Nichtoffener Wettbewerb | 05/2023
Neubau Lehre und Forschung Gebäude 12 am htw Campus Alt-Saarbrücken
©a+a | MGP
Perspektive Hohenzollernstraße
1. Preis / Zuschlag
Preisgeld: 38.000 EUR
Architektur
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Verfasser:
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Mitarbeitende:
Erläuterungstext
Städtebau | Freiraum
Die avisierte Entwicklung des HTW-Campus im Westen des Stadtteils Alt-Saarbrücken bildet den städtebaulichen Rahmen für den Neubau des Gebäudes 12 im Folgenden kurz G12 genannt. Er ist östlicher Schlussstein der geplanten zentralen Achse, welche die einzelnen Institute der HTW miteinander verbindet. Zugleich wird er qua seiner Position im Stadtraum künftig das „Gesicht“ der HTW an der Hohenzollernstrasse sein. Aus dieser stadträumlichen Disposition entwickelt sich unser Gebäudekonzept.
Der Neubau des G12 wird als Solitär konzipiert, der die oben beschriebenen stadträumlichen Bezüge aufnimmt. Es werden zwei Eingangsbereiche ausgebildet: der nordwestliche „Campus-Eingang“ am Ende der internen Campusallee und der südöstliche „Stadt-Eingang“ an der Hohenzollernstrasse. Die weitere Gebäudekonfiguration im Inneren verbindet über ein zentrales Atrium folgerichtig diese beiden Eingänge miteinander.
Das dreigeschossige Gebäude selbst stellt einen in sich ruhenden quadratischen Solitär dar. Mit seiner einfachen, kompakten Grundform ist er in der Lage die stadträumlich disperse Situation zu ordnen und einen neuen Schwerpunkt am östlichen Ende der Campusallee auszubilden. Seine Gebäudehöhe nimmt mit 13m die Traufhöhe der Hohenzollernstrasse auf. Seine Eingänge liegen am Ende von Wegeverbindungen einerseits in Richtung Campus, andererseits in Richtung des östlich anschließenden Stadtwerkeparks. Der südlich des zu studentischen Wohnzwecken umzunutzenden Riegels im Osten gelegene baumbestandene Vorplatz wird aufgenommen und bildet ein grünes Vis-à-Vis zum städtischen Eingang an der Hohenzollernstrasse.
Der gesamte das G12 umgebende Areal wird in den Außenanlagen homogen gestaltet. Die Strassenräume werden zu Mischflächen mit Bauminseln und Sitzgelegenheiten. Hier wechseln wassergebundene versickerungsfähige Oberflächen mit gepflasterten Bereichen je nach Nutzungstyp des Außenraums ab. Der nördlich gelegene Parkplatz wird neu geordnet und erhält weitere schattenspendende Bäume.
Die zarte Topografie des Geländes wird genutzt, um das Erdgeschosses aus dem HQ 100 zu heben. Die Erdgeschossebene wird im Bereich der Hohenzollernstraße angesetzt und ist dadurch komplett hochwasserfrei. Der sich hieraus ergebende Höhenversatz zum nördlichen Eingang von ca. 0,45m kann dort über drei Stufen und eine kurze, barrierefreie Rampe erreicht werden. Das erforderliche Retentionsvolumen (gem. Gutachten 275 cbm) wird über ein unterirdisches Becken nördlich des Neubaus gelöst.
Die südliche Gebäudewand der nördlich anschließenden Trafohalle wird vollflächig begrünt. Hier kommen bodengebundene Systeme zum Einsatz, die mittels Rankgerüsten und schnellwachsenden Pflanzenarten wie Efeu, Blauregen und wildem Wein ein über den gesamten Jahreszyklus dichtes Grün erwarten lassen.
Der Neubau erhält ein extensives Gründach mit kombinierter, intensiver Bestückung mittels PV – Anlagen.
Gestaltung | Funktionen | Nutzungen
Das G12 repräsentiert die Fakultät der Ingenieurwissenschaften an der HTW mit vielfältigen thematischen Bereichen (Maschinenbau, E-Technik, Biomedizintechnik, Informatik, Mechatronik, Applied Artificial Intelligence, Produktionsinformatik, Architektur und Bauingenieurwesen). Das gestalterische Konzept beruht auf der Idee eines „integralen“ Gebäudes, welches die Gemeinschaft der unterschiedlichen Wissenschaften unterstützt und dies zu einer gestalterischen Leitidee macht.
Es ist die Einheit in der Vielfalt, welche das Gebäude repräsentiert. Darüber hinaus ist es wesentlicher Bestandteil des Konzepts „Kommunikation“ auch diagonal zwischen den Disziplinen zu fördern und hierzu räumliche Anlässe auszuformulieren.
Hierzu wird die kompakte, quadratische Bauform maximal aktiviert. Zentrales und über alle Ebenen verbindendes Element ist hierbei das Atrium, welches durch eine vielfältig nutzbare Treppenanlage mit kombinierten Sitz-Geh-Bereichen das „kommunikative Herz“ des Gebäudes bildet. Hier ist freies Arbeiten, Verweilen, Gehen, Sich-Sehen, Unterhalten in informeller Weise möglich. Die anregende Geometrie des vertikalen Raums unterstützt dabei die Gesamtatmosphäre und macht den Ort zu einem Identifikationsraum dieses Gebäudes.
Weiteres prägendes Element des Konzepts ist das „Zeigen von Technik“. Bedingt durch die Hochwasserthematik sind Technikräume in einem Untergeschoss nicht angezeigt. Aus dem vermeintlichen Problem wird ein Konzept. Die erforderlichen Technikräume werden im Gebäudeinneren als „Technikturm“ ausgebildet. Über Schaufenster kann ein visueller Kontakt zu den Technikelementen hergestellt werden – sie bleibt somit nicht abstrakt (versteckt), sondern wird „erlebbar“. Diese gestalterisch-technische Konzeption bietet sich für das Raumprogramm sowohl inhaltlich als auch funktional an. Durch die zentrale Anordnung der Technikbereiche entstehen kurze Wege für die geschossweise Leitungsführung und einfache geometrische Lösungen für die Installation.
Die Anordnung der Fachbereiche und Funktionen ist einfach und entspricht der Nutzungslogik. Ordnendes Element ist ein umlaufender Flur, der sich durch differenzierte Ausbildung mit Sitzmöglichkeiten, Arbeitsbereichen, etc. in jedem Geschoss des Gebäudes abwechslungsreich darstellt. Er wird über das kommunikative Herz, zwei notwendige Treppen und im Kern befindliche Aufzüge erschlossen.
Im Erdgeschoss befinden sich sämtliche Versammlungsräume (Seminar- und Projekträume) mit zugehörigen Nebenräumen. In den Obergeschossen sind die Fachräume angeordnet. Die jeweiligen Büroräume der Fachbereiche liegen hierbei immer in der Nähe der Fachräume.
Die Grundrissgestaltung ist dabei derart flexibel, sodass modular Räume geändert werden können. Basis hierfür ist ein über das Gesamtgebäude einheitlich verwendetes Grundraster von 1,35m.
Im Sinne einer ressourcenschonenden Bauweise wird eine Holzhybridkonstruktion vorgeschlagen. Dabei werden alle aussteifend wirkenden Kerne in Stahlbeton ausgeführt. Das sonstige Tragwerk wird mit einer systemischen Holz- bzw. Holzverbundkonstruktion hergestellt. Insbesondere Stützen und Decken können auf diese Weise mit einem hohen Vorfertigungsgrad hergestellt werden (kurze Bauzeiten -30%). Die Decken bestehen aus einer Holzverbundkonstruktion mit filigranen Stahlbetondecken auf Holzbalken. Der CO2 Footprint einer derartigen Konstruktion liegt um 80% unter dem einer konventionellen Bauweise.
Die Fassade wird aus einer Elementfassade aus recyceltem Aluminium hergestellt. Gemäß der Leitidee des Gesamtgebäudes, ist diese „integrierend“ – bedeutet: einem umlaufend gleichartigen System folgend.
Unsere Analyse der solaren Einstrahlung auf die Gebäudehülle ergab für die Gesamtfassade keine sinnvolle Prognose für den Einsatz einer fassadenintegrierten PV-Anlage. Die Verschattungsbedingungen aus Nachbarbebauung und Bestandsbäumen lassen dies nicht wirtschaftlich zu. Stattdessen wird eine einschalige Fassadenlösung mit außenliegendem textilem Sonnenschutz vorgeschlagen, die auf das Klima- und Energiekonzept abgestimmt ist und in Summe eine hohe Nutzungsqualität und Zukunftsfähigkeit des Konzepts bei einer ausgezeichneten und beispielgebenden Klimabilanz bietet.
Klima- und Energiekonzept | Gebäudetechnik | Nachhaltigkeit
Ziel des Klima- und Energiekonzeptes ist es durch eine Kombination von passiven und aktiven Maßnahmen den Aufwand für die Errichtung und den Betrieb des Gebäudes zu minimieren und gleichzeitig eine hohe Nutzungsqualität zu gewährleisten, so dass ein hohes Maß an Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit erreicht wird. Für einen zeitgemäßen und zukunftsfähigen Neubau ist dabei anzustreben, die lokalen Potentiale so weit auszunutzen, dass mindestens die für den Gebäudebetrieb nötige Energie aus erneuerbaren Quellen direkt am Standort bereitgestellt werden kann, wofür mit dem vorgeschlagenen Konzept gezielt die nötigen Voraussetzungen geschaffen werden. Bei einem Forschungs- und Lehrgebäude spielt ferner neben der thermischen, lufthygienischen und akustischen Qualität insbesondere ein hoher visueller Komfort mit guter Tageslichtverfügbarkeit eine besondere Rolle. Außerdem besteht ein Anspruch darin, nur so viel Gebäudetechnik wie nötig vorzusehen und ansonsten eine hohe passive Eigenfunktionalität zu priorisieren („Low-Tech“). Um diese teilweise konkurrierenden Zielstellungen bestmöglich zu erreichen und Synergieeffekte nutzbar zu machen ist ein integraler Konzept- und Planungsansatz erforderlich.
Die Konzipierung des Neubaus als Holz-Hybridbau verbindet bereits in der Errichtungsphase einen geringen Fußabdruck an „grauer Energie“ mit den Vorteilen thermischer Masse für die passive Klimatisierung und die statische und funktionale Optimierung. Der kompakte Baukörper erlaubt einen sehr effizienten Betrieb und weist mit einer entsprechend ausgeführten Gebäudehülle gemäß Anforderung nur sehr geringe Wärmeverluste auf. Neben den umlaufenden Verglasungen in den Außenfassaden erlaubt das verglaste Atriumdach eine optimierte Belichtung auch in der Innenzone, wodurch hier eine attraktive Aufenthaltszone mit natürlichem Tageslicht entsteht. Die Dachverglasung ist als ein semitransparentes System mit Photovoltaik-Zellen belegt, um ein ausgewogenes Verhältnis aus Tageslichtverfügbarkeit, Schutz vor sommerlicher Überhitzung und Energiegewinnung zu erzielen.
Die Tiefe der Fassade bietet mit den vertikalen Lisenen eine passive Grundverschattung, so dass der zusätzlich vorgesehene textile, außenliegende Sonnenschutz weniger häufig aktiviert werden muss, was die Tageslichtverfügbarkeit und Sichtverbindung nach außen optimiert. Bei nicht ausreichendem Tageslicht sorgt eine zeitgemäße Kunstlichtausstattung auf Basis von LED, die tageslicht- und präsenzabhängig geregelt ist, für eine hochwertige und energiesparende Beleuchtung.
Alle Nutzungsbereiche können neben einer maschinellen Lüftung über öffenbare Fassadenelemente grundsätzlich natürlich belüftet werden. Grundsätzlich sind in den Flurtrennwänden ebenfalls Öffnungsmöglichkeiten zur Lüftung vorgesehen, so dass im Sommer durch Nutzung des Atriums eine Querlüftung des Gebäudes und damit eine wirksame natürliche Lüftung und passive Nachtauskühlung der thermischen Gebäudemasse (Betondecken) in allen Nutzungsbereichen ermöglicht wird. Während der Heizperiode wird der Mindestluftwechsel in den nach Osten und Westen orientierten Büroräumen über dezentrale Fassadenlüfter mit Wärmerückgewinnung zugluftfrei, energiesparend und mit geringem technischem Aufwand ermöglicht. Die Richtung Norden und Süden angeordneten Fach- und Praktikumsräume sowie die Seminarräume im Erdgeschoss können über zentrale Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung von der Dachzentrale mit mechanischer Frischluft versorgt und aus den Technikräumen im Kern auf kurzem Wege über die Flurzone erschlossen werden. Flexible Lösungen mit RLT-Geräten je Geschoss sind ebenfalls denkbar. Die Frischluftmenge wird dabei auf das hygienisch bzw.- funktional erforderliche Minimum reduziert, um den Energiebedarf zur Gebäudelüftung zu minimieren.
Die individuelle Heizung und Kühlung der Labor- und Praktikumsräume wird unabhängig von der Lüftung über abgehängte Deckensegel ermöglicht, die als strahlungsbasiertes System einen hohen thermischen Komfort mit geringen Anforderungen an die Vorlauftemperaturen der Gebäudeversorgung im Heiz- und Kühlfall kombinieren. Im EG und Atrium kommt im gleichen Sinne eine Fußbodenaktivierung zum Einsatz. Die Büroräume werden im Sinne eines Low-Tech - Konzepts über Niedertemperaturheizkörper beheizt und können im Sommer durch Nachtlüftung passiv entwärmt werden. Individuell steuerbare Deckenventilatoren ermöglichen darüber hinaus eine Komfortverbesserung durch erhöhte Luftbewegung.
Damit schafft das Raumklimakonzept optimale Voraussetzungen für den energieeffizienten Einsatz von Wärmepumpentechnik zur Heizungsversorgung sowie von freier Kühlung im Sommer. Als natürliche Wärmequelle und -senke wird ein Geothermiefeld aus Erdwärmesonden im Bereich der nördlich angrenzenden Parkplatzfläche vorgeschlagen, wodurch ganzjährig eine sehr effiziente Wärme- und Kälteversorgung ermöglicht wird. Wärmepumpen ermöglichen dabei ebenfalls die wirksame Nutzung von Abwärme (z.B. aus IT- oder Anlagenkühlung) zur Wärmeversorgung durch Energieverschiebung bei gleichzeitigem Bedarf an Wärme und Kälte. Die nötigen Technikflächen sind im Kernbereich vorgesehen.
Die Analyse der städtebaulichen Situation ergab, wie oben bereits erwähnt, dass eine Integration von Photovoltaik an den vertikalen Gebäudefassaden, insbesondere im Osten und Westen, aufgrund von Umgebungsverschattung kaum Potential bietet. Umso mehr wird auf eine optimierte funktionale Ausnutzung der Dachfläche fokussiert. Neben dem Flachdach, wo Photovoltaikmodule mit einem extensiven Gründach optimal kombiniert werden, bietet die gezielt ausgebildete umlaufende Attika ein weiteres Flächenpotential zur Energiegewinnung. Mit der in der Dachaufsicht dargestellten optimierten Belegung der verfügbaren Dachflächen kann auf dem Gebäude eine Photovoltaikanlage mit einer Gesamtleistung von ca. 220 kWp installiert werden, die einen Jahresertrag von rund 210 MWh an elektrischer Energie ermöglicht. Diese Energiemenge reicht unter Berücksichtigung typischer Nutzungsprofile und dem beschriebenen optimierten Gebäudekonzept aus, die gesamte zum Betrieb des Hauses (Wärme, Kälte, Strom für Gebäudebetrieb und Nutzerstrom) nötige Energiemenge nicht nur emissionsfrei, sondern auch vollständig als erneuerbare Energie per Photovoltaik auf dem eigenen Dach in der Jahresbilanz zu erzeugen. Optional kann mit Hilfe von wirtschaftlich betreibbaren Batteriespeichern ein hoher realer Autarkiegrad erreicht werden.
Die ganzheitliche Optimierung des Gebäudes mit Einkopplung lokaler regenerativer Energie ermöglicht die hohe Nutzungsqualität und Zukunftsfähigkeit des Konzepts bei einer ausgezeichneten und beispielgebenden Klimabilanz.
Beurteilung durch das Preisgericht
Der quadratische Baukörper fügt sich wie selbstverständlich in den heterogenen städtebaulichen Kontext ein. Die klare Kubatur für diesen wichtigen Baustein an der Schnittstelle zwischen Stadt und Campus trägt dazu bei, diesen stadträumlich zu ordnen. Folgerichtig werden zwei gleichwertige und klare Eingangssituationen entwickelt: Der „Campuseingang“ und der „Stadteingang“, was sehr positiv bewertet wird.
Dieser Entwurfsansatz wird im Inneren konsequent weitergeführt. Ein lichtdurchflutetes Atrium mit einer integrierten tribünenartigen Treppenanlage bildet das Herz des Gebäudes. Durch die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten kann hier ein wesentlicher Mehrwert für die informelle Kommunikation, den Austausch und das gemeinsame Erleben sowie für eine gute Orientierung erwartet werden.
Kontrovers wurde diskutiert, ob dieser zentrale Raumbereich eher dem Stadteingang (wie im Entwurf) oder dem Campuseingang zugeordnet werden soll. Eine selbstverständlichere räumliche Verbindung und Anbindung an beide Eingänge im EG wären wünschenswert.
Zu den Themen des Brandschutzes und der akustischen Behaglichkeit sind leider keine weiteren Aussagen von den Verfasser*innen getroffen worden. Diese Aspekte sind aber grundsätzlich lösbar.
Als Folge des attraktiven räumlichen Angebots ist der Verkehrsflächenanteil und der Bruttorauminhalt der Arbeit z.T. überschritten. Ebenso ist das Raumprogramm in einigen Bereichen überschritten. Hier besteht somit Optimierungsbedarf in der Wirtschaftlichkeit.
Die funktionalen Anforderungen und Zuordnungen werden weitgehend erfüllt. Einzelne Raumproportionen z.B. der Büros müssten optimiert werden. Die Raumangebote für Freies Lernen sind vielfältig und abwechslungsreich gestaltet.
Die Grundkonzeption mit einem Kern mit „dienenden“ Funktionen und dem kommunikativen Zentrum sowie der fassadenseitig umlaufenden Funktionsbereiche bietet eine flexible, robuste und zukunftsfähige Nutzungsstruktur.
Die Positionierung der Gebäudetechnik über alle Geschosse im Kern wirkt überraschend, kann aber durchaus Potential entwickeln und erscheint wohl überlegt. Gleichwohl bedürfte es hier weiterer Nachweise.
Die gestalterische Anmutung im Äußeren, die Gliederung und Proportionierung des Bauköpers und der Fassade vermitteln ein zeitgemäßes, elegantes und im positiven Sinne unaufgeregtes Erscheinungsbild, das für die HTW an diesem Standort angemessen erscheint.
Die gewählte Materialität des (recycelten) Aluminiums schlägt einen Bogen zum westlichen Auftakt bzw. Abschluss des Campus und könnte für zukünftige bauliche Entwicklungen ein verbindendes Element der Campusbauten darstellen.
Die Verfasser*innen bieten ein umfangreiches, auf den Entwurf abgestimmte Energiekonzept an, das es aber im Detail bezüglich der Annahmen zu prüfen wäre. Positiv bewertet werden die passiven Maßnahmen und die, wo möglich, gewählten Low-Tech-Ansätze. Auch für die Baukonstruktion mit Holzhybridkonstruktionen und einem hohem Vorfertigungsgrad, rezyklierbaren Materialien, der Einbindung von PV und weiteren Aspekten lässt sich eine ernsthafte Auseinandersetzung mit den Themen der Nachhaltigkeit erkennen.
Insgesamt eine Arbeit, die in ihrer durchgängigen Logik und Konsequenz zu überzeugen vermag; angefangen von der städtebaulichen Positionierung, den inneren funktionalen und räumlich-atmosphärischen Strukturen bis hin zum Energie- und Nachhaltigkeitskonzept.
Der räumliche Mehrwert des zentralen, funktional belegten Atriums z.B. unter Optimierung der Verkehrsflächen und Brandschutzmaßnahmen wäre unter verschiedenen Aspekten zu vertiefen und wirtschaftlich zu optimieren.
Der Entwurf verfügt über das Potential sich zu einem für den gesamten Campus und die Studierenden, Wissenschaftler*innen, Lehrenden und Mitarbeiter*innen übergeordneten identitätsstiftenden Baustein zu entwickeln.
Dieser Entwurfsansatz wird im Inneren konsequent weitergeführt. Ein lichtdurchflutetes Atrium mit einer integrierten tribünenartigen Treppenanlage bildet das Herz des Gebäudes. Durch die vielfältigen Nutzungsmöglichkeiten kann hier ein wesentlicher Mehrwert für die informelle Kommunikation, den Austausch und das gemeinsame Erleben sowie für eine gute Orientierung erwartet werden.
Kontrovers wurde diskutiert, ob dieser zentrale Raumbereich eher dem Stadteingang (wie im Entwurf) oder dem Campuseingang zugeordnet werden soll. Eine selbstverständlichere räumliche Verbindung und Anbindung an beide Eingänge im EG wären wünschenswert.
Zu den Themen des Brandschutzes und der akustischen Behaglichkeit sind leider keine weiteren Aussagen von den Verfasser*innen getroffen worden. Diese Aspekte sind aber grundsätzlich lösbar.
Als Folge des attraktiven räumlichen Angebots ist der Verkehrsflächenanteil und der Bruttorauminhalt der Arbeit z.T. überschritten. Ebenso ist das Raumprogramm in einigen Bereichen überschritten. Hier besteht somit Optimierungsbedarf in der Wirtschaftlichkeit.
Die funktionalen Anforderungen und Zuordnungen werden weitgehend erfüllt. Einzelne Raumproportionen z.B. der Büros müssten optimiert werden. Die Raumangebote für Freies Lernen sind vielfältig und abwechslungsreich gestaltet.
Die Grundkonzeption mit einem Kern mit „dienenden“ Funktionen und dem kommunikativen Zentrum sowie der fassadenseitig umlaufenden Funktionsbereiche bietet eine flexible, robuste und zukunftsfähige Nutzungsstruktur.
Die Positionierung der Gebäudetechnik über alle Geschosse im Kern wirkt überraschend, kann aber durchaus Potential entwickeln und erscheint wohl überlegt. Gleichwohl bedürfte es hier weiterer Nachweise.
Die gestalterische Anmutung im Äußeren, die Gliederung und Proportionierung des Bauköpers und der Fassade vermitteln ein zeitgemäßes, elegantes und im positiven Sinne unaufgeregtes Erscheinungsbild, das für die HTW an diesem Standort angemessen erscheint.
Die gewählte Materialität des (recycelten) Aluminiums schlägt einen Bogen zum westlichen Auftakt bzw. Abschluss des Campus und könnte für zukünftige bauliche Entwicklungen ein verbindendes Element der Campusbauten darstellen.
Die Verfasser*innen bieten ein umfangreiches, auf den Entwurf abgestimmte Energiekonzept an, das es aber im Detail bezüglich der Annahmen zu prüfen wäre. Positiv bewertet werden die passiven Maßnahmen und die, wo möglich, gewählten Low-Tech-Ansätze. Auch für die Baukonstruktion mit Holzhybridkonstruktionen und einem hohem Vorfertigungsgrad, rezyklierbaren Materialien, der Einbindung von PV und weiteren Aspekten lässt sich eine ernsthafte Auseinandersetzung mit den Themen der Nachhaltigkeit erkennen.
Insgesamt eine Arbeit, die in ihrer durchgängigen Logik und Konsequenz zu überzeugen vermag; angefangen von der städtebaulichen Positionierung, den inneren funktionalen und räumlich-atmosphärischen Strukturen bis hin zum Energie- und Nachhaltigkeitskonzept.
Der räumliche Mehrwert des zentralen, funktional belegten Atriums z.B. unter Optimierung der Verkehrsflächen und Brandschutzmaßnahmen wäre unter verschiedenen Aspekten zu vertiefen und wirtschaftlich zu optimieren.
Der Entwurf verfügt über das Potential sich zu einem für den gesamten Campus und die Studierenden, Wissenschaftler*innen, Lehrenden und Mitarbeiter*innen übergeordneten identitätsstiftenden Baustein zu entwickeln.
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Perspektive Campusallee
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Lageplan
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Komminikative Mitte
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Schnitt A
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Schnitt B
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