innenhof werden natürlich belichtet. Die Büroräume sind nordseitig an einem internen Flur angeordnet.
Die Gewächshäuser befinden sich auf der Dachfläche. Im Untergeschoss ist die zentrale Tierhaltung mit drei getrennten Barrierehaltungen vorgesehen. Die innere  Erschliessung der Tierhaltung erfolgt über ein getrenntes Flursystem für Tierpfleger und Wissenschaftler.
Im zweiten Untergeschoss sind neben der Gebäudetechnik weitere Funktionen wie die Aquarien und Labore mit schwingungsempfindlichen Geräten untergebracht.
Die modulare Grundrissstruktur des ersten Bauabschnitts wird auch im zweiten Bauabschnitt fortgeführt. Die weiteren Institute der Biotechnik sind im Erdgeschoss und 1. Obergeschoss angeordnet.
Im Sockelgeschoss sind Räume für die Lehre vorgesehen. Die Eingangssituation am Allmandring führt in ein grosszügiges Foyer mit dem Hörsaal und den Seminarräumen. Die Praktikumsräume befinden sich ebenfalls auf dieser Ebene und sind analog zu den darüber liegenden Laborflächen angeordnet.

Konstruktion
Der Neubau ist als Stahlbetonkonstruktion mit Stützen und Flachdecken auf einem wirtschaftlichen Raster von 7,20 m x 7,20 m vorgesehen. Die Aussteifung der Tragkonstruktion erfolgt über Wandscheiben und massive Kerne.
Die nichttragenden Außenwandkonstruktionen sind in Holzbauweise vorgesehen. Die Fensterkonstruktionen erhalten Wärmeschutzisolierverglasungen und einen außenliegendem Sonnenschutz. Auf den extensiv begrünten Dachflächen sind PV-Module vorgesehen.
Energie- und Klimaschutzkonzept

Energieeffizienz/Primärenergie
Mit dem Neubau der Biotechnik soll der Energiestandard EG 40 erreicht werden. Auf die Verwendung ökologischer und nachhaltiger Baustoffe und Dämmmaterialien wird hoher Wert gelegt.
Der Dämmstandard wird dem Niveau eines Niedrigstenergiegebäudes angenähert. Gleichzeitig werden die solaren Wärmegewinne durch optimale Gebäudezonierung genutzt. Räume mit Tageslichtanforderung werden an den Außenfassaden angeordnet.
Die Grundlast des Wärme- und Kältebedarfs wird über eine reversible Wärmepumpe gedeckt. Zur Abdeckung der Spitzenlast dienen das vorhandene Fernwärmenetz für den Heizfall und Kompressionskältemaschinen für den Kühlfall. Bei Einsatz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist die Außenluft als Wärmequelle/-senke nutzbar, beim Einsatz einer Sole-Wasser-Wärmepumpe kann Geothermie genutzt werden.
Für die extensiv begrünten Dachflächen sind PV-Module vorgesehen. Für die Umsetzung des hohen Dämmstandards werden als Zielwerte die Wärmedurchgangskoeffizienten der opaken Außenbauteile auf Grundlage des Referenzgebäudes des Gebäudeenergiegesetzes GEG mit einer Unterschreitung um 45% dimensioniert.
In Kombination mit einer primärenergetisch günstigen Wärmepumpe werden die Anforderungen des GEG voraussichtlich um mind. 60 % unterschritten.
Der kompakte Entwurf weist ein günstiges Verhältnis zwischen wärmeübertragenden Umfassungsflächen und Gebäudevolumen (A/V-Verhältnis) auf.

Energiekonzept
Das Gebäude hat aufgrund der sehr guten Wärmedämmung und der Maßnahmen zum sommerlichen Wärmeschutz einen sehr geringen Heiz- und Kühlenergiebedarf. Die niedrig temperierten Technikflächen befinden sich innerhalb der Systemgrenze und wirken dadurch als Pufferzone zum Erdreich.

Lüftungskonzept
Notwendige mechanische Belüftung erfolgt über Lüftungsanlagen mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung und adiabater Kühlung.

Bauklimatik
Essentiell für die Energieeffizienz ist neben dem winterlichen Wärmeschutz die Optimierung der thermischen Behaglichkeit durch passive Gebäudemaßnahmen, um auf energieintensive Kühlung weitestgehend verzichten zu können.
Einsatz von tageslichtoptimierter Wärmeschutzisolierverglasung in Kombination mit einem außenliegenden beweglichen Sonnenschutz mit integrierter Tageslichtlenkung.
Optimaler Fensterflächenanteil von ≤ 40% gewährleistet eine gute Tageslichtversorgung und vermeidet eine Aufheizung im Sommer.
In Büroräumen werden die massiven Stahlbetondecken an die Raumluft angekoppelt, die passive Nachtauskühlung wird in Kombination mit den Speichermassen durch Lüftungselemente in der Fassade optimiert.