SUSTAINABLE CHEMISTRY LABORATORY AND RESEARCH BUILDING
Straubing, Germany
Städtebauliche Setzung
Es war unser Anliegen, ein klares städtebauliches und landschaftliches Ensemble zu schaffen, das eine großzügige Eingangssituation für das Lehr- und Forschungsgebäude für nachhaltige Chemie ermöglicht, zugleich neue Landschaftsräume ablesbar macht und das komplexe Raumprogramm in ideal konfiguriert. Die von weitem sichtbare, außenliegende Holzstruktur und die transparente Fassade lassen den Forschungsinhalt durch die Verwendung nachwachsender Rohstoffe nach Außen im Stadtbild in Erscheinung treten.
Das Gebäude ist von der Straße deutlich zurückgesetzt und stellt durch sein kompaktes, würfelartiges Volumen
keine Barriere zur Flusslandschaft dar, sondern passt sich durch sein markantes Volumen präzise in die Landschaft ein. Das Gelände wird über eine Reihe von Plateaus erschlossen, die in der bestehenden Topographie wie zufällig angeschwemmtes Treibholz ihre richtige Position gefunden haben. Die Plateaus setzen sich so zu einem begehbaren Gebilde zusammen, in dem die Landschaft auf Höhe der Baumkronen erkundet und Ausblicke auf die Donau möglich werden können. Das Gebäude selbst besteht aus vier Rechtecken, die sich um ein offenes Atrium zu einer kompakten quadratischen Formation organisieren. Eine transparente Struktur ermöglicht vielfältige Blickbeziehungen der Forschenden sowohl in alle Richtungen der Flusslandschaft als auch durch den innenliegenden Kern des Gebäudes.
Das Projekt ist im Osten der Parzelle angeordnet. Durch die additive Entwurfskonzeption und den westseitigen Anschluss der Parkplatzebene ergeben sich sehr gute Möglichkeiten einer zukünftigen Erweiterung des universitären Campus.
Landschaft
Plateaus
Das Gebäude ist auf Erdgeschossebene als kompakter Kubus von angelagerten Plateaus hochwasserfrei erschlossen. Diese Holzplattformen liegen additiv wie angeschwemmte Floße und bilden Zugänge oder Aufenthaltsräume. Durch die Auflösung in Einzelflächen mit luftigen Fugen aus Metallgitterrosten entsteht ein aufgelockertes System mit Verbindung zum Bodenniveau. Ein Donaunaher Steg könnte leicht über die Niederterrassenkante auskragen und eine bessere Sichtverbindung zum Fluss schaffen.
Eine Freitreppe, die in einen Rücksprung der Hochwassermauer integriert ist, stellt als eine massive Struktur den Auftakt für die leichten, aufgeständerten Zugangsplateaus dar. An die Treppe und das Zwischenpodest docken seitliche Treppen sowie Rampen und eine mauerparalleler Steg (Galerie) an, sodass diese Bastion an verschiedene Seiten angebunden ist.
Die Treppe stellt einen großzügigen Auftakt und Bezugspunkt für die platzartige Verbindung über die Uferstraße zu den weiteren WZS – Gebäuden dar.
Erschließung auf Geländeniveau
Die Parkplatzflächen sind in ihrer Befestigung gestaffelt. Asphaltierte Zufahrten führen zu Stellplätzen unter dem Baukörper und den Plateaus; dort stellt ein Pflaster mit breiten Splittfugen Versickerung und Ausgasung sicher.
Eine letzte Parkplatzreihe nach Osten und Norden ist als wassergebundene Decke ausgeführt, um zum einen zur Flussaue einen Übergang mit extensiverer Gestaltung, zum anderen eine unversiegelte Fläche für den Gasaustausch zu schaffen.
Fahrradstellplätze sind parallel zur Hochwassermauer stadt- wie flussseitig und in Aufgangsnähe mittig angeordnet. Der Raum unter dem Innenhof ist weitgehend frei von Stellplätzen, sodass der Aufgang über Treppe und Aufzüge auch im unteren Niveau eine angemessen freie Fläche erhält.
Bäume
Aufgrund der prägenden Gehölzkulissen der Donau sind nur locker gestellte Einzelbäume aus überflutungstauglichen Arten wie Sumpfeiche, Erlen, Zitterpappel oder Traubenkirsche (Quercus palustris, Alnus cordata, Alnus spaethii, Prunus padus ‚Schlo Tiefurt‘, Populus tremula ‚Erecta‘) vorgesehen, die vor allem an den Plateaus die Verbindung beider Niveaus inszenieren.
Typologie & Funktionale Organisation
Die Räume sind durchgehend stützenfrei und können flexibel angeordnet werden. Die Cafeteria, Seminar- und Vorlesungsräume befinden sich leicht zugänglich im Erdgeschoss. Die Büros sind in den darüber liegenden Geschossen untergebracht und werden über eine großzügige Freitreppe im natürlich belichteten Atrium erschlossen. Die Forschungslabore sind im höchsten Geschoss angesiedelt, sodass die umfangreiche Lüftungstechnik effizient platziert werden kann. Sämtliche hauptgenutzten Räume erhalten durch ihre Blickbeziehungen auf die Flusslandschaft und das Gelände eine hohe Aufenthaltsqualität. Gleichermaßen können Sie durch das frei zugängliche, lichtdurchflutete Atrium profitieren. Jedes Geschoss ist jeweils in 4 Rechtecke aufgeteilt, in Zwischenzonen ergeben sich behagliche Aufenthaltsmöglichkeiten
Hochwasserschutz
Die Hochwasserlinie verbleibt auf der Ufermauer, bis auf einen definierten Rücksprung auf 10,0 m Länge auf eine zweite, um 4,5m zum Fluss versetzte Mauer im Bereich der Freitreppe. Die entstehende Querfuge ist an einer Stelle durch ein hochwasserfreies Rampenpodest auf 320,00 und an der anderen Stelle durch einen 26cm niedrigen Mobilverschluss gesichert.
Die Öffnung der HWS- Mauer mit einer Höhe von 319,50 ist fast auf der Höhe HQ 100, sodass sie meist ausreicht. Die Öffnung für das Zufahrtstor von 7,0 m Breite erfordert einen 1,80m hohen mobilen Balkenverschluss, die Führungsschienen sind in eine Verstärkung der Mauerstirn zu integrieren. Die Hochwasserlinie wird nur punktuell verändert, der Strömungsquerschnitt bleibt im Hochwasserfall fast gleich. Im Hochwasserraum sind das Gebäude und die Plateaus nur punktuell auf Stützen aufgeständert. Durch die flussaufwärts vorhandenen doppelten Gehölzgürtel ist eine Filterung von Treibgut wie Stämmen etc. gegeben, sodass zunächst kein baulicher Treibgutrechen stromauf des Gebäudes vorgesehen ist.
Lichtkonzept und Fassade
Erschließungsräume, Labors, Seminarräume und Büros können natürlich beleuchtet werden. Über einen außenliegenden textilen Sonnenschutz kann das natürliche Licht variabel von teilweiser Verdunkelung zu offenem Tageslichteinfall geregelt werden. Energieeffiziente LED- Spots sorgen für eine variable Beleuchtung. In den Fassadenfeldern der Büronutzung steht ein großformatiger Öffnungsflügel für freie Lüftung. 3-Scheiben-Verglasung und Dämmschichten sind an den Außenfassaden wärmeschutztechnisch optimiert. Die vorgesetzten durchlaufenden Balkone sorgen zusätzlich für eine effiziente Verschattung.
Struktur
Das Gebäude ist quadratisch um eine Innenhoföffnung organisiert. Hieraus ergibt sich als Grundrissform ein quadratischer Ring. Dieser Ring wird pro Geschoss als Summe vierer rechteckiger Bereiche aufgebaut. Dieser untergeordnete Maßstab pro Geschoss findet auch seinen Ausdruck im Tragwerkskonzept.
Die Primärstruktur besteht aus geschosshohen Fachwerken, die auf den Längsseiten jedes Rechtecks angeordnet werden und somit in der äußeren Fassade und der Fassade zum Innenhof hin sichtbar sind. Die Fachwerkträger bestehen aus Brettschichtholz, das für ständige Lasten und Nutzlast, mit ausreichendem Feuerwiderstand (F60), dimensioniert ist. Die Fachwerke haben je nach Geschoss und Belastung unterschiedliche Höhen und Dimensionen. Die Geschosshöhen betragen im untersten Geschoss 4,25 m und im obersten Geschoss 5,45 m, mit zwei Zwischengeschosshöhen von 2,75 m und 2,93 m. Das horizontale Raster der Fachwerkstruktur beträgt 4,8 m. Die tragwerksplanerischen Berechnungen wurden nach dem Eurocode 5 durchgeführt. Die für die Tragstruktur verwendeten Materialien sind Brettschichtholz GL24h und Stahlbeton C30/37.
Die Decken bestehen aus Verbunddecken mit Brettschichtholzträgern und Betondecke. Der Verbund zwischen den beiden Materialien wird durch spezielle HBV-Verbindungsmittel hergestellt. An den Verbindungsstellen der Teilbereiche wird der gleiche Deckentyp verwendet. Durch die um das gesamte Gebäude verlaufenden Balkone werden thermische Entkopplungselemente eingesetzt, um Wärmebrücken zu vermeiden, die durch die von außen nach innen durchlaufende Betonplatte entstehen würden.
In der Parkplatzebene tragen Stahlbetonbalken in der Decke das darüber liegende Gebäude und leiten die Lasten über Stützen und Pfähle in die Gründung.
Die Tiefgründung trägt zu dem Energiekonzept bei, indem sie geothermisch aktiviert wird. Durch die Nähe zur Donau besteht die Möglichkeit der Überschwemmung der Parkebene. Daher wird das Fluten bei Hochwasser bewusst zugelassen. Dank einer frei von Wasser durchströmbaren Bodenebene wird die Auftriebskraft minimiert.