Behles & Jochimsen Architekten BDA, Berlin

Verfasser
Armin Behles und Jasper Jochimsen
Mitarbeiter
Martin Svensson, Nils Stelter, Bela Schwier und Jana Schmidtzberg
Fachberater
Landschaftsarchitektur: Topotek 1, Berlin
Gebäudetechnik: KMG Ingenieurgesellschaft mbH, Köln
Statik: Eisenloffel + Sattler Ingenieure, Berlin
Fassadentechnik: Rache/Willms GmbH, Aachen
Brandschutzberatung: Dipl. Ing. Peter Stanek, Berlin
Kosten: Beusterien + Eschwe, Berlin
Kunst: Ekrem Yalcindag, Frankfurt am Main

Erläuterungsbericht Überarbeitungsphase
Das Herz des biomedizinischen Standortes der Universität Gießen ist der Campushügel: Alte wie neue Gebäude versammeln sich um einen grünen Berg. Das Gebäude des Forschungszentrums ist autonomer Körper und zugleich sich einfügender Stadtbaustein. Seine innere Struktur ist von Flexibilität und Kommunikation geprägt.

Landschaft
Der Campushügel verbindet die Grünräume der Kliniken auf dem Seltersberg mit denjenigen des Behördenzentrums und über die Siedlung Schlangenzahl hinweg mit der Landschaft. Er dient der Erholung von Studierenden und Beschäftigten und ist im Sommer ein Treffpunkt der Anrainer.

Stadtbau
Die neuen Gebäude werden verdichtet angeordnet, um den Flächenverbrauch zu minimieren und Erweiterungsmöglichkeiten offen zu halten. Sie sind jeweils sowohl vom Campus und damit dem Klinikgelände als auch von den umgebenden öffentlichen Strassen aus zugänglich. Das Biomedizinische Forschungszentrum besetzt die exponierte Ecke Aulweg/Schubertstraße und wird so zum Aushängeschild des Campus. Nach Südosten hin schließen Apotheke und Logistikzentrum an. Der komplette Rückbau des Südendes der Paul-Meimberg-Straße erlaubt es, hier eine Reservefläche für ein zusätzliches Hochschul- oder Klinikgebäude vorzusehen. Das geforderte weitere Forschungsinstitut liegt zwischen dem zahnmedizinischen und dem anatomischen Institut an der Ostseite der Campuswiese. Eine Realisierung dieser Konzeption in Bauabschnitten ist problemlos möglich; der identitätsstiftende Campushügel und die Erschließungsstraßen werden mit dem ersten Bauabschnitt fertiggestellt.

Biomedizinisches Forschungszentrum
In der Forschung wird nie Gesehenes sichtbar gemacht; neue Lösungen werden entwickelt. Dies spiegelt sich im neuen Haus des Biomedizinischen Forschungszentrums. Der Baukörper ist doppelt lesbar: Einerseits völlig autonom und durch seine fünf Gebäudeflügel nach allen Seiten raumbildend, fügt er sich andererseits in die Reihe der den Campushügel fassenden Bauten ein und respektiert die Fluchten von Aulweg und Schubertstrasse. Durch die gekrümmte und geschuppte Fassade ergibt sich ein wechselvolles räumliches Erlebnis beim Umschreiten des Baus. Die Vor- und Rücksprünge des Baukörpers lassen das Gebäude kleinteiliger wirken und vermitteln so zur Maßstäblichkeit des angrenzenden Wohngebietes.

Öffentliche Bereiche
Das Gebäude hat zwei Haupteingänge: Einer wendet sich zu einem repräsentativen Vorplatz und den öffentlichen Straßen, der andere zum Campus. Bindeglied zwischen beiden ist die zentrale Halle, an die mit Hörsaal, Seminarräumen, Bibliothek und Cafeteria die öffentlichen Bereiche des Gebäudes angelagert sind. Hier befindet sich auch der Eingang zum Sicherheitsbereich der Forschungsinstitute. Dieser ist mit einem Pförtner besetzt, der von seinem exponierten Arbeitsplatz aus auch die öffentlichen Bereiche überwacht. Die Halle wird durch das in den Baukörper eingeschnittene Atrium sowie durch die seitlichen Einschnürungen im Erdgeschoss belichtet. Das Gefälle des Grundstücks läuft durch die Halle durch, so dass sich unter Ausnutzung der Topographie in den fünf Teilkörpern des Erdgeschosses jeweils unterschiedliche Raumhöhen ergeben: Am höchsten ist der Bereich mit dem Hörsaal an der Westseite, die Räume im Osten in der Nähe des Zugangs vom Campus sind am niedrigsten.

Strukturkonzept
Die Gebäudestruktur besteht aus der äußeren Nutzraumschicht, die die Fassadenfläche umfährt, und einer inneren Zone, die weitere Räume und die Erschließung aufnimmt. Die äußere Raumschicht ist frei einteilbar, so dass die einzelnen Institute sich nach Belieben ausdehnen bzw. schrumpfen können. Unterteilungen zwischen den Funktionsbereichen liegen zweckmäßigerweise an den Einschnürungen des Baukörpers, die Institute können so eigene Gebäudeflügel besetzen. Anders als bei einem konventionellen Dreibund entstehen in der inneren Zone kommunikative und spannungsvolle Verkehrsflächen. Vertikale Verbindungen über eine zentrale Treppenhalle, offene Treppen in den Gebäudeflügeln und Brücken über das Atrium sorgen für ein Höchstmass an Flexibilität, fördern Interaktion und bringen Licht in die Innenzone. Der Dreibund ermöglicht an fast jeder Stelle die Abrennung von eigenen Flurbereichen für Gruppen von S2-Laboren, ohne dass dadurch die Nutzung der übrigen Bereiche eingeschränkt wird. In den durch die Topographie entstehenden Dunkelbereichen des Erdgeschosses werden die Teile des Tierlabors untergebracht, die nicht natürlich belichtet werden dürfen.

Materialien, Farbkonzept, Kunst
Im Innenausbau werden vorzugsweise natürliche Materialien verwendet. Die fünf Gebäudefinger erhalten durch farbige Wandverkleidungen in der Kernzone jeweils eigene Farbidentitäten, wodurch die Orientierung im Gebäude erleichtert wird. Kunst am Bau ist integraler Bestandteil der Gebäudekonzeption. In den Fußboden der zentralen Halle soll in Zusammenarbeit mit einem Künstler eine Bodenarbeit eingelassen werden, die aus Strukturen besteht, die individuell und frei sind, im Zusammenspiel aber ein regelmäßiges Muster bilden. Ein Grundthema des Gebäudes wird so auf der Ebene der Bodenintarsien fortgeführt.

Brandschutz
Die einzelnen Gebäudeflügel werden durch innere Brandwände von der Kernzone der Geschosse abgeschottet. Dieser zentrale Brandabschnitt erhält wegen seiner Größe, dem offenen Atrium und der offen geführten internen Erschließung eine Sprinklerung. Bereiche, die nicht gesprinklert werden dürfen, werden durch feuerbeständige Trennwände und feuerhemmende Türen abgeschottet. Die Öffnungen in den feuerbeständigen Decken im Bereich der offen geführten internen Verbindungstreppen in den Gebäudeflügeln werden durch feuerbeständige Trennwände und feuerhemmende Türen kompensiert.

Tragwerk
Das Tragwerk ist als Skelettbau mit punktgestützten, unterzugslosen Flachdecken konzipiert. Dadurch wird größtmögliche Flexibilität bei der Anordnung von Trennwänden und für die Installationsführung geboten. Das Tragsystem entwickelt sich aus der Modularität der Labor- und Büroräume entlang der Fassade: Am äußeren Rand ist die Decke im 3,60 m Abstand gestützt. Die erste Innenstützenreihe steht vor der Flurwand im Abstand von 7,20 m und ist somit dem Raster in den Laborgeschossen und der Tiefgarage angepasst. Weitere Innenstützen sind frei entsprechend der Geometrie der eingestellten „Kisten“ und der Fahrbahnen im Parkgeschoss angeordnet - die maximale diagonale Stützweite im Innenfeld beträgt ca. 10 m. Die für den Hörsaal und den großen Seminarraum im EG erforderliche Stützenfreiheit wird über Abfangträger in der Decke über EG erreicht. Die erforderliche Deckendicke von ca. 30 cm gewährleistet in Verbindung mit 8 cm Verbundestrich ausreichenden Schallschutz.

Die vertikal durchgehenden, massiven Treppenhaus- und Aufzugskerne sowie die Brandwände steifen das Gebäude aus. Aufgrund seiner Größe wird das Bauwerk bis zur Decke über dem Untergeschoss durch Gebäudedehnfugen in drei Abschnitte unterteilt.

Gründung
Die in der Auslobung genannten Grundwasserstände liegen höher als die Oberkante der Kellersohle. Sollte diese Angabe durch eine neuere geotechnische Untersuchung bestätigt werden, ist von der Ausführung der Kelleraußenwände und Sohle als wasserundurchlässige Stahlbetonkonstruktion auszugehen („weisse Wanne“). Die Mindestdicke der Kelleraußenwand beträgt daher 25 cm; bei betonangreifendem Grundwasser werden zusätzliche Maßnahmen erforderlich. In Abhängigkeit von der Bodenbeschaffenheit ist von einer Sohlendicke von ca. 80 cm auszugehen. Für die Nutzung als Garage und Technikräume sind keine weiteren Ausbauten an der Wanne erforderlich.
Ein Tiefgaragenabschnitt liegt außerhalb des Gebäudegrundrisses als Unterbauung des Geländes. Aufgrund der unterschiedlichen Auflast ist zu erwarten, dass Setzungsdifferenzen zwischen der Gründung dieses Bereichs und der Gründung des Gebäudes entstehen, die die Anordnung einer Setzungsfuge erforderlich machen. Die Geometrie der Parkplätze und der tragenden Bauteile ermöglicht eine einfache, gerade Fuge in zwei Abschnitten.

Fassade
Die Fassade ist als industriell vorgefertigte Vorhangfassade aus gegeneinander versetzten ("geschuppten") Elementen geplant. Spiegelnde Scheiben aus verschiedenfarbig magnotron-beschichtetem Sonnenschutzglas sind so eingebaut, dass die fünf Gebäudeflügel jeweils eine eigene Grundfarbigkeit erhalten. Zwischen den Flügeln verlaufen die Farben ineinander. Durch die Spiegelwirkung der Scheiben in Verbindung mit ihrer unterschiedlichen Ausrichtung entsteht mit einfachen Mitteln ein lebhaftes Spiel auf der Fassade, das durch die Eigenreflexion des Baukörpers und die gerundeten Ecken noch gesteigert wird. Zwischen den Geschossen sind horizontal durchlaufende Gesimsbänder aus Glasfaserbeton-Fertigteilen angeordnet.
Die ca. 1,20 m breiten und 3,90 m hohen Fassadenelemente werden durch einen breiten, geschosshohen Rahmen aus poliertem Edelstahl eingefasst, in dem das Sonnenschutzglas der Verbundfenster und Brüstungspaneele bündig liegt. Die Fenster sind aus Aluminium und können zu Lüftungszwecken geöffnet werden. Der Fensterflächenanteil wurde so gewählt, dass eine optimale Belichtung der Arbeitsräume gewährleistet ist, unnötige Energieeinträge jedoch vermieden werden. Als Sonnenschutz ist ein raumweise elektromotorisch verstellbarer Horizontallamellenstore zwischen den Scheiben des Verbundfensters eingebaut. Eine Zentralsteuerung sorgt dafür, dass die Räume bereits in den Morgenstunden gegen Sonnenimmission geschützt werden. Die Reinigung der Fenster erfolgt von innen, die Brüstungspaneele werden mit einem Hubsteiger, der auf einer Schotterrasenzone vor der Fassade verfahren wird, von außen geputzt.
Die Dachaufbauten erhalten eine Blechfassade aus Horizontallamellen, das Dach wird extensiv begrünt. Das Atrium dach wird als filigrane, seilunterspannte Glaskonstruktion ausgeführt.

Wärme- und Kälteversorgung
Die Versorgung des Biomedizinischen Forschungszentrums mit Wärme und Kälte wird über drei zentrale Versorgungsstrukturen vorgenommen. Die Grundlastabdeckung erfolgt durch geothermische Nutzung des Untergrundes in Verbindung mit einer Blockheizkraftwerk-Anlage sowie nachgeschalteter Absorbtionskälteanlage.

Aufgrund der von der Unteren Wasserbehörde bestätigten hervorragenden hydrogeologischen Bedingungen wird ein Erdkollektor als Rohrschlangensystem unter der Bodenplatte eingebaut. Dieser entzieht im Winter dem Erdboden Wärme, die dem Heizungssystem zugeführt wird. Zur Regenerierung des Erdreiches zwecks Sicherstellung einer langfristigen Entzugsleistung werden im Sommer die geothermischen Anlagen zur Kühlung (z. B. Vorkühlung der Außenluft) verwendet.

Dieses Konzept zur Nutzung natürlicher Energiequellen wird um eine Blockheizkraftwerksanlage erweitert, die stromgeführt betrieben die entstehende Abwärme in das Heizungsnetz, im Sommer über eine Absorbtionskältemaschine in das Kältenetz einspeist. Erdkollektor und BHKW-Anlage werden so dimensioniert, dass optimale Lebenszykluskosten erzielt werden. Die Anlagen amortisieren sich voraussichtlich in 8 – 10 Jahren. Die Spitzenlastabdeckung bzw. notwendige Redundanz erfolgt über die vorhandenen Netze der Fernwärme und -kälte. Im Rahmen einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung soll untersucht werden, ob das BHKW günstiger mit Gas oder Rapsöl befeuert werden kann. Nutzungsspezifisch anfallende Abwärme (z. B. von der Kühlraumkälte) wird über Wärmetauscher ins Heiznetz eingespeist.

Stromversorgung
Zur Versorgung des Biomedizinischen Forschungszentrums mit elektrischer Energie wird eine Trafostation im UG errichtet. Ein Teil der elektrischen Energie wird durch die stromgeführt betriebene BHKW-Anlage erzeugt. Dabei kommen mindestens zwei BHKW-Aggregate zum Einsatz: Neben der Normalnetzversorgung dient ein BHKW zur Abdeckung des Energiebedarfs im Notstromfall. Aufgrund der Auslegung nach dem (n+1)-Kriterium ist sichergestellt, dass immer mindestens ein BHKW-Aggregat als Netzersatzaggregat zur Verfügung steht. Der Einsatz eines gasbetriebenen Aggregates für die Notstromversorgung ist ohne Probleme genehmigungsfähig.

Raumlufttechnische Anlagen
Die Büros werden über Fenster natürlich be- und entlüftet. Für das Atrium und die angrenzenden Räume (Seminar- und Besprechungsräume) soll über eine intelligente Klappensteuerung eine natürliche Nachtauskühlung ermöglicht werden. Das Atrium wird unter Ausnutzung der dort herrschenden Thermik generell natürlich gelüftet.

Laboratorien sowie innenliegende Räume erhalten eine mechanische Be- und Entlüftung. Die vertikale Haupterschließung der Geschosse erfolgt über im Innenbereich angeordnete zentrale Lüftungsschächte, ansonsten werden die zu belüftenden Räume bzw. Raumbereiche horizontal erschlossen. Dies hat bei intelligenter Ausbildung der Brandabschnitte gegenüber einem vertikalen Erschließungskonzept, bei dem die Lüftungserschließung der Laborräume über Medienschächte in der Flurwand erfolgt, den Vorteil, dass die Anzahl der raumlufttechnischen Brandschutzklappen deutlich geringer ist – und dies bei gleichzeitigem Flächengewinn (Minimierung Schachtflächen) und Erhöhung der Flexibilität in den einzelnen Etagen.

Bei der Konzeption wurde darauf geachtet, durch Zentralisierung von RLT-Anlagen den Wartungsaufwand zu reduzieren, Bereiche zusammenzufassen und mit entsprechenden Nachbehandlungseinrichtungen auszustatten. Die Zentralgeräte werden in Technikflächen auf dem Dach der einzelnen Gebäudebereiche mit direkter Anbindung an die Schächte aufgestellt. Die dafür erforderlichen Kubaturen sind so ausgelegt, dass dort auch Warmwasserbereiter für Brauchwarmwasser der Labore (Erzeugung Brauchwarmwasser gegebenenfalls über Solarkollektoranlagen) sowie MSR- Schaltschränke aufgestellt werden können. Die Sonderabluft der Abzüge und Digestorien wird direkt über Dach geführt. Die Zu- und Abluftanlagen sind generell mit WRG als Kreislaufverbundsystem konzipiert. Die Kühlung der Laborbereiche der Stufe S2 und S3 erfolgt über die konditionierte Zuluft. Die Spitzenkühlung der Sonderbereiche (z. B. Geräteräume) erfolgt über dezentrale Umluftkühlgeräte.

Die Tiefgarage erhält aufgrund ihrer Geometrie und der Optimierung der Abluftführung über Dach zwei zentrale Abluftanlagen. Die Zuluft wird im Wesentlichen über gitterrostabgedeckte Lichtschächte zugeführt. Im Tiefgaragenbereich unterhalb der Tierhaltung wird eine mechanische Zuluft der Tiefgarage vorgesehen, damit der repräsentative Eingangsbereich im EG nicht durch den Einbau von Gitterrosten gestört wird.

Heizung, Kälte, Sanitär und Medien
In jedem Gebäudebereich wird ein in den Laboretagen begehbarer zentraler Versorgungsschacht für Heizung, Sanitär und Medien vorgesehen. Auf den Etagen werden die Heizungsleitungen zur Versorgung der fensterorientierten Heizflächen im darüber liegenden Geschoss parallel zur Fassade im Abhangdeckenbereich installiert. Gasleitungen werden innerhalb der Laboratorien, sonstige Medienleitungen wie Trinkwasser (warm und kalt), Laborwasser etc. im Flur verzogen.

Elektrotechnik
Die Erschließung der Gebäudebereiche erfolgt über zentral angeordnete Elektroräume, in denen die geschossbezogenen Bereichsverteiler installiert werden. Die Trassenführung erfolgt innerhalb der Labore bzw. Büros in einer dem Flur zugewandten Elektrotrasse. Bei der Konzeption wurde darauf geachtet, dass maximal an 2 Stellen je Gebäudebereich eine Flurkreuzung, die brandschutztechnisch ummantelt werden muss, entsteht. Jeder Laborraum ist separat abgesichert und erhält einen Not-Aus-Taster an der Zugangstür.

Sprinkler
Die Tiefgarage sowie die Kernzonen um das Atrium werden gesprinklert. Die partielle Sprinklerung in den aufgehenden Geschossen wurde vorgesehen, um das offene und kommunikative architektonische Konzept konsequent umsetzten zu können. Laborräume werden nicht gesprinklert, sondern brandschutztechnisch abgetrennt. S3-Labore erhalten, sofern dies vom Nutzer und/oder bauaufsichtlich gefordert wird, eine Hochdrucknebellöschanlage mit einer minimalen Wasserbeaufschlagung, so dass im Havariefall mit geringen Löschwassermengen ein optimaler Schutz erfolgt und gleichzeitig die Menge kontaminerten Wassers begrenzt wird.

Beleuchtungskonzept
Die Fassaden sind so konzipiert, dass eine hohe Tageslichtnutzung möglich ist. Zur Minimierung der Betriebskosten sind in allen dafür relevanten Bereichen (z. B. Flure) Präsenzschaltungen und für fensternahe Leuchten eine Ausschaltung über fassadenorientierte Lichtsensoren vorgesehen. Die Beleuchtungssteuerung wird in Verbindung mit der Sonnenschutzzentrale über eine zentrale Gebäudeleittechnik vernetzt.

Energiemanagement
Durch die Installation eines busorientierten Energiemanagements werden die Energieverbräuche aktuell erfasst und ausgewertet, so dass eine optimale Betriebsführung insbesondere der BHKW-Anlage und eine kostenoptimierte Bewirtschaftung des Gebäudes erzielt werden kann. Zudem wird bei der Umnutzung von Raumbereichen die Neukonzeption der technischen Anlagen erleichtert.

Laboreinrichtungen
Die Laboreinrichtungen werden auf ein Vielfaches der System-Rasterbreite von 150 mm aufgebaut. Versorgungsanschlüsse erfolgen je Tischreihe von oben aus der abgehängten Decke. Die Energiezellen werden als Kompaktelemente in den Rastergrößen von 600-900-1200-1500-1200 angeordnet. Die Zellenträger fungieren gleichzeitig als Rohr- und Armaturenhalter. Die Kühlzellen sind als Fertigzellen mit wandhängenden Verdampfern konzipiert. Als Kühlmittel wird 134c oder 407c eingesetzt. Beide haben Ozonabbaupotential O.

Apotheke und Logistikzentrum
Die südlich angrenzende Apotheke und das Logistikzentrum weisen jeweils die kleinstmöglichen Fußabdrücke auf, um den Flächenverbrauch zu minimieren und Baukörper zu erhalten, die zu Schubertstrasse und Campushügel raumbegrenzend in Erscheinung treten. Sie teilen sich eine kompakte Anlieferzone.

Freianlagen
Das landschaftsarchitektonische Konzept ist kohärenter Bestandteil des städtebaulichen Entwurfs. Der Umgang mit der Topographie wird zum bestimmenden Thema: Die Mitte des neuen Campus wird durch eine Rasenskulptur geprägt, die das Herz des Universitätstandorts bildet. Diese 7 m ansteigende, künstliche Figur ist gleichzeitig Identifikations- wie Erholungsfläche und funktioniert von Beginn der Bauphasen an eigenständig. Ihre Hänge laden zum Verweilen ein und ermöglichen vielfältige Nutzungen: Sie eignen sich im Sommer als Liegewiese und im Winter zum Rodeln. Durch die Landschaftlichkeit der Rasenskulptur entsteht eine besondere Weite, die den Parkcharakter dieses Forschungstandortes unterstreicht. Gerahmt wird die Rasenfläche durch eine Reihe Amberbäume, die der Besonderheit der Situation Rechnung tragen.

Die übrigen Freianlagen sind so weit wie möglich begrünt und unversiegelt – die neugeschaffenen Parkplätze haben einen Belag aus Rasengittersteinen und Schotterrasen. Straßen und Wege sind asphaltiert. Ortstypische Bäume – darunter soviel Bestand wie möglich - in kleinen Gruppen vervollständigen das Bild eines Campus im Park. Eine neue Wegeverbindung führt über den Aulweg und den Park der Klinik Seltersberg zum Universitätsklinikum.

Ruhender Verkehr
Trotz des enormen Bedarfs an Stellplätzen wurde versucht, nicht mehr zeitgemäße Großparkplätze zu vermeiden, sondern das Problem dreigleisig zu lösen: Eine möglichst große Anzahl Stellplätze wurde in schräger Aufstellung auf der Campusseite in die neu gestalteten Straßenprofile von Aulweg und Schubertstraße integriert, die jeweiligen Flächen den angrenzenden Grundstücken zugeschlagen. Die bestehenden Parkplätze der Bestandsbauten wurden erhalten und einige kleinere Stellplatzanlagen hinzugefügt. Schließlich erhalten sowohl das BMFZ als auch die weiteren Forschungsinstitute Tiefgaragen.