Ernst & Sohn Sonderheft Forschungs-und Laborbauten 2019

2019 Ernst & Sohn Special April 2019 A 61029

Forschungsund Laborbauten

25 JAHRE GEFAHRSTOFFE SICHER LAGERN

– Projektvorstellungen

– Neubau – Umbau – Sanierung Laboreinrichtungen Planung von Forschungs- und Laborbauten Modulbau Reinräume Innenausbau

– – – – –

Forschungs-Laborbauten2019.indb 1

17.04.19 16:05

Innovative Laboreinrichtungen mit System

Wesemann GmbH Max-Planck-StraĂ&#x;e 15-25 I 28857 Syke Fon +49 4242 594 0 I Fax +49 4242 594 333 I info@wesemann.com I www.wesemann.com

Forschungs-Laborbauten2019.indb 1

Referenzprojekt I Acino Pharma AG I Liesberg I Schweiz

17.04.19 16:05

Editorial

Forschungs- und Laborbau 2019: spannende Projekte und ein Ausblick auf Künstliche Intelligenz im Planungs- und Bauprozess

Auch in diesem Jahr stellt Ernst & Sohn Ihnen mit diesem Special spannende neue Projekte aus dem Forschungsund Laborbau vor, die durch aktuelle Berichte aus der Industrie ergänzt werden.

Die Architekten und Ingenieure, die an den Projekten arbeiteten, mussten für die verschiedenen Aufgabenstellungen Lösungen finden, standen im Bauprozess immer wieder vor neuen Herausforderungen, welche schlussendlich gemeistert wurden – wie die Berichte in diesem Heft zeigen.

Unsere Publikation dient natürlich der Information, bestenfalls aber auch der Diskussion, denn durch Austausch können neue Ideen entstehen, neue Lösungen entwickelt werden, wovon alle zukünftigen Projekte profitieren können.

Was erwartet Sie nun im Heft?

Das neue Landeslabor Berlin-Brandenburg LLBB entstand im Wissenschaftspark Adlershof WISTA. Es ist ein kompakter viergeschossiger Baukörper, der hochtechnisierte Forschungszonen und Bürowelten mit halböffentlichen und öffentlichen Bereichen, wie Cafeteria, Bibliothek und Konferenzräumen, verbindet. Das modulare System ermöglicht den Umbau von Laboren zu Büros mit geringem Aufwand – was Start-Ups ideale Bedingungen bietet.

Auf dem Gutenberg-Campus in Mainz wurde 2018 das BioZentrum I fertiggestellt, das BioZentrum II befindet sich noch im Bau. Den 200 Mitarbeitern und Studierenden stehen hier in unmittelbarer Nähe zum Botanischen Garten moderne Laborlandschaften, Büros, Seminar- und Besprechungsräume zur Verfügung.

Im LENA, dem Laboratory for Emerging Nanometrology an der Universität Braunschweig, werden Messungen im Nanobereich durchgeführt, die dem besseren Verständnis kleinster Strukturen dienen. Die Umnutzung einer denkmalgeschützten Halle war eine große Herausforderung. Außerdem wurde ein dreigeschossiger Neubau mit Seminar- und Büroflächen errichtet. Das LENA ist leistungsstarke Werkstatt für internationale Forscher.

In Singapur entstand ein interaktives Kooperationszentrum für Schulungen, praktische Vorführungen und Prozessoptimierungen. Das Gebäude bot schlechte Voraussetzungen, da es als Bürohaus konzipiert war. Wie trotz geringer Deckenhöhe und nur einer Abwasserleitung auf der Etage drei leistungsfähige Laborbereiche mit Büroräumen untergebracht werden konnten, lesen Sie in einem der Projektberichte.

Auch in Tübingen wurde neu gebaut: das Max-PlanckInstitut für Intelligente Systeme mit vier wissenschaftlichen

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 3

Abteilungen und 250 Arbeitsplätzen. Neben open-office Forschungsbüros, großräumigen Sonderlaboren für die Robotikforschung und biochemischen Laboren befinden sich dort auch Video-, 3D-Druck- und Optiklabore.

CRIS und ZMSZ ergänzen den Forschungskomplex an der Universität Lübeck, zu dem u. a. auch Uniklinik, Mensa, Fraunhofer-Institut und das Center of Brain, Behavior and Metabolism (CBBM) gehören. Während im CRIS (Center for Research on Inflammation of the Skin) Hautentzündungen erforscht und Behandlungskonzepte ent­ wickelt werden, versucht man im ZMSZ (Zentrum für medizinische Struktur- und Zellbiologie), auf molekularer Ebene den Ursachen von Krankheiten auf die Spur zu kommen.

Das Proteinzentrum Charles Tanford der Universität Halle-Wittenberg vereint 13 Arbeitsgruppen unter einem Dach. Die Biologen, Biochemiker, Pharmazeuten und Mediziner arbeiten in einem Baukörper, bestehend aus zwei Gebäuderiegeln, die zueinander verschoben sind. Die Labor- und Büroräume sind entlang der Riegel dreispännig angeordnet.

Das SUMMIT ist idyllisch im Leinbachtal gelegen.

Ziel war es, Kompetenzen verschiedener Firmen aus dem Großraum Siegen und der dortigen Universität zu bündeln, um gemeinsame Projekte voranzutreiben. Das Raumprogramm umfasste neben Konferenzbereich und Büroflächen ein Betriebsrestaurant und einen Labor- und Forschungstrakt mit Reinraum. Wachstumspotenzial bieten die zunächst an externe Firmen vermieteten Flächen.

Ein Statement dazu, wie Künstliche Intelligenz den Planungs- und Bauprozess verändern wird, lädt dazu ein, auch über die eigene strategische Entwicklung zu reflektieren. Digitalisierung und Automatisierung werden unser Arbeiten nachhaltig verändern, das Fundament für Entscheidungsfindungen wird breiter – was ein Nachdenken über neue und andere Formen der Zusammenarbeit und Kooperation notwendig macht.

Viel Freude beim Lesen und Anschauen wünscht Ihnen wie immer

Simone von Schönfeldt

3

17.04.19 16:05

Inhalt

Entzündliche, ätzende oder gar giftige Substanzen müssen feuergeschützt und belüftet aufbewahrt werden. Das Unternehmen AlsaChim ist auf die Synthese physiologisch relevanter Moleküle spezialisiert. Darunter fällt die Entwicklung von Wirkstoffvorstufen, Lebensmittelinhaltsstoffen und Feinchemikalien sowie deren Markierung mit stabilen – nicht radioaktiven – Isotopen. Für die Herstellung der komplexen Isotope benutzen die Synthesechemiker täglich eine Vielanzahl von Gefahrstoffen. Deren sichere Lagerung in Arbeitsplatznähe ist ein wichtiger Aspekt im Arbeitsablauf. Mit asecos, dem weltweit führenden Hersteller von Sicherheitsschränken nach Europäischer Norm 14470-1/-2, fanden die Chemiker einen fachkundigen Ansprechpartner für ihre Planung. (s. Beitrag S. 6–8, Foto: asecos) 25 JAHRE GEFAHRSTOFFE SICHER LAGERN

Special 2019 Forschungs- und Laborbauten

EDITORIAL

Simone von Schönfeldt 3 Forschungs- und Laborbau 2019: spannende Projekte und ein Ausblick auf Künstliche Intelligenz im Planungs- und Bauprozess LABOREINRICHTUNGEN 6

Gefahrstofflagerung: komplexe Synthesen sicher hergestellt

8

Laborleitfaden Baden-Württemberg

9

cleanzone 2019 in Frankfurt/M.

9

Zertifizierte Systemlösungen für Sicherheitsschränke

12

Mediensäulen – ideales Installationskonzept für Open Space Labore

PLANUNG VON FORSCHUNGS- UND LABORBAUTEN

Martin Niederlag 14 Generative Planung im Laborbau – wie künstliche Intelligenz den Planungsund Bauprozess ändern wird 16

Neuer Trend: Digitale Qualitätssicherung am Bau

PROJEKTVORSTELLUNGEN

Ernst & Sohn Special 2019 Forschungs- und Laborbauten A61029 Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21 D-10245 Berlin Telefon: (030) 4 70 31-200 Fax: (030) 4 70 31-270 info@ernst-und-sohn.de www.ernst-und-sohn.de

4

Forschungs-Laborbauten2019.indb 4

17

Maximilian Englisch INTERAKTIVES KOOPERATIONS­ZENTRUM VON MERCK SICHERER WEG IN DEN ASIEN-MARKT

20

Dirk Riebniger, Teamplan GmbH LABORPLANUNG FÜR DIE GRUND­LAGENFORSCHUNG ZENTRUM FÜR INTEGRATIVE INFEKTIONS­FORSCHUNG IN HEIDELBERG

24

Roland Leins MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR I­ NTELLIGENTE SYSTEME NEUER STANDORT IN TÜBINGEN

29

HOLZ-BETON-HYBRIDBAU MIT SPEZIELLEN VERBUNDKNOTEN FIRMENGEBÄUDE IN BERLIN-MARZAHN

34

hammeskrause architekten BIOZENTRUM AUF DEM GUTENBERG-CAMPUS IN MAINZ EXZELLENTE INFRASTRUKTUR FÜR FORSCHUNG UND LEHRE

38

Matthias Jacubasch, Dieter Greve, Sarah Niesert ARCHITEKTUR IM KONTRAPUNKT UNIVERSITÄT ZU LÜBECK: ZENTRUM FÜR ­FORSCHUNG UND LEHRE

43

Clemens Schiffer, HENN CHARLES-TANFORD-PROTEINZENTRUM IN HALLE (SAALE) NEUES FORSCHUNGSZENTRUM FÜR DIE MARTIN-LUTHER-UNIVERSITÄT

kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH 46 HEUTE FORSCHEN, MORGEN TESTEN, ÜBERMORGEN GESTALTET SICH DIE ZUKUNFT NEU

LANDESLABOR BERLIN-BRANDENBURG

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Inhalt

50

nentwig.notbohm Architekten THE SUMMIT IM LEINBACHTAL GRÖßTES TECHNOLOGIEZENTRUM SÜDWESTFALENS

55

RKW Architektur + und pbr Planungsbüro Rohling AG NANO-FORSCHUNG GANZ GROß LENA – LABORATORY FOR EMERGING NANOMETROLOGY, UNIVERSITÄT BRAUNSCHWEIG

MODULBAU 60

Laborgebäude in Ehingen für die Krankenhaus GmbH Alb-Donau-Kreis als Modulbau

REINRÄUME 61

Seminar zur VDI 2083-19 in Würzburg

62

SENSOR+TEST 2019

63

Nicht nur sauber, sondern rein: Reinräume von ISO-Klasse 9 bis 5

INNENAUSBAU 64

LLBB bietet attraktive Laborarbeitsplätze

65

Kautschukböden als leistungsfähige Allrounder im Laborgebäude

66

Impressum

Labor Concept

Ingenieurgesellschaft mbH analysieren • beraten planen • überwachen Laboreinrichtungen • Geräte Sondermedien • Reinräume 21335 Lüneburg • Munstermannskamp 1 T +49 4131 7898 368 • F +49 4131 7898369 info@labor-concept.de • www.labor-concept.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

004-005_Inhalt.indd 5

5

18.04.19 12:57

Laboreinrichtungen

Bild 1. Für die sichere Lagerung von Gefahrstoffen in Arbeitsplatznähe gibt es auf dem Markt keine Standardschränke – in asecos, dem weltweit führenden Hersteller von ­Sicherheitsschränken nach Europäischer Norm 14470-1/-2, fanden die Chemiker von AlsaChim einen fachkundigen Ansprechpartner

Gefahrstofflagerung: komplexe Synthesen sicher hergestellt Das Unternehmen AlsaChim mit Sitz im Arrondissement von Straßburg ist auf die Synthese physiologisch relevanter Moleküle spezialisiert. Darunter fällt die Entwicklung von Wirkstoffvorstufen, Lebensmittelinhaltsstoffen und Feinchemikalien sowie deren Markierung mit stabilen – nicht radioaktiven – Iso­ topen. Verwendung finden die Isotope in DMPK-Labors (Drug Metabolism and Pharmacokinetics) der Pharma- und Lebensmittelindustrie als interne Standards zur Quantifizierung von Ana­ lyten. Für die Herstellung der komplexen Isotope benutzen die Synthesechemiker täglich eine Vielanzahl von Gefahrstoffen.

Deren sichere Lagerung in Arbeitsplatznähe ist ein wichtiger Aspekt im Arbeitsablauf.

Aufgrund der vielfältigen Einsatzgebiete auch im klinischen Bereich steigt der Bedarf an stabilen isotopenmarkierten Molekülen stetig – und damit auch der Platzbedarf von ­AlsaChim. So wurde ein Umzug in größere Räumlichkeiten unumgänglich. Für die zukünftigen Arbeitsräume suchte das Team rund um das erfolgreiche Chemiker-Duo Toufik Fellague und Jean-François Hoeffler nach optimal auf ihre Anforderungen zugeschnittenen Lösungen zur Lagerung der unterschiedlichen Gefahrstoffe. Unter dem aus St. Louis oder Cambridge stammenden Primärmaterial für die Synthesen sind Gefahrstoffe, wie Kohlenmonoxid, Kohlendioxyd, Acetylen, Ammoniak und Cyanid. Diese meist entzündlichen, ätzenden oder gar giftigen Substanzen müssen

6

Forschungs-Laborbauten2019.indb 6

feuergeschützt und belüftet aufbewahrt werden. Das sorgt für grundsätzlichen Schutz im Brandfall und verhindert, dass Mitarbeiter kontinuierlich den schädlichen Dämpfen ausgesetzt sind. „Die Gesundheit und die Sicherheit unserer Mitarbeiter haben für uns oberste Priorität. Deswegen legten wir bei der neuen Laborausstattung besonderen Wert auf hohe und geprüfte Sicherheitsstandards“, berichten Geschäftsführer Toufik Fellague und AlsaChim-Präsident Jean-François Hoeffler.

Neben einem hohen Maß an Sicherheitskriterien spielten zusätzlich wirtschaftliche und ergonomische Aspekte sowie der Stand der Technik eine zentrale Rolle bei der Wahl der neuen Gefahrstoffschränke. Den Mitarbeitern ist ein einfaches Handling beim Herausnehmen und Zurückstellen der Gefahrstoffe sowie ein direkter Zugriff auf alle Gebinde wichtig.

Vorteil: rundum geschützte Mitarbeiter Für die spezifischen/detaillierten Anforderungen von AlsaChim gibt es auf dem Markt keinen Standardschrank, der mit einem Klick im Internet zu bestellen ist. Eine persön­ liche Beratung gab den notwendigen Aufschluss auf dem Weg zur individuellen Lösung. Denn das Ausloten aller Möglichkeiten sorgt für eine optimale Entscheidungsgrundlage. Mit asecos, dem weltweit führenden Hersteller von

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

Sicherheitsschränken nach Europäischer Norm 14470-1/ -2, fanden die Chemiker einen fachkundigen Ansprechpartner für ihre Planung. „Die große Auswahl an Sicherheitsschränken hat uns überzeugt. Wir konnten die Schränke nach unseren Bedürfnissen konfigurieren – von der Größe und Breite über die Türart bis hin zur Innenausstattung“, so Toufik Fellague und Jean-François Hoeffler.

Da AlsaChim auch mit verschiedenen Arten von Lösungsmitteln und ätzenden Stoffen arbeitet, ist eine Absaugung und Filtration der entstehenden Dämpfe besonders wichtig. Eine gebäudeseitige Abluftanlage ist nicht in allen Räumen gegeben und zusätzliche Baumaßnahmen bedeuten zusätzliche Kosten. Für diesen Fall gibt es spezielle Gefahrstoffschränke mit integriertem Umluftfiltersystem: Sie ermöglichen Absaugung und Filtration der entstehenden gesundheitsgefährdenden Dämpfe sowie die gemeinsame Lagerung unterschiedlichster Gefahrstoffe in einem Schrank. Zudem entfallen durch die permanente Absaugung Ex-Zonen um den Schrank herum. „Unsere Chemiker sind durch ihre Tätigkeit kontinuierlich Gefahrstoffen ausgesetzt. Die nahezu vollständige Zurückhaltung von Kohlenwasserstoffdämpfen und anorganischen Gefahrstoffen bis zur Filtersättigung beruhigt uns und unsere Mitarbeiter. Es ist gut zu wissen, dass das Arbeitsumfeld höchstmögliche Sicherheit bietet“, bewertet das Chemiker-Duo.

Leichte Handhabung im Arbeitsalltag Besonderen Nutzerkomfort bieten die Sicherheitsschränke durch ihre Flexibilität und die einfache Bedienung. Die Mitarbeiter können nicht nur unterschiedliche Stoffe in einem Schrank lagern, sondern auch die Inneneinrichtung gesondert auf unterschiedliche Gebindegrößen anpassen.

Zur Lagerung von Säuren und Laugen eignet sich eine metallfreie Ausstattung am besten: Sie verhindert Korrosion und andere Schäden. Die höhenverstellbaren Auszüge bieten zudem eine gute Übersicht über alle Gebinde, auch weit hinten stehende Behälter lassen sich gut erreichen.

Sollten Flüssigkeiten im Schrank auslaufen, werden diese sicher von einer geprüften Auffangwanne zurückgehalten.

Für ein leichtes Handling beim Herausnehmen oder Zurückstellen von Gebinden sorgt bei Doppeltüren die praktische Einhand-Bedienung: Mit wenig Kraftaufwand können die Mitarbeiter beide Türen gleichzeitig öffnen und die Chemikalie sicher verstauen.

Bild 2. Die höhenverstellbaren Auszüge bieten eine gute Übersicht über alle Gebinde

Kunden profitieren von individuellen Lösungen Beim Einzug in die neuen Räume konnte AlsaChim mit der Laborausstattung sehr gute Arbeitsbedingungen schaffen – für die Herstellung bzw. Synthese physiologisch relevanter Moleküle ein Vorteil, denn die wissenschaftlichen Arbeiten für namenhafte Chemie- und Pharmakonzerne setzen neben hochqualifizierten Mitarbeitern auch optimale Arbeitsgeräte voraus. Dieser Wunsch nach Einzel­ lösungen ist gerade für den Laborbereich entscheidend.

Arbeitsabläufe mit teuren, oftmals auch erlesenen und insbesondere gefährlichen Stoffen müssen sicher und mit möglichst kurzen Besorgungswegen durchgeführt werden.

Je individueller und passgenauer die Einrichtung eines Labors ist, umso sicherer und effizienter können die Mitarbeiter arbeiten. Um dies zu ermöglichen, sind individuali-

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 7

Bild 3. Zur Lagerung von Säuren und Laugen eignet sich eine metallfreie Ausstattung am besten, denn sie verhindert Korrosion und andere Schäden

7

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

Gesetzliche Grundlagen für den Umgang mit Chemikalien Die aktuelle Gesetzeslage regelt ausführlich den Umgang mit gefährlichen Stoffen. Für ein sicheres Handling gelten folgende Gesetze, Verordnungen und Technische Regeln: –– –– –– –– –– ––

ArbSchG – Arbeitsschutzgesetz ChemG – Chemikaliengesetz ArbStättV – Arbeitsstättenverordnung BetrSichV – Betriebssicherheitsverordnung GefStoffV – Gefahrstoffverordnung TRGS – Technische Regeln für Gefahrstoffe, insbesondere: TRGS 526 Laboratorien –– TRBS – Technische Regeln für Betriebssicherheit –– DGUV Information 213-850 – Sicheres Arbeiten in Laboratorien –– DGUV Information 213-855 – Gefährdungsbeurteilung im Labor sierte Sicherheitsschränke zur Lagerung der Chemikalien eine optimale Lösung – je nach Bedarf auch als Unterbauschrank.

Dipl.-Ing. Sven Sievers, Bereichsleiter Produkt­ management & Entwicklung, asecos GmbH Weitere Informationen: asecos GmbH Sicherheit und Umweltschutz Weiherfeldsiedlung 16–18, 63584 Gründau Tel. (06051) 92 20-0, Fax (06051) 92 20-10 info@asecos.com, www.asecos.com

Bild 4. Praktische Einhand-Bedienung der Doppeltüren und leichtes Handling beim Herausnehmen oder Zurückstellen von Gebinden (Fotos: asecos)

Laborleitfaden Baden-Württemberg In Baden-Württemberg werden derzeit mehrere hundert ­verschiedene mikrobiologische Laboratorien betrieben. Da Tätigkeiten mit Krankheitserregern Gefahren für die Be­ völkerung darstellen können, wurden hierfür verschiedene Regelwerke verabschiedet. Der Schutz des Personals wird insbesondere durch die Biostoffverordnung (BioStoffV) geregelt, der Schutz der Bevölkerung durch das Infektionsschutzgesetz (IfSG) gewährleistet. Bei Tätigkeiten mit Krankheitserregern greift der 9. Abschnitt des Infektionsschutzgesetzes. Gemäß der Verordnung des Sozialministeriums über Zuständigkeiten nach dem IfSG vom 08. April 2014 ist das Regierungspräsidium Tübingen landesweit für die Überwachung dieser Tätigkeiten zuständig. Im vorliegenden Leit­ faden Download: https://rp.baden-wuerttemberg.de/Themen/Gesundheit/Documents/IfSG_Leitfaden_2018-03-01. pdf) werden – als Handreichung zu Einrichtung und Betrieb mikrobiologischer Laboratorien gemäß Infektionsschutzgesetz – allgemeine Informationen bezüglich der Erlaubnisund der Anzeigepflicht gemäß dem IfSG, 9. Abschnitt, dargelegt. Des Weiteren bietet der Leitfaden eine allgemein verständliche Information über die von der Behörde geforderten Sicherheitsanforderungen. Um sowohl den Fortschritt als auch die Sicherheit der mikrobiologischen Laboratorien zu sichern und voranzutreiben, sind jegliche Einrichtungen durch regelmäßige Kontrollen dazu angehalten,

8

Forschungs-Laborbauten2019.indb 8

die verbindlichen Regeln und Normen, die an ein Labor organisatorisch, baulich und personell gestellt werden, einzuhalten. Diese Maßnahmen dienen dazu, in Baden-Württemberg einheitliche Maßstäbe bei den mikrobiologisch arbeitenden Laboratorien anzulegen. Gleichzeitig bietet dies aber auch den Betreibern die Möglichkeit, notwendige Maßnahmen frühzeitig zu erkennen und diese im Sinne einer noch besseren Kooperation selbstständig umzusetzen. Ob bei Sanierungen, bei Renovierungen oder der Neukonzeption von Laboratorien – hier erhalten Planer und Betreiber die er­ forderlichen Informationen. Zu beachten ist, dass bei der Konzeption von neuen Laboratorien bzw. Laborgebäuden grundsätzlich die Anforderungen der DIN-Normen und der Biostoffverordnung, einschließlich der geltenden TRBA, zu erfüllen sind. In verschiedenen Bereichen wird es sicher immer wieder einen Gestaltungsspielraum geben. Dieser unterliegt aber stets der Einzelfallentscheidung durch das Regierungspräsidium.

Weitere Informationen: Regierungspräsidium Tübingen Referat 25/Ärztliche und pharmazeutische Angelegenheiten Konrad-Adenauer-Straße 20, 72072 Tübingen Tel. (07071) 757-0 poststelle@rpt.bwl.de, https://rp.baden-wuerttemberg.de/rpt

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

cleanzone 2019 in Frankfurt/M. Nach dem Erfolg der cleanzone im vergangenen Jahr findet vom 19.–20. November 2019 in Halle 1.2 der Messe Frankfurt die Messe cleanzone statt. Die hohe Entscheidungskompetenz der Fachbesucher, ihre Internationalität und Investitionsbereitschaft zeichnen die Fachmesse als die Plattform aus, auf der Geschäfte eingefädelt und neue Kontakte geknüpft werden. Etwa ein Drittel der Fachbesucher wird aus dem Ausland kommen. Die Besucherbefragung zur letzten Veranstaltung ergab, dass über 85 Prozent der Fachbesucher an Kaufentscheidungen beteiligt sind.

Rund die Hälfte der Messegäste hatte konkrete Investi­ tionsabsichten im Gepäck und etwa 13 % davon berichteten, dass sie in den nächsten fünf Jahren sogar über 5 Millionen € in Reinraumtechnik investieren werden. Die Messe wird begleitet von einem anspruchsvollen Rahmen-

programm. Bereits 2017 hatte die Messe ca. 1.200 Besucher zu verzeichnen, das bedeutete gegenüber dem Vorjahr eine Zunahme von 13 %. Die meisten der 38 Prozent Besucher aus dem Ausland kamen aus China, gefolgt von Österreich und Dänemark. Die Messe wendet sich an Unternehmen der Pharmaindustrie und der Medizintechnik, der elektronischen und Automatisierungstechnik, an Service Provider sowie an die Forschung und Entwicklung.

Weitere Informationen: Messe Frankfurt Exhibition GmbH Ludwig-Erhard-Anlage 1, 60327 Frankfurt/Main Tel. (069) 75 75-0, Fax (069) 75 75-64 33 info@messefrankfurt.com, https://cleanzone.messefrankfurt.com

Zertifizierte Systemlösungen für Sicherheitsschränke

Bild 1. Netzwerkfähige Sicherheitsschränke eingebunden in Cabi2Net

Die prozessoptimierte Lagerung, Nutzung und Entsorgung von Gefahrstoffen für Forschung, Entwicklung und Produktion muss neben maximalen Sicherheitsanforderungen ein Höchstmaß an Effektivität und Effizienz garantieren – auch in Situationen, in denen keine Brandgefahr besteht. Zum Full Service gehören bei DÜPERTHAL deshalb Prozessanalyse, Implementierung, Anwendung und Werterhalt. Labore und Arbeitsplätze können so flexibel und bedarfsgerecht gestaltet werden.

Seit über 45 Jahren bietet die DÜPERTHAL Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG Forschungs- und Laboreinrichtungen mit einem großen Sortiment hochwertiger zertifizierter Sicherheitsschränke an. Darunter ist eine Vielzahl

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 9

von Lösungen wie Sicherheitsschränke der Feuerwiderstandsklasse Typ 90 für die passive und aktive Lagerung von brennbaren Flüssigkeiten sowie Akkumulatoren und Sicherheitsschränke der Brandschutzklasse Typ G90 für die Lagerung von Druckgasflaschen.

Zuverlässiger Schutz im Brandfall Die Sicherheitsschränke erfüllen alle Anforderungen der Agentur für Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (OSHA, EU-OSHA). Jedes Schrankmodell wird in einer Brandkammer nach DIN EN 14470-1 baumustergeprüft. Die Sicherheitsschränke Typ 90 verfügen über eine

9

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

Bild 2. Sicherheitsschränke mit Sensoren für Füllstand und Lüftungsüberwachung liefern Prozessinformationen, die stationär sowie mobil verarbeitet werden können

Bild 3. Effiziente „Stand-Alone“-Einheit Smart Control zur Auswertung und Darstellung von Prozessinformationen der Sensoren unmittelbar am Sicherheitsschrank

Be- und Entlüftung in jeder Schrankebene mit optischer Sichtkontrolle der Absperrklappen und schließen im Brandfall selbsttätig. Sie sind serienmäßig mit einem durchgängigen Erdungskonzept ausgestattet. Die Dauerprüfung nach DIN EN 14727 erfolgt mit 80.000 statt mit 50.000 Zyklen bei der dynamischen Belastungsprüfung.

Dies war eines der Kriterien die zur Verleihung des High-

Quality Gütesiegel für gehobene Ausführung, Benutzerfreundlichkeit und erhöhte Lebensdauer durch den TÜV Süd führte. Ein Servicevertrag garantiert zu dem die regelmäßige Wartung und Instandhaltung zur Erhaltung aller Schutzfunktionen. Die Vorteile der „90-Minuten-Technologie“: –– Die kritischen Gefahrstoffe sind über 90 Minuten lang sicher gelagert.

–– Die Feuerwehr hat wesentlich mehr Zeit, den Brand sicher zu löschen.

–– Reduzierung der Brandlast und Minimierung der Brandschäden.

Full-Service bis zur Endabnahme und darüber hinaus Im Ergebnis der Ist-Analyse der Prozesse vor Ort erarbeiten die DÜPERTHAL-Fachberater gemeinsam mit dem Auftraggeber ein Pflichtenheft für den Soll-Zustand, um die Prozesse der Kunden zu optimieren. Standardtechnologien werden mit modularen und baumustergeprüften Systemen entsprechend den Anforderungen ergänzt. „Gewinnbringende“ Sensoren, z. B. für Arbeitssicherheit, Prävention und Arbeitsersparnis (Automatisierung) werden dabei als Grundlage in den jeweiligen Schränken berücksichtigt. Die Anlieferung der Sicherheitsschränke erfolgt just-in-time und just-in-place. Zur Projektbetreuung vor Ort gehören Planung, Lieferservice, Baustellenbetreuung sowie Schulung der Labormanager und Anwender. Nach der Installation der Komponenten erfolgen die Inbetriebnahme und die gemeinsame Endabnahme mit dem Auftraggeber.

Wahlweise ist mit Smart Control eine „stand-alone“Version direkt am Sicherheitsschrank oder eine Netzwerklösung mit Cabi2Net zur digitalen Zusammenfassung der Daten von den Sensoren möglich. Mit dem internetfähigen Cabi2Net können alle relevanten Betriebsparameter überwacht, ausgewertet und dokumentiert werden. Die Weiterverarbeitung der gesammelten Daten erfolgt digital, z. B. mit ERP-Systemen. Mit Cabi2Net alternativ Smart Control und entsprechenden Sensoren können Prozesse effizient optimiert werden.

Bild 4. Systemlösung: Verbund aus Sicherheitsschränken für die verschiedensten Einsätze wie passives und aktives Lagern – eingebunden in Cabi2Net mit Datenausgabe an einem PC (Fotos/Grafiken: Düperthal)

10

Forschungs-Laborbauten2019.indb 10

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

App zur zentralen Datenverwaltung Die Abfrage der Daten erfolgt mit Handy, Tablet oder am PC. Mit der App MyDÜPERTHAL hat der Nutzer von überall aus Zugriff auf alle relevanten Betriebsparameter der Sicherheitsschränke. Die App sammelt und verbindet die digitalen Informationen einzelner Bereiche im Unternehmen, macht Ereignisse reproduzierbar und jederzeit weltweit abrufbar. Der Mehrwert durch MyDÜPERTHAL:

funktion, Füllstände, Lagerinformationen). Mit Augmented Reality können digitale Planungsdaten in Echtzeit effizient mit vorhandenen realen Informationen abgeglichen werden. Die App ermöglicht ein interaktives Erschließen und ein Eingreifen in laufende Prozesse. Angaben zum Aufstellort und möglichen Besonderheiten und Wartungsintervallen können direkt abgerufen werden.

Weitere Informationen: DÜPERTHAL Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG

– zentrale Verwaltung aller dynamischen und statischen Frankenstraße 3, 63791 Karlstein Daten der Sicherheitsschränke Tel. +49 6188 9139-0 – Applikation ist kompatibel für Smartphones, Tablets info@dueperthal.com, www.dueperthal.com und PC – Push-Nachrichten bei kritischen Sensorsignalen, z. B. zu Füllständen, Lüftungsfunktion und Temperaturen – automatische Erinnerung an die nächste Wartung der Sicherheitseinrichtungen inkl. zusätzlicher Angaben wie Prävention durch smarte Technologie: alle Aufstellort prozess-relevanten Daten Ihrer Sicherheitsschränke – eigene Schrankverwalmobil und in Echtzeit. tung pro Nutzer – jederzeit Zugriff auf individuelle Schrank- und Lagerinformationen wie Bedienungsanleitungen, Datenblätter usw.

– Informationspflege automatisch über Cabi2Net und Smart Control als auch per Eingabe – Datensicherung aller Informationen in einer externen Datenbank möglich – Mit Schnittstellen der DÜPERTHAL-Systeme Auswertung von Parametern der Logistik- und Beschaffungsprozesse möglich.

Internet of Things digitale Transformation

Lüftungskontrolle

Gas-Sensor

Füllstandskontrolle

Info Scan

Tür verriegelt

Temperaturkontrolle

Datenbank

Behälter Versorgung

Augmented Reality

Die integrierte AugmentedReality-Funktion bietet zahlreiche weitere Vorteile.

Der Sicherheitsschrank und virtuelle Informationen werden kombiniert und stehen miteinander im Echtzeitbezug. Prozessdaten im virtuellen Raum können direkt am Sicherheitsschrank eingeblendet werden, ein direkter Abgleich von Daten zu ausgewerteten Prozessen vor Ort ist möglich (Abluft-

Video zu MyDÜPERTHAL

Mehr erfahren auf:

www.dueperthal.com

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 11

Anzeigen von Schrankinformationen

MyDÜPERTHAL, Cabi2Net, Smart Control und netzwerkfähige Sicherheitsschränke

11

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

Mediensäulen – ideales Installationskonzept für Open Space Labore

Bild 1. Mediensäule mit Ablageebenen

Labore müssen stets auf dem neuesten Stand der Technik sein.

Daher befinden sie sich, und damit auch die Arbeitsumgebungen, im permanenten Wandel. Ein modernes Laboreinrichtungskonzept muss also vor allem eines sein: flexibel. Mit der Mediensäule hat der Laboreinrichter Wesemann eine überzeugende Lösung, die auch optisch besticht – durch ihr transparentes, offenes und technisch hochwertiges Erscheinungsbild.

Die Mediensäule ist in ein- oder zweiseitiger Ausführung lieferbar und wird vertikal hängend montiert – entweder an der Wand, direkt an der Labordecke oder angebunden an eine Zwischenstruktur mit Medienanschluss. Sie besteht aus dem Grundmodul und den Kassetten bzw. Blenden und lässt sich schnell an unterschiedliche Nutzeranforderungen anpassen. Damit ermöglicht sie ungeahnte Flexibilität im Labor.

Optimal für flexible und mobile Anforderungen

nützliches Zubehör zwischen die jeweiligen Mediensäulen montiert werden kann: Dazu gehören stufenlos verstellbare Ablagen aus Stahlblech mit Tiefen von 200 bis 400 mm, zwischen die Böden z. B. aus Glas, Vollkernmaterial oder melaminharzbeschichtete Spanplatte eingelegt werden, ebenso wie praktische Hängeschränke und die vielseitigen DELTAup-Elemente oder auch ein Monitorhalter. Vor allem durch Ablagen und Hängeschränke lässt sich viel zusätzlicher Stauraum schaffen.

Das überaus robuste, verwindungssteife Medienversorgungssystem benötigt nur einen bauseitigen Anschlusspunkt im Raum. Die Medienversorgung erfolgt über ein Deckenraster, das neben der Mediensäule auch Punktabsaugsysteme sowie Trennwandelemente zur Bildung kleinerer Laboreinheiten aufnehmen kann.

Kassettensystem für flexibelste Medienversorgung

Das Grundmodul nimmt die stabilen Stahlblech-Kassetten auf und verfügt über seitliche Funktionsnuten, in denen

Das Kassettensystem aus Stahlblech trägt die Medien, wie Steckdosen, Netzwerkanschlüsse, Leitungsschutzschalter oder Laborarmaturen für Wasser, aber auch für Gase wie

Bild 2. Mediensäulen mit horizontalem Kanal, Ablageebenen und Hängeschränken

Bild 3. Mediensäulen mit Wandmontage

12

Forschungs-Laborbauten2019.indb 12

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Laboreinrichtungen

Bild 4. Detail seitliche Funktionsnuten

Bild 6. Mediensäule mit Deckenmontage

Bild 5. Detailansicht Kassetten

Bild 7. Mediensäule deckenhängend mit beidseitiger Bestückung (Fotos: Wesemann)

Stickstoff, Helium oder Sauerstoff. In den Bereichen der Säule, in denen keine Armaturen verbaut sind, kann die Säule mit Blenden aus Stahlblech verkleidet werden. Zwischen die Funktionsprofile gesetzt und an der Frontseite bündig mit den Funktionsprofilen, sorgen die Blenden für eine sehr schlanke Optik der Mediensäule.

im Gesundheits-, Ernährungs- und Hygienebereich. In dem Neubau wurden auf 1.300 m2 Laborfläche sechs Bio Safety Level 2 (BSL-2) Labore von Wesemann eingerichtet, die sowohl für analytische Entwicklungen als auch zur Erforschung von Biotech-Medikamenten genutzt werden.

1.300 m2 umfasst auch die Nutzfläche des 2016 begonnenen Laborneubaus der Acino Pharma AG. Das Schweizer Unternehmen ist auf die Entwicklung und Herstellung von generischen und patentgeschützten Medikamenten mit komplexen Formulierungstechnologien spezialisiert. Zusätzlich werden komplementäre Dienstleistungen wie Registrierung, Wirkstoffbeschaffung, Verpackung und Logistik ausgeführt. In den Acino-Laboren installierte Wesemann bis zur Fertigstellung 2018 neben zahlreichen Mediensäulen ca. 160 Labortische, 230 Unterbauten und 200 Hängeschränke – plus diverse Spültröge und Punkabsaugungen.

Beide Unternehmen profitieren von der Flexibilität, die Wesemann bietet – übrigens nicht nur mit der Mediensäule, sondern auch mit vielen anderen durchdachten Laborlösungen.

Die Mediensäule entkoppelt Medien und Mobiliar Ein wichtiger Vorteil der Mediensäule ist die Entkopplung von Medien und Mobiliar. Jedes Labormodul kann somit einfach und kostengünstig auf verschiedene Arbeitsweisen (chemisch-nasspräparativ, molekularbiologisch-nasspräparativ, geräteintensiv, theoretisch bzw. informationstechnologisch) um- oder nachgerüstet werden. Auch Raum-inRaum-Lösungen für konditionierte Arbeitsplätze wie Reinraum oder Brutkammer sind problemlos realisierbar. Im Ergebnis entsteht so ein sehr flexibles, mobiles Laborumfeld.

Lonza und Acino setzen auf Wesemann Beispielhaft für den erfolgreichen Einsatz der Mediensäule stehen zwei Kunden des Wesemann-Standortes in Basel: Im Stücki-Science-Park in Basel startete die Lonza AG 2015 den Ausbau ihres Forschungsstandortes, der 2016 abgeschlossen war. Lonza beschäftigt sich mit Biotechnologie

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 13

Weitere Informationen: Wesemann GmbH Max-Planck-Straße 15–25, 28857 Syke Tel. (04242) 594-0, Fax (04242) 594-333 info@wesemann.com, www.wesemann.com

13

17.04.19 16:05

Planung von Forschungs- und Laborbauten

Martin Niederlag

Generative Planung im Laborbau – wie künstliche Intelligenz den Planungsund Bauprozess ändern wird Künstliche Intelligenz (KI) und Laborbau – wie passt das zusammen und was erwarten wir für die Projektabwicklung im Bauwesen in den nächsten Jahren durch die Anwendung von Quantenrechnern und maschineller Intelligenz? Ein Statement von Martin Niederlag, Projektsteuerer und Inhaber des Hamburger Unternehmens für Bauprojektmanagement NGINEERS GmbH. Ich bin der Überzeugung, dass wir unsere Arbeitsweise in Zukunft erheblich ändern werden. Die vorhandene Vernetzung wird ausgebaut und reibungsloser werden. Die heutigen proprietären Wissensgrenzen werden verschoben und die intelligente Automatisierung wird nutzbar werden.

Konkret sehe ich die Transformation von persönlichem Wissen zu neutralisiert nutzbaren Daten. Wo wir heute noch im Büro den Planungsprofi zu Details befragen und uns besprechen, wird uns in Zukunft der Computer automatisiert mit Varianten und einer Lösung unterstützen.

Die sogenannte generative Planung wird uns mit einer Vielzahl von planerischen Möglichkeiten versorgen, die im manuellen und sukzessiven Planungsprozess nicht leistbar wären.

Die notwendigen Informationen für Planungen im Laborbau werden digital vorliegen. Hersteller von Bauprodukten verfügen über detaillierte Zeichnungen und Datenblätter zu Produkten und Materialien. Allerdings werden diese Daten noch nicht systemübergreifend, d. h. auch zwischen den Firmen und Planern, produktiv genutzt. So finden wir bei Herstellern von labortechnischen Geräten, wie z. B. Zentrifugen, die benötigten technischen Voraussetzungen der Anschlussbedarfe in den entsprechenden Datenblättern für den Stromanschluss usw. Diese Daten werden analog von Fachplanern gelesen und manuell in die Planung übernommen, vom Objektplaner koordiniert und wieder mit den Firmenvorgaben abgeglichen. Dieser Prozess ist langwierig und fehleranfällig. Insofern sehe ich hier qualitative und terminliche Optimierungspotenziale bei integrativer Verknüpfung in einem Datenmodell.

Aktuell fehlt noch die durchgängige Datenkompatibilität. BIM (Building Information Modelling) ist die aktuelle Phase der Vereinheitlichung. Die Pläne werden nicht mehr im Umlaufverfahren erzeugt, sondern die Beteiligten arbeiten integrativ und zeitgleich in einem Modell. Sobald die informationstechnische Vereinheitlichung geschaffen ist, werden wir eine erhebliche Prozessbeschleunigung bei der Planung und einen Quantensprung beim Qualitätsniveau erleben. Heute passieren die Fehler selten in den eigenen Fachbereichen der „gedanklich getrennten“ Gewerke, sondern vielmehr an den Schnittstellen im Übergang zwischen den Disziplinen. Sobald dieser Leistungsübergang optimiert und vereinheitlicht ist, werden wir weniger in der Koordination der Planung leisten müssen und folglich wieder Ressourcen verstärkt in geistig-schöpferische Tätigkeit investieren können. Dies wird im Ergebnis Planungsprozesse beschleunigen und Bauten in kürzerer Dauer entstehen lassen.

14

Forschungs-Laborbauten2019.indb 14

Unternehmerisches Wissen und auch Patente werden immer weniger zum Erfolg beitragen. Ich denke, wir werden tendenziell durch die kommende Industrialisierung 4.0 deutlich mehr Wissen in der Breite teilen und weniger Kernwissen unter Verschluss behalten. Die Menschen und deren schöpferisch-kreative Tätigkeiten sind der originäre Unternehmenswert. Die weiteren Leistungen für den Erfolg, wie z. B. in den Bereichen Planung, Betrieb, Kosten und Gebäudemanagement, werden wahrscheinlich immer besser für die Mitbewerber analysierbar sein und somit „einfacher nachzumachen“. Bezogen auf den Planungsprozess bedeutet das, dass weniger der Architekt mit den bewährtesten Details und Lösungen erfolgreich sein wird.

Der Erfolg wird in der Auswertung büroübergreifender Lösungen determiniert werden. Die beste Lösung wird in Summe aus einem größeren Pool der Möglichkeiten gefunden. Bisherige Grenzen zwischen Planungsbeteiligten werden sich weiter auflösen. Hierbei erwarte ich Qualitätssteigerungen im Bau und auch mehr Terminsicherheit.

Ein weiteres Beispiel ist die (für mich kaum nachvollziehbare) Unterscheidung von Fluchtweglängen im Bau­ wesen in den Vorgaben der einzelnen Bundesländer. Meine Prognose oder wenigstens Hoffnung ist, dass wir irgendwann deutschlandweit das objektiv richtige Schutzniveau erhalten, wenn wir die Daten zusammenführen, beurteilen und am Ende einen sinnvollen Wert festlegen.

Die optimale Entscheidungsfindung basiert auf einem übergreifenden Fundament und die Synergien im Gesamtsystem Laborbau werden wirtschaftlich gesehen grundsätzlich verbessert. So haben wir ganz konkret in unserem Unternehmen in den letzten Jahren mit Daten aller unserer Projekte experimentiert. Wir haben die Bauprojekte im Sinne von „big data“ aufbereitet und im Kontext erstmalig übergreifend über 2 Millionen m2 Nutzungsfläche analysierbar digitalisiert. So können wir unseren Kunden zukünftig und fortschreibend beste Kostenprognosen liefern.

Bei der Auswertung haben wir bemerkt, dass wir inzwischen box-plots der Kostenkennwerte von einzelnen Architekturbüros gegenüber dem benchmark aus über 20 Milliarden € Investitionsvolumen im Forschungs- und Klinikbau ableiten können.

Automatisierungen komplexer Ingenieurdienstleistungen werden denkbar. Die Masse an Daten wird in den nächsten Jahren in neuen Dimensionen verfügbar sein. Ich bin der Überzeugung, dass sich unsere tägliche Arbeit deutlich ändern wird. Im gesamten Bereich der faktenbasierten Planung werden wir voraussichtlich Teilautomatisierungen erleben. Ich denke an Computermodelle, in denen wir alle Produkte bis zur Abhängung der Lüftungskanäle integrativ vor dem Bau von Gebäuden implementieren, Stichwort „ProBIM“, und die Intelligenz des Computers die notwendige Geschosshöhe ermittelt. Hier werden ergänzend die Daten aus zahlreichen Projekten vergleichbar vorliegen, die Planung verifizieren und die richtigen Parameter aufzeigen. Die generative Planung stellt dann die zahlreichen

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Planung von Forschungs- und Laborbauten

Varianten gegenüber und bietet eine solidere Grundlage für Entscheidungen.

Wenn die IT heute Schach lernen kann, dann kann die IT morgen lernen, welche Bauteile einzusetzen sind.

Nehmen wir das Beispiel von Automatiktüren und bettengängigen Türen im Krankenhausbau. Diese Planung erfolgt „immer noch“ manuell und analog. Es wird möglich werden, dass die Raumattribute dem Planer anzeigen, welche Anforderungen die Türen haben müssen. Und dies wird bei Raumverschiebungen im Grundriss automatisch aktualisiert – ohne „Nachdenken“. Wir sollten die Daten vereinheitlichen, die Eigentumsgrenzen verschieben und im Sinne von „big data“ die Qualitäten übergreifend auswerten und unser gemeinsames Wissen erweitern. Dann bleibt im Ergebnis wieder mehr Zeit für die notwendige subjektive Diskussion und originäre Problemlösung. Dabei wird die IT den menschlichen Input benötigen.

Für die Zukunft ergeben sich sowohl Chancen als auch Risiken. Unabhängig von der gesellschaftlichen Entscheidung, mögliche Technologien auch nutzen zu wollen, sehe ich für die Beteiligten von Laborbauprojekten viele Chancen. Zunächst werden sich für Bauherrn definitiv Qualitätsverbesserungen, insbesondere in der Bauvorberei-

tung, ergeben. Geschäftsführer profitieren sicherlich auch von terminlichen Vorteilen durch reduzierte Fehler an den Schnittstellen im Planungsprozess. Meiner Meinung nach verschieben sich für das Planungsteam die Aufgaben von der Sachverwaltung hunderter Normen, Vorschriften und Regeln zu der geistigen Entscheidungskompetenz und der intuitiven Bewertung, die Künstliche Intelligenz voraussichtlich nicht leisten wird.

Ich bin sicher, wir werden uns alle ein Stück weit vom mathematischen Faktenwissen zu kreativer Intelligenz und zum Aufbau der Algorithmen der generischen Planung bewegen. Und das wird Platz schaffen für gesteigerte Kreativität und Emotion beim Bau – bis KI schlauer als der Mensch sein wird. Ich erwarte einen spannenden Umbruchprozess in den nächsten Jahren und wünsche allen Projektanten viel Erfolg und positive Beeinflussung.

Weitere Informationen: NGINEERS GmbH Stahltwiete 16, 22761 Hamburg Tel. (040) 20934096 info@ngineers.de, www.ngineers.de

25 JAHRE GEFAHRSTOFFE SICHER LAGERN Nehmen Sie an unserem Jubiläums-Gewinnspiel teil. asecos verlost 25 Preise auf

››› www.asecos25.com

www.asecos.com 006-066_Forschungs-Laborbauten2019.indd 15

18.04.19 12:55

Planung von Forschungs- und Laborbauten

Neuer Trend: Digitale Qualitätssicherung am Bau

Die TU Braunschweig spart mit dem „Digitalen Prüfstand“ 24.000 €/Jahr Energiekosten ein (Foto: Jonas Vogel/TU Braunschweig)

Ob Forschungszentrum, Krankenhaus, Universitäts- oder Verwaltungsgebäude: Bauherren sehen sich bei der Errichtung von Smart Buildings steigenden Anforderungen gegenüber. Die Nutzer erwarten heute höchsten Komfort und ein gesundes Raumklima. Die Immobilie muss smart und flexibel, Energieverbrauch und CO2-Ausstoß möglichst niedrig sein. Das kann nur mit Hilfe komplexer Gebäudetechnik erreicht werden, die Planungs- und Bauzeiten verlängert und die Kosten in die Höhe treibt. Besonders ärgerlich: Am Ende des Tages funktioniert die Technik oft nicht wie gewünscht.

Vor diesem Hintergrund setzen Bauherren immer häufiger auf qualitätssichernde Instrumente. Einerseits unterstützen diese Planung, Bau und Inbetriebnahme von technischen Anlagen, andererseits sichern sie langfristig Energieeffi­ zienz und Funktionalität im Betrieb.

Die Software „Digitaler Prüfstand“ ermöglicht jetzt Bauherren, technische Anforderungen von der Planung bis zum Regelbetrieb mit einem Qualitätsmanagement-Tool zu gestalten und kontinuierlich zu überwachen. So werden Optimierungspotenziale frühzeitig erkannt, Inbetriebnahmezeiten verkürzt und Betriebskosten um bis zu 30 % reduziert. „Mit dem ‚Digitalen Prüfstand‘ bieten wir Bauherren erstmalig ein Technisches Monitoring als professionelles Qualitätsmanagement. Von Anfang an definiert und sichert es die Erreichung der Ziele des Bauherrn. Neben Zeitgewinn und Mängelvermeidung amortisieren sich unsere Leistungen alleine durch Energieeinsparungen in der Regel bereits nach wenigen Monaten“, so Dr. Stefan Plesser, Geschäftsführer der synavision GmbH. In einem dreistufigen Verfahren ermöglicht der „Digitale Prüfstand“ Kontrolle und Transparenz des Projekts von Beginn an: –– Während der Planung werden Betriebsziele in Form eines Digitalen Zwillings präzise definiert. synavision bietet hierzu standardisierte Templates für den „Digitalen

16

Forschungs-Laborbauten2019.indb 16

Prüfstand“ an, die eine komfortable und schnelle Bearbeitung mit der Software garantieren. Die Verantwort­ lichen können diese mit ihren eigenen Planungskonzepten individuell ergänzen und damit ihr fachliches Knowhow digitalisieren.

–– Ab Inbetriebnahme werden Betriebsdaten der Gebäude­ automation erfasst und anhand des Digitalen Zwillings detailliert und transparent auf Übereinstimmung geprüft. Die Orientierungspotenziale werden unmittelbar an die Verantwortlichen gemeldet.

–– Ist die Kombination aus Digitalem Zwilling und Datenerfassung einmal aufgebaut, kann diese kontinuierlich zur Überwachung des Regelbetriebs genutzt werden.

Auf dieser Basis werden erfahrungsgemäß bis zu 30 % der Betriebskosten eingespart.

Für die Anwendung gibt es zahlreiche Erfolgsbeispiele: So wurden an der TU Braunschweig im Zuge der Inbetriebnahme eines neuen Laborgebäudes vermeidbare Energieverbräuche in großen Lüftungsanlagen entdeckt. Das Einsparpotenzial betrug ca. 24.000 €/Jahr.

Das Universitätsklinikum Düsseldorf hat in seinem Leber- und Infektionszentrum ebenfalls erhebliches Einsparpotenzial entdeckt. In dem acht Jahre alten Bestandsgebäude konnten in wenigen Wochen Einsparungen von mehr als 21.000 €/Jahr ermittelt werden. Allein durch das identifizierte Energieeinsparpotenzial hatte sich im Universitätsklinikum Düsseldorf die Investition in die digitale Qualitätssicherung bereits nach sieben Monaten amortisiert.

Weitere Informationen: synavision GmbH Welle 15, 33602 Bielefeld Tel. (0521) 96 98 93-20 info@synavision.de, www.synavision.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Projektvorstellungen

INTERAKTIVES KOOPERATIONS­ ZENTRUM VON MERCK SICHERER WEG IN DEN ASIEN-MARKT

Bild 1. Ein neues Zentrum von Merck für die biopharmazeutische Produktion ist in Singapur entstanden

Maximilian Englisch Das deutsche Wissenschafts- und Technologieunternehmen Merck bietet seinen Kunden im asiatischen Raum mit neuen Laborräumen in Singapur wichtiges Know-how rund um die biopharmazeutische Produktion. Waldner ermöglichte dafür sichere und flexible Laborausstattungen in Räumen, die ursprünglich für Büros ausgelegt waren.

Für multinationale Unternehmen hat Singapur eine besondere Anziehungskraft. Kein Wunder, denn es liegt im Herzen der Region Asien-Pazifik, hat eine sehr starke Volkswirtschaft und eine rege Wirtschaftsförderung. Das deutsche Unternehmen Merck ist bereits seit Jahren in dem Stadtstaat präsent und bündelt nun seine Kompetenzen und Tochterfirmen im Bereich biopharmazeutische Produktion in einem Gebäude. Auf einer Etage sind dadurch auf 3.800 m2 unterschiedliche Laborbereiche entstanden: Hier werden zum einen für Partnerunternehmen Prozesse

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 17

auf ihre biologische Sicherheit geprüft, um eine sichere Freigabe der daraus gewonnenen Arzneimittel zu ermög­ lichen. Zum anderen können Kunden von Merck hier ihre Prozesse selbst unter die Lupe nehmen und verbessern. Zudem bietet Merck seinen Kunden in einem Kooperationszentrum Laborräume an, die für Schulungen, praktische Vorführungen und Prozessoptimierungen genutzt werden.

Laborplanung kam von Waldner Derart verschiedene Labore mit ebenso unterschiedlichen Anforderungen optimal auszustatten ist eine Herausforderung. Während die irische PM Group für die Gesamtplanung verantwortlich war, beauftragte Merck Waldner speziell für die Laborplanung und -einrichtung. In ersten Gesprächen stellte sich heraus, dass die Voraussetzungen in dem Gebäude alles andere als ideal waren: Als Bürohaus

17

17.04.19 16:05

Projektvorstellungen

Bild 2. Die Räumlichkeiten ordnete man so an, dass die Arbeitsabläufe sowohl innerhalb des Labors als auch abteilungsübergreifend reibungslos vonstattengehen können

Bild 4. Die Ansprechpartner vor Ort und das Projektteam im süddeutschen Headquarter des Laborausstatters arbeiteten eng zusammen – Merck ist von der Umsetzung begeistert (Fotos: WALDNER Laboreinrichtungen GmbH & Co. KG)

konzipiert, waren die Decken niedrig und ein vorhandenes Lüftungssystem beanspruchte bereits einiges an Platz. Zudem gab es im gesamten Geschoss nur eine einzige Abwasserableitung – und das für geplante Laborbereiche von 1.100 m2. Da die Etage darunter nicht mehr zu Merck gehört, konnten die Leitungen auch nicht einfach „tiefergelegt“ werden.

Gleichzeitig wünschte sich Merck eine effiziente Unterbringung seiner Tochterfirmen. Für diese benötigte es auf der einen Seite Labore mit einer biologischen Schutzstufe 2, auf der anderen Seite maximal flexible Einrichtungen. Keine triviale Ausgangssituation also.

cke anbieten. Für das Abwasser wählten wir – etwas ungewöhnlich – eine Entsorgung über die Decke: Mithilfe von chemikalienresistenten Pumpen und dem Waldner Lift Set pumpen wir nun an 20 Stellen im Laborbereich das Abwasser nach oben und dann zum einzigen vorhanden Ablauf.“ Dass es trotz dieser Fülle an Leitungen in der Decke nicht zu einem Durcheinander kommt, dafür sorgte auch die eretec Laborplanung, ein Unternehmen der Waldner Gruppe. „Das Ziel ist immer eine aufgeräumte, erweiterungs- und anpassungsfähige Installation“, betont Cornelia Kubitschek, Laborplanerin bei eretec.

Erweiterungsfähige Installation Michael Lasko, Area Manager APAC von Waldner in Singapur, berichtet: „Für die niedrigen Decken konnten wir als Lösung unser DIMENSIONS-System mit Mediende-

Maximale Ausnutzung der Tischflächen Für die Planung der funktionell effizienten Abläufe innerhalb und zwischen den Laboren war sie gemeinsam mit ihrem Kollegen Christoph Baborka mehrmals vor Ort und führte Gespräche mit den Planern der PM Group und den zukünftigen Labornutzern. In Zusammenarbeit mit der PM Group ordnete eretec dann die Räumlichkeiten so an, dass nicht nur innerhalb des Labors, sondern auch abteilungsübergreifend die Arbeitsabläufe reibungslos vonstattengehen. Cornelia Kubitschek ergänzt: „Neben dem optimalen Arbeitsablauf sollte, ausgerichtet am Laborraster, die größtmögliche Nutzfläche von Tischen erreicht werden – unter Einhaltung der vorgeschriebenen Gangbreiten.

Das war planerische Tüftelarbeit.“

Sicheres und bequemes Arbeiten am Wägeabzug Auch der Ausstattung der Labore kam besondere Bedeutung zu. Ein Highlight ist dabei der AKKURAT Wägeabzug von Waldner. Seine vollständig schwingungsentkoppelte und stoßgedämpfte Arbeitsplatte gewährleistet eine schnelle und genaue Kalibrierung beim Einsatz hochempfindlicher Mikrowaagen. Er ermöglicht sicheres Arbeiten mit pulverförmigen Substanzen und bietet beste Einsehbarkeit ins Abzugsinnere.

Bild 3. Vom Laborraster ausgehend war bei einem optimalen Arbeitsablauf die größtmögliche Nutzfläche von Tischen zu erreichen, wobei die vorgeschriebenen Gangbreiten einzuhalten waren

18

Forschungs-Laborbauten2019.indb 18

Mobile Einrichtung – inklusive Spülen „Noch weiter konnten wir dann für das Hauptlabor punkten“, berichtet Michael Lasko: „Denn als Kooperations-

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Projektvorstellungen

zentrum, in dem immer wieder andere Forschergruppen arbeiten, wollte Merck ein komplett flexibles Labor. Wir haben daher die gesamte Einrichtung auf Rollen gestellt.

Es gibt sogar mobile Spülen.“ Mediensäulen, die von der Decke hängen, liefern die nötige Versorgung mit Strom, Wasser, Gas, etc. – und können bei Bedarf an dem Aufhängungsraster einfach umgehängt werden. Ein Maximum an Wandlungsfähigkeit wurde so erreicht.

galt zudem eine stark eingeschränkte Arbeitszeit auf der Baustelle: Da diese sich inmitten eines Bürogebäudes befand, konnten lärmende Tätigkeiten nur nachts durchgeführt werden. Deshalb wurde für Merck bis zuletzt jeglicher Handlungsspielraum ausgenutzt, um den Eröffnungstermin zu halten. Sabrina Gomm berichtet: „Um den Montageablauf zu optimieren, haben wir das Projekt noch nach der Produktion umstrukturiert und hierdurch eine schnellere, nach Montageaufwand priorisierte Anlieferung der Ware erreicht.“

Internationale Abwicklungskompetenz

Begeisterte Kunden und Besucher

Eine hohe Flexibilität bot Waldner ebenfalls über die gesamte Lieferkette. Hier arbeiteten Michael Lasko als Ansprechpartner direkt vor Ort und Sabrina Gomm aus dem Projektteam in Wangen eng zusammen. Sie kümmerte sich von Wangen aus um die Projektabwicklung. In der heißen Phase war selbstverständlich auch sie vor Ort, um bis zum Beginn der Montage für eventuelle Fragen gleich zur Stelle zu sein. Gerade in der Implementierungsphase ist ein enger Kontakt mit dem Kunden unabdingbar, um am Ende den größtmöglichen Kundennutzen zu erzielen.

Merck ist von der Umsetzung begeistert. Auf 1.100 m2 sind nun ansprechende Labore entstanden. Darüber hinaus gibt es noch Büroräume und eine Empfangshalle – und Platz für zwei weitere Tochterfirmen, die ebenfalls in das Gebäude kommen sollen. Auch hier wird das Waldner-Team wieder dabei sein. Doch schon jetzt weckt das Vorzeigelabor reges Interesse bei anderen Unternehmen.

Weitere Informationen:

Straffer Terminplan

WALDNER Laboreinrichtungen GmbH & Co. KG Haidoesch 1, 88239 Wangen im Allgäu Tel. (07522) 986-285, Fax (07522) 986-792 85 kommunikation@waldner.de, www.waldner-lab.de

Gerade bei einem straffen Terminplan müssen alle Gewerke reibungslos ineinandergreifen. Bei diesem Projekt

Bauingenieur Praxis

Ingenieurbau Allgemein

Ingenieurholzbau nach Eurocode 5 Konstruktion, Berechnung, Ausführung ISBN 978-3-433-03013-4

Solarstrahlung und Tageslicht ISBN 978-3-433-03188-9

Tragende Bauteile aus Glas Grundlagen, Konstruktion, Bemessung, Beispiele ISBN 978-3-433-02914-5

www.ernst-und-sohn.de

Alle Bücher auch als

Ernst & Sohn

Kundenservice: Wiley-VCH

Tel. +49 (0)6201 606-400

Verlag für Architektur und technische

Boschstraße 12

Fax +49 (0)6201 606-184

Wissenschaften GmbH & Co. KG

D-69469 Weinheim

service@wiley-vch.de

1035816_dp_181x128.indd 1

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 19

erhältlich.

1035816_dp

Angewandte Baudynamik Grundlagen und Praxis beispiele ISBN 978-3-433-03028-8

18.02.19 12:15

19

17.04.19 16:05

Projektvorstellungen

LABORPLANUNG FÜR DIE GRUND­ LAGENFORSCHUNG ZENTRUM FÜR INTEGRATIVE INFEKTIONS­ FORSCHUNG IN HEIDELBERG

Bild 1. Außenansicht des CIID: Das Gebäude fügt sich in das bestehende Theoretikum ein. (Foto: HGEsch)

Dirk Riebniger, Teamplan GmbH Ende 2017 wurde auf dem Campus Neuenheimer Feld der Neubau des Zentrums für Integrative Infektionsforschung (Center for Integrative Infectious Disease Research – CIID) der Univer­ sität Heidelberg in Betrieb genommen. Insgesamt wurden ca.

21,5 Millionen € in den Neubau investiert.

Ein interdisziplinäres Wissenschaftlerteam aus den Bereichen Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und Nano­ technologie betreibt im Neubau Grundlagenforschung an medizinisch relevanten Infektionserregern wie z. B. Hepa-

20

Forschungs-Laborbauten2019.indb 20

titis- und HI-Viren, Zika- und Malariaerregern. Bis zu 150 Mitarbeiter in mehr als 20 Arbeitsgruppen arbeiten im Gebäude. Untersucht wird u. a. wie Infektionserreger ihren Wirt beeinflussen, wie sie in die Zellen des Wirtes eindringen und wie Wirkstoffe diese Prozesse unterbinden und beeinflussen könnten. Ziel ist es, den Verlauf der Infektion in komplexen Organsystemen bzw. einem lebenden Organismus besser zu verstehen. Für diese Forschung stehen im Laborgebäude auf über 2.700 m2 Nutzfläche molekularund zellbiologische Laboratorien der Schutzstufen S2 und

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:05

Labor

Zellkultur

Auxilliar

Büro

Labor

Zellkultur

Auxilliar

Büro

Labor

Zellkultur

Projektvorstellungen

80

AS

60 60

GS AS AS

80 80

GS

AS AS

GS 80

80

GS

GS

AS

80

AS

80 80

60 60

GS AS AS

GS GS

GS

60

80

80 80

AS

60 60

GS AS AS

GS GS

RS

80

AS

AS AS

GS

GS 80

GS

60

80

80 80

AS

AS AS

GS

GS 80 80

GS AS AS AS

GS

RS

80

AS

80

80 80 80

AS AS AS

80 80

GS

60

AS

AS

80

AS AS

80

80 80

AS

(später) GS AS

GS

80

AS AS AS

80

AS

80

80

AS AS AS

80

AS 80 80

GS AS AS

80

AS

80 80

GS AS AS

AS

80

(später)

80

(später)

GS

80

(später)

RS

AS

AS

80

AS AS

80

80 80

AS

AS AS

80

80

80 80 80

(später)

GS

80

AS

AS

GS

80

80

AS AS

GS

AS

AS

GS

AS

2. OG

GS

2. OG

Vertikale Gliederung Die Obergeschosse nehmen die molekular- und zellbiologischen Laboratorien der Schutzstufe S2 auf. Im Erdgeschoss liegt, neben weiteren Laboren, die Core Unit für verschiedene hochauflösende Lichtmikroskope und bildgebende Verfahren. Im Untergeschoß erstreckt sich über mehr als 400 m2 der S3-Bereich.

Büro

2. OG

AS

S3, jeweils mit den erforderlichen Auxiliarräumen, zur Verfügung. Neben dem großen S3-Bereich ist eine Core Unit für hochauflösende Lichtmikroskopie zentraler Bestandteil des Projekts.

Das Gebäude fügt sich zwischen die südlichen Bestandsgebäude des Theoretikums ein. Unterirdisch ist es über Tiefgeschosse, die als Verund Entsorgungswege dienen, mit dem Theoretikum verbunden. Oberirdisch ist es mittels einer zweigeschossigen Brücke an die Bestandgebäude angebunden. Das Gebäude selbst ist horizontal wie vertikal klar gegliedert.

Auxilliar

(später)

Auxilliar

Büro

Labor

Mikroskopie

Zellkultur

Auxilliar

Büro

Labor

Mikroskopie

Zellkultur

Auxilliar

Büro

Labor

Mikroskopie

Zellkultur

EG

EG EG

Horizontale Gliederung Die oberirdischen Ebenen sind jeweils als klassischer Dreibund organisiert. Eine Bürozone im Süden, Richtung Botanischer Garten, wird durch eine Nebenraumzone mit Auxiliarräumen und Personalschleusen vom eigentlichen Labortrakt getrennt.

Durch die Lage der Laborzone an der Nordseite des Gebäudes wird hier vor allem im Sommer ein zusätzlicher Wärmeintrag vermieden.

1. UG

Barriere

S3-Bereich

Barriere

S3-Bereich

Barriere

S3-Bereich

1. UG

S2-Laborbereiche

1. UG

In den Obergeschossen befinden sich die molekular- und zellbiologischen Laboratorien der Schutzstufe S2. Die Ausstattung der Labore und ihre Medienversorgung ist flexibel ausgelegt, sodass sie aktuellen

Bild 2. Gliederung der Geschosse im CIID: 2. OG: Deutlich zu erkennen ist die Ausbildung als typischer Dreibund aus Büros, Auxiliarbereich und Laborzone. Die Labore für Zellkultur liegen jeweils an den Enden der Laborzone.

EG: Die rechte Hälfte der Ebene nimmt die Core Unit für die Mikroskopie auf.

UG: Hinter der Barriere erstreckt sich der mehr als 400 m 2 große S3-Bereich. (Grafik: Teamplan)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 21

21

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Bild 3. Molekularbiologisches Labor im S2-Bereich: Medienversorgung und Einrichtung sind flexibel geplant, damit sie aktuellen Anforderungen und zukünftigen Nutzungsänderungen gerecht werden können.

Bild 5. Spülküche im S2-Bereich: Spültischanlage mit redundant ausgelegten Autoklaven

Bild 4. Molekularbiologisches Labor im S2-Bereich: Bei der Einrichtung fiel die Entscheidung zugunsten eines modular aufgebauten Einrichtungssystems, das er­weitert oder auch zurückgebaut werden kann.

Bild 6. Einer der Räume für hochauflösende Lichtmikroskopie im S2-Bereich (Fotos 3–6: Teamplan)

Anforderungen, aber auch zukünftigen Änderungen gerecht werden kann. Auf Seiten der TGA-Installation heißt das, dass bewusst ein offenes Installationskonzept gewählt wurde, das jederzeit mit vertretbarem Aufwand erweitert werden kann. Bei der Einrichtung fiel die Entscheidung zugunsten eines modular aufgebauten Einrichtungssystems, das erweitert oder auch zurückgebaut werden kann, sodass es sich geänderten Methoden oder Geräteausstattungen anpassen kann.

Auf jeder Ebene sind die erforderlichen Auxiliarräume, wie z. B. Geräteräume für Kühl- und Gefriergeräte, Zentrifugenräume und Lagerräume vorhanden. Bezüglich des Aufbereitungs- und Entsorgungskonzepts fiel die Entscheidung zugunsten einer zentral gelegenen Spülküche.

Hier stehen für die Vernichtungssterilisation zwei Autoklaven zur Verfügung. Eine Kleinförderanlage verbindet die einzelnen Ebenen mit der Spülküche. Zu entsorgende oder aufzubereitende Güter erreichen die Spülküche, ohne dass andere Aufzüge belegt werden müssen. Aufbereitete Güter

können wiederum zielgerichtet auf die Ebenen verbracht werden.

22

Forschungs-Laborbauten2019.indb 22

Mikroskopierbereich Im Erdgeschoß liegen die Mikroskopierräume für hoch­ auflösende Lichtmikroskopie. Beobachtungen in Echtzeit und eine sehr hohe räumliche Auflösung sind zwei der Voraussetzungen, die erfüllt sein müssen, damit die Wissenschaftler ihre anspruchsvollen Ziele verfolgen können. Angewandte Methoden sind z. B. STED, TIRF und STORM. Weiterhin kommen Laser Scanning Confocal Mikroskope und Spinning Disc Confocal Mikroskope zum Einsatz. Die Ausstattung und Medienversorgung der Räume wurde eng mit dem Nutzer abgestimmt. Spezielle Anforderungen dieses Bereiches sind beispielsweise in Gruppen schaltbare Steckdosen, eine hohe Anzahl an EDV-Anschlüssen, Laserwarnleuchten, Sondergasversorgungen und eine Ausstattung der Räume mit reflexionsarmen Wandbeschichtungen.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Bild 7. Zellkulturraum im S3-Bereich mit Sicherheitswerkbänken und Inkubatoren

Bild 8. Barriere des S3-Bereichs: links zwei Durchreicheautoklaven zum Aus­ schleusen von Material und Abfällen, rechts der Durchgang zur Personalschleuse (Fotos 7 und 8: Thomas Ott, www.o2t.de)

Die Mikroskope selbst stehen auf schwingungsgedämpften Tischen, um Vibrationen abzufangen und so die erforderlichen hohen Auflösungen erreichen zu können.

möglich. Auch in diesem sensiblen Bereich sind mehrere hochauflösende Mikroskope installiert, die z. B. dreidimensionale Fluoreszenzaufnahmen an lebenden Zellen und Geweben über einen längeren Zeitraum ermöglichen.

Im CIIID finden die Wissenschaftler ideale Räumlichkeiten vor, in denen sie ihre Forschungen an Infektions­ erregern durchführen können. Alle sicherheitsrelevanten Aspekte sind für die heutigen Erfordernisse angepasst und können für zukünftige Belange flexibel weiterentwickelt werden. Umgesetzt wurde das Projekt vom Büro Gerber Architekten GmbH aus Dortmund, das 2012 den Architektenwettbewerb für sich entscheiden konnte, und dem Büro Teamplan, das 2013 mit der Planung der festinstallierten Laboreinrichtung, der Geräteausstattung und Beschaffung, sowie der Planung und Beschaffung der Büroeinrichtung beauftragt wurde.

S3-Laborbereich Im Untergeschoss liegt der S3-Laborbereich, der über eine Barriere, bestehend aus Personalschleuse und zwei Durchreichesterilisatoren, vom übrigen Gebäude separiert ist.

Der S3-Laborbereich bildet die Laborausstattung des übrigen Gebäudes im Kleinen ab und verfügt dementsprechend über mehrere Zellkultur- und molekularbiologische Laboren sowie Mikroskopierräume nebst erforderlichen Nebenräumen. Darüber hinaus bieten zwei Räume die Möglichkeit, die Vorgänge während einer Infektion direkt am Tiermodell zu untersuchen. Alle Räume sind so ausgeführt, dass sie vom Flurbereich aus mit Wasserstoffperoxid begasbar sind. Da alle Güter, die den S3-Bereich verlassen, autoklaviert werden müssen, wurde auf eine Wasserversorgung der Labore verzichtet. Dennoch anfallendes Abwasser wird in den o. g. Durchreichsterilisatoren autoklaviert.

Sollen thermolabile Güter den Bereich verlassen, ist dies über eine Wasserstoffperoxidbegasung in den Autoklaven

Planen und Beraten

Heerweg 8 72070 Tübingen

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 23

Teamplan GmbH Heerweg 8, 72070 Tübingen Tel. (07071) 977-0, Fax (07071) 977-160 info@teamplan.de, www.teamplan.de

Unsere Leistungen in der Labortechnikplanung: · Erbringung aller Leistungsphasen nach HOAI

TEAMPLAN GmbH

Weitere Informationen:

· Bestandsanalysen · Machbarkeitsstudien

· Umbau und Sanierung · Neubauten

Telefon +49 (0)7071 977-0 Fax +49 (0)7071 977-160

www.teamplan.de info@teamplan.de

23

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

MAX-PLANCK-INSTITUT FÜR INTELLIGENTE SYSTEME NEUER STANDORT IN TÜBINGEN

Bild 1. Das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Tübingen: Ansicht von Osten

Roland Leins Künstliche Intelligente Systeme werden in den kommenden Jahren in vielen Bereichen von hoher gesellschaftlicher Relevanz und von entscheidender Bedeutung sein, sei es im Internet, in der Mobilität und dem „autonomen Fahren“, in der Industrie oder im Gesundheitssektor. Intelligente Systeme kommen gut mit den Herausforderungen von komplexen und dynamischen Umgebungen zurecht. Der Schlüssel hierzu ist ein fundamentaler Zyklus aus Wahrnehmen, Handeln und Lernen.

Biologische Systeme – von Kleinstlebewesen bis zum Menschen – schließen mit Hilfe unterschiedlicher Mechanismen diesen Zyklus und generieren somit einen iterativen Lernprozess. Inzwischen gibt es zahlreiche künstliche Intelligente Systeme, die dem Erfolg des jungen Forschungsgebietes „Maschinelles Lernen“ seit Anfang des Jahrtausends zu verdanken sind. In der Informationstechnologie

24

Forschungs-Laborbauten2019.indb 24

und im Internet dienen künstliche intelligente Systeme schon heute erfolgreich zur Bild- oder Spracherkennung und werden zukünftige Grundlage für viele weitere Anwendungen sein.

Ein neues Institut Das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme wurde im März 2011 gegründet und gehört damit zu den jüngsten Instituten der Max-Planck-Gesellschaft. Sein Stuttgarter Standort ist aus dem ehemaligen MPI für Metallforschung in Stuttgart-Büsnau hervorgegangen. Dort liegt heute der Schwerpunkt auf der Realisierung physischer intelligenter Systeme.

Der neue Tübinger Standort hat sich neben dem Friedrich-Miescher-Labor, dem Max-Planck-Institut für

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Entwicklungsbiologie und dem Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik als vierte Einrichtung auf dem Max-Planck-Campus neu etabliert. Die Gründungsdirektoren arbeiten in den Gebieten „Wahrnehmen, Lernen und Handeln“ als Experten für Software und Hardware eng zusammen. Neben der standortübergreifenden Zusammenarbeit mit Stuttgart besteht eine enge Verbindung mit der Eberhard-Karls-Universität Tübingen. Hierbei ist die Schnittstelle von der Informatik zur Neurowissenschaft und zu biomedizinischen Themen besonders interessant.

Das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme ist zudem „Keimzelle“ und erster Baustein für die u. a. vom Land Baden-Württemberg und der Amazon Research Foundation geförderte Forschungskooperation „Cyber Valley“.

Mit dieser hochinteressanten Bauaufgabe waren vier wissenschaftliche Abteilungen mit 255 Arbeitsplätzen zu errichten, die jede aus – – – –

„open office“-Forschungsbüros, großräumigen Sonderlaboren für die Robotikforschung, Video-, 3D-Druck und Optiklaboren und biochemischen Laboren

raumclusterartig zusammengesetzt sind. Im Gesamtgebäude ist außerdem eine für den wissenschaftlichen Seminar- und Konferenzbetrieb geplante Versammlungsstätte integriert und über geschossverbindende Lufträume an die oben genannten Abteilungen angeschlossen. Eine gebäude-

Bild 2. Schnitt

M: 1/100

Bild 3. Grundriss Untergeschoss M: 1/100

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 25

25

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Städtebau Das Baufeld liegt an einer städtebaulich und freiräumlich wichtigen und sensiblen Schnittstelle unmittelbar an der Einfahrt zum Max-Planck-Campus.

Im Nordwesten grenzt es an die Hauptachse des Campus, nach Südosten an die hangseitigen Grünflächen und ein wichtiges Naherholungsgebiet. Städtebaulich folgt der Neubau der topografisch bedingten Struktur parallel zum Hang liegender Gebäudevolumen, die von vegetationsreichen Naturräumen eingefasst werden.

Bild 4. Grundriss 1. Obergeschoss (Grafiken 2–4: ArGe Architekten Leins | Ohnemus | Wagner) Im Nordwesten besetzt ein dreigeschossiger Baukörper die straßenzentrale Großrechneranlage mit „freier Kühlung“ für die begleitende Grundstückskante. Die dem Campus zugesimulativ-bildgebende Computerforschung sowie ein re- wandte Gebäudeecke im Norden wird um zwei Etagen motefähiges Computerteleskop ergänzen die Versuchsaus- überhöht, sodass hier ein fünfgeschossiger Gebäudeteil stattung. eine städtebauliche Dominante formuliert und die Eigenständigkeit des Instituts an der Campusachse betont.

Gebäudetypologie des Neubaus Entwurfsbestimmend für den technisch orientierten Forschungsbau war eine wirtschaftliche Ausnutzung der Flächenarten von hochinstallierten Laboren und niedriginstallierten Büros. Das Gebäudekonzept hält sich konsequent an die von Nutzerseite definierte Funktionstrennung und die sich daraus ergebenden Vorteile für die technische Erschließung. Daraus resultiert eine Aufteilung der spezifischen Nutzungsbereiche in zwei Gebäudeteile (Bürobau und Gartengeschoss), die Raumtypen mit vergleichbaren Anforderungen hinsichtlich der Funktion und Installationsdichte zusammenfassen.

Sämtliche Büros sind in den Obergeschossen angeordnet. Die Abteilungen sind geschossweise geschichtet und untereinander auf kurzen Wegen und „schnellen Treppen“ verbunden. Um die hohen Anforderungen an Licht und Temperaturstabilität im Laborbereich sicherzustellen, wurden alle Labore im Untergeschoss angeordnet.

Für die Forschungsarbeiten mussten ganz spezielle Experimentierflächen, die sogenannten Sonderlabore („shared labs“), errichtet werden. Diese hallenartigen Räume weisen Charakteristika von Videostudios und physikalischen Laboren auf, in denen bei kontrollierten raumklimatischen Bedingungen Bewegungs- und Wahrnehmungsprozesse erforscht werden. In den Sonderlaboren werden Versuchsaufbauten verschiedener Umgebungen für „computer-vision“Experimente bei flexibler Raumaufteilung durchgeführt.

Daneben wurden Experimentierflächen für robotische Systeme geschaffen.

Die technische Versorgung aller Labore und Studios erfolgt aus der Kellerzentrale. Sämtliche Funktionsbereiche basieren auf einem einheitlichen Ausbauraster von 1,20 m.

Das zentrale Atrium wird umschlossen von Aufenthaltsund Kommunikationszonen auf fünf Ebenen und durch ein quadratisches Oberlicht natürlich belichtet.

Auf den Etagen sind alle Büros und Besprechungsräume fassadenseitig angeordnet. Besonders geprägt wird der Standort durch die Topografie und das Panorama auf M: 1/100

Bild 5. Video-Labor

Bild 6. Biochemisches Labor

26

Forschungs-Laborbauten2019.indb 26

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

die Schwäbische Alb im Süden und Osten. In den Ober­ geschossen sind große Balkone und Terrassenflächen vorhanden, die zusammen mit den dort jeweils angesiedelten Gemeinschaftsflächen (Teeküchen und wohnzimmerhafte Meetingräume) das Aussichterlebnis in den Arbeitsalltag einbeziehen. Das Gebäude ist behindertenfreundlich und in den öffentlich zugänglichen Gemeinschaftsbereichen barrierefrei konzipiert.

Materialkonzept Entsprechend ihrer unterschiedlichen Funktionen und Nutzungen unterscheiden sich Eingangsebene und Obergeschosse in der Fassadengestaltung vom Sockelgeschoss.

Die umlaufende Fensterbandfassade aus Glas und anthrazitfarbenen Glattblechen und vorgesetztem Sonnenschutzund Wartungsbalkon erzeugt eine starke horizontale Gliederung der Büroetagen, während das Gartengeschoss mit einer steinernen Lochfassade aus Crailsheimer Muschelkalk hangseitig massiv und geschlossen erscheint. Im Innenausbau wurden die Büro- und Auswerteplätze mit Parkettböden aus antistatisch wirksamem Eichenholz aus­ gestattet. Die Geschossdecken sind mit Hohlraumböden versehen, in denen die technischen Installationen wie Daten- und Stromkabel, Wasser- und Heizleitungen geführt werden. Dies erlaubt wirtschaftliche Nachrüstung und Wartung der Medienverteilung. Die Wände der Bürogeschosse sind als Systemwände ausgeführt, auch sie können versetzt, nachgerüstet und verändert werden. Die Wandbe-

Bild 7. Co-Working Bereich (Fotos 5 und 7: Olaf Herzog, Waldkirch)

plankungen sind aus Holzwerkstoffen in Eiche und gelochten Metallelementen gefertigt, die beide raumakustisch wirksam sind. In den Kommunikationsbereichen sind die Wände mit Whiteboards und raumhohen Tafeln beplankt, die seit dem Bezug des Hauses von den Forscherinnen und Forschern intensiv zum Gedankenaustausch genutzt werden.

Nachhaltigkeit und Energiehaushalt Um bei hohen Traglasten und großen Spannweiten die ­Deckenverformungen im Sinne einer nachhaltigen Ge-

FREIRAUM FÜR FORSCHUNG. Innovative Tragwerksplanung für Hochschulen.

Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Tübingen

www.mvd-plan.de MVD Anzeige_Max-Plank_RZ Kopie.indd 2

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 27

12.03.18 10:41

27

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Bild 8. Balkon

Bild 9. Co-Working Bereich

Bild 10. Foyer (Fotos 1, 6, 8–10: Wolf-Dieter Gericke, Waiblingen)

brauchsfähigkeit zu begrenzen, wurden die Flachdecken in Teilbereichen mit Monolitzen vorgespannt. So konnten alle Decken ohne Einschränkung der nutzbaren Raumhöhe und ohne hindernde Versprünge in einheitlich durchlaufender Deckendicke ausgeführt werden. In die Sicht­ betondecken der Obergeschosse sind die Elektroleerrohre, die Sprinklerleitungen und die Rohre der Betonkernaktivierung integriert.

28

Forschungs-Laborbauten2019.indb 28

Für die Zurückhaltung von Regenwasser sind die Flachdächer mit Magerrasen extensiv begrünt. Zur Nutzung der Abwärme aus den Serverracks in der Gebäudeheizung wurden die Geschossdecken in den Bürobereichen als Niedertemperaturheizflächen aktiviert. Gute Wirkungsgrade für das Raumklima werden durch die in den Deckenspeichermassen einbetonierten Wärmetauscherrohre erzielt, deren geschlossener Wasserkreislauf ganzjährig auf ca. 22 °C vortemperiert ist. In den Zuleitungen für Labormedien und Kaltwasser sind Leistungsreserven sowie raumweise Abgangsstutzen für eine flexible Nachrüstung ent­ halten. Auch für eine mögliche Erweiterung des biochemischen Laborbereiches wurden Auslegungsreserven in den zentralen Lüftungsgeräten sowie in den Kanalquerschnitten berücksichtigt.

Die Erforschung von technischen Systemen, die selbstlernend eine große Anzahl von Parametern so steuern, dass eine vorgegebene Zielfunktion optimiert wird, ist ein zen­ trales Thema des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme, wobei die Anwendung der Methoden auf die Haustechnik interessantes Neuland darstellt. Diese enge Verzahnung von Neubauprojekt und Forschungsausrichtung des Institutes bot die Chance, noch während der Realisierungsphase ein wissenschaftliches Energiemonitoring zu installieren. Ziel ist es, damit die Raumzustands­parameter, Energiemengen, Leistungen, äußere Einflüsse sowie das Nutzerverhalten zu erfassen und schließlich den Energieverbrauch zu minimieren und den Gebäudebetrieb zu optimieren.

Bautafel Neubau Institutsgebäude mit physikalischen und biologischen Laboren, Büros und Seminarräumen sowie speziellen Experimentierbereichen mit Roboter-, Optik- und Video-Laboren ­sowie Teleskopkuppel ■■ Nutzer: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme ■■ Nutzung: Grundlagenforschung in den Bereichen Installation von robotischen Systemen, Untersuchung von Wahrnehmungsprozessen, Lernen und Bewegungssteuerung des Menschen ■■ Geschosse: 7 ■■ Nutzfläche 1–6: 5.900 m2 ■■ Bruttogrundfläche: 13.304 m2 ■■ Bruttorauminhalt: 62.150 m3 ■■ Arbeitsplätze: 255 ■■ Gesamtbaukosten: ca. 46,1 Millionen € brutto, davon als ­Sonderfinanzierung Bau durch das Bundesland Baden-Württemberg 41 Millionen € brutto ■■ Planungsbeginn: Juli 2012 ■■ Baubeginn: September 2014 ■■ Fertigstellung: März 2017

Weitere Informationen: ArGe Architekten Leins | Ohnemus | Wagner – Freie Architekten I Part mbB Fabrik Sonntag 9, 79183 Waldkirch Tel. (07681) 479 13-13, Fax (07681) 479 13-10 mpi-is@arge-architekten.de, www.arge-architekten.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

HOLZ-BETON-HYBRIDBAU MIT SPEZIELLEN VERBUNDKNOTEN FIRMENGEBÄUDE IN BERLIN-MARZAHN

Bild 1. Der erste Teil des zukünftigen Gebäudeensembles des FLEXIM-Firmensitzes in Berlin-Marzahn, bestehend aus einem drei- und einem viergeschossigen Hybridbau aus Holz und Beton auf einem Stahlbeton-Untergeschoss.

Seit November 2017 hat die FLEXIM Flexible Industriemesstechnik GmbH ein neues Firmengebäude in Berlin-Marzahn. Oder genauer gesagt: Den ersten Teil des zukünftigen Gebäudeensem­ bles des neuen Unternehmenssitzes, bestehend aus einem dreiund einem viergeschossigen Hybridbau aus Holz und Beton auf einem Stahlbeton Untergeschoss, das teilweise im Erdreich liegt, teilweise aber auch durch Böschungen, Geländeversprünge oder die Zufahrt in den Logistikbereich im UG sichtbar wird.

FLEXIM, ein international führendes Unternehmen auf dem Gebiet der Entwicklung und Herstellung von Ultraschall-Durchflussmessgeräten, expandiert jährlich um ca.

20 %, was den Erweiterungsbau notwendig machte. Um bei diesem wirtschaftlichen Wachstum auch räumlich mitzuwachsen, sollen die insgesamt sechs Gebäudeteile nicht auf einmal errichtet, sondern in mehreren Bauabschnitten realisiert werden. Ca. 45.000 m2 Bruttogeschossfläche wollte die Bauherrschaft zur Verfügung haben. Dabei umfasst das Raumprogramm die Bereiche Produktion, Verwaltung, Forschung und Schulung und folgt den logistischen Prozessen des Produktionsablaufs, bestehend aus Anlieferung, Montage der Komponenten, Verpackung, Lagerung und Auslieferung.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 29

Auf Basis dieser Eckdaten schrieb FLEXIM 2013 ein Auswahlverfahren mit Vorentwurfskonzept aus. Als Sieger ging das Berliner Büro ZRS Architekten Ingenieure mit einem stufenweise erweiterbaren Holz-Beton-Hybridbau hervor. Die Struktur der Gebäudeanordnung basiert laut Planern auf dem Prinzip der historischen Berliner Gewerbehöfe in Geschossbauweise, d. h. dass nach Fertigstellung aller Bauabschnitte alle sechs Gebäude über Höfe miteinander verbunden sind. Dieses Höfekonzept passte optimal zu den abzubildenden Produktions- und Logistikabläufen.

Damit konnte ein entsprechendes, den Nutzern angepasstes, technisch hochwertiges Gebäude realisiert werden, in dem auch die gewünschten zahlreichen Gemeinschaftsund Kommunikationszonen ideal unterkommen.

Realisierung des ersten Bauabschnitts als Gebäudekomplex mit zwei Höfen Aus dieser Grundidee ergab sich die Anordnung der beiden Baukörper des ersten Teilgebäudes: ein quadratischer und ein rechteckiger Ring (Gebäude-Außenabmessungen: 38 m × 38 m/38 m × 55,60 m) sind wie eine liegende Acht über eine Gebäudeecke miteinander verbunden bzw. über-

29

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

schneiden sich hier und bilden zwei Höfe sowie einen Vorplatz. Der Hof des rechteckigen Gebäudes (Hof B), bleibt offen und dient als eine Art Atriumgarten, der des quadratischen Gebäudes (Hof A) erhielt ein Glasdach und wird zu einem Lichthof innerhalb des Baus.

Aufgrund der Lage des Grundstückes im Bereich eines ehemaligen Rieselfeldes, einer Anlage zur Reinigung

von Abwässern, erfolgte die Gründung durch eine Aufschüttung von ca. 2 m. Um dieses Maß ist das Gebäude in den Baugrund eingelassen. Hier befindet sich eine das gesamte Gebäude unterfahrende Lager- und Logistikebene.

Das Hochregallager, ebenfalls im UG untergebracht, reicht sogar teilweise ins Erdgeschoss hinein, ist also bereichsweise zweigeschossig. Im Norden befindet sich der Logistikhof für Anlieferung und Warenausgang.

Empfang und Haupteingang sind im quadratischen Gebäudering untergebracht. Dessen Erdgeschoss nimmt außerdem die Kantine und die Schulungsräume auf. In den ersten Obergeschossen der beiden Baukörper befindet sich in Längsrichtung außerdem der sogenannte Boulevard. Er verbindet die Höfe miteinander. Darüber hinaus verbinden die drei Erschließungskerne des Gebäudekomplexes mit Treppenhaus und Aufzug den Boulevard mit allen Ebenen und ermöglichen die zentrale Materialversorgung und Anbindung an das Lager und die Logistik im Souterrain.

Hybride Skelettbauten mit schubfesten Holz-Beton-VerbundDecken Das Tragwerk der beiden Mehrgeschosser bildet ein HolzBeton-Skelettbau. Das Untergeschoss ist in Stahlbeton (WU Beton) ausgeführt. Ebenfalls aus Stahlbeton sind die drei aussteifenden Erschließungskerne bis ins abschließende dritte bzw. vierte Geschoss sowie die Innen-Stützen und Träger des Skeletts – diese allerdings nur bis ins zweite bzw. dritte Geschoss – für die Stützen und Träger der

Bild 2. Schematische Darstellung der übergeordneten Organisation der Gebäude­ körper.

30

Forschungs-Laborbauten2019.indb 30

Bild 3. Ein quadratischer und ein rechteckiger Ring sind wie eine liegende Acht über eine Gebäudeecke miteinander verbunden und bilden zwei Höfe aus. An den ersten Teil des Gesamtprojekts sollen nach und nach weitere „Hofgebäude“ angebaut werden.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Bild 4. Gebäudeschnitte längs (links) und quer (rechts) mit Logistikebene im Unter­ geschoss und Hochregallager über zwei Geschosse (UG/EG).

obersten Geschosse kam Brettschicht(BS)-Holz zum Zug. Eine Besonderheit stellt außerdem das Tragwerk der dem Atrium zugewandten Gebäudehülle des quadratischen Baus dar: Es ist als reines Holzskelett aus BS-Holz-Trägern (b/h = 25 cm × 40 cm) und -Stützen (b/h = 25 cm × 48 cm) mit speziell entwickelten Knotenpunkten zur Lastdurchleitung ausgeführt.

Für die Geschossdecken wählten die Planer eine HolzBeton-Verbund(HBV)-Konstruktion in Form von Balkendecken aus BS-Holz-Trägern (b/h = 18/22 cm × 24 cm) und einer 24 mm dicken Dreischichtplatte als verlorene Schalung für die statisch mitwirkende 8 cm Ortbetonschicht.

Die Decken sind als Einfeldträger mit einer maximalen Spannweite von 6,50 m ausgeführt. Dabei sind diese BSHolz-Träger bzw. Deckenbalken im regelmäßigen Abstand von 1,0 m angeordnet und liegen über Konsolen auf den Stahlbetonträgern auf bzw. schließen über Stahlanschlussbleche an die BS-Holz-Träger des Holzskeletts an. Quer über die Deckenbalken wurden dann die Dreischichtplatten verlegt, sodass eine Art Plattenbalken entsteht.

Den Verbund dieses Plattenbalkens mit dem Beton stellen sogenannte FT-Verbinder der Fa. SWG/Würth her (FT steht für Fertigteil, wobei der Verbinder hier nicht zusammen mit Fertigteilen verwendet wurde). Diese wurden reihenweise in Achse der Deckenbalken, also ebenfalls im Abstand von 1 m, aufgebracht. Dabei dient der FT-Verbinder mit seinem geneigten Schraubkanal als Platzhalter und Führungshülse für die Verbindungsmittel. Entsprechend lange Schrauben verspannen die Deckenbalken mit der Holzplatte und verzahnen sich mit dem bewehrten Aufbeton. Die im Verbinder integrierte Stahlplatte vergrößert die Pressfläche des Schraubenkopfes und verhindert so das Herausziehen, Durchziehen bzw. Durchstanzen der Schraube.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 31

Weitere Vorteile führten zur Wahl dieses Verbinders, weshalb die Planer sich schon in der Angebotsphase dafür entschieden. Etwa diesen: Die im Vergleich zu herkömmlichen stiftförmigen Verbindungsmitteln größeren Schraubendurchmesser und -längen kombiniert mit dem flachen Einschraubwinkel erhöhen die Tragfähigkeit der Einzelverbindung. Dadurch kann die Gesamtzahl der erforderlichen Verbinder im Vergleich zu klassischen HBV-Decken mit diagonal eingedrehten Schrauben im Nassbetonverguss um bis zu zwei Drittel reduziert werden. Das verkürzte auch die Montagezeiten erheblich.

Zusammen mit den eingespannten Stahlbeton-Stützen, -Wandscheiben und Erschließungskernen sorgen die HBV-Decken für die Aussteifung der beiden Gebäudeteile.

Bild 5. BS-Holz-Balken mit aufgelegter Dreischichtplatte bilden die Untersicht der Holz-Beton-Verbund-Decke. Die Deckenbalken liegen auf konsolenartigen Vorsprüngen der Stahlbeton-Träger des Skelettbaus auf.

31

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Bild 6. Das dem Atrium zugewandte Skelett des quadratischen Gebäuderinges besteht über alle Geschosse aus BS-Holz-Stützen und Trägern.

Spezielles Vergusssystem für Stützen-Träger-Anschluss ­eingesetzt Die Träger der BS-Holz-Skelettkonstruktion der dem Atrium zugewandten Seite sind als Durchlaufträger konzipiert, die geschossweise übereinander angeordneten Stützen stehen senkrecht auf ihnen. Bedingt durch die großen Spannweiten, die Anzahl der Geschosse und das Gründach, ergeben sich große Punktlasten, die die Stützen in die Träger einleiten. Zur Lastübertragung wurden für diese Kreuzungspunkte spezielle Verbundknoten mit einem Poly­merverguss-System gewählt. Hierfür erhielten die BSHolz-Träger im Bereich der Stützen drei Bohrungen mit Durchmessern von 65 mm. Diese wurden werkseitig bei ZÜBLIN Timber ausgefräst und mit einer polymergebundenen, hochdruckfesten Vergussmasse (Zwei-Komponenten-Epoxidharz mit mineralischem Zuschlag) verfüllt. Die für die Kopfseite der unteren Stützen erforderliche Stahlplatte diente hierbei als Schalung für den zähflüssigen Poly­merverguss. Damit konnte die in Kraftrichtung vollständig schlupffreie Lastdurchleitung realisiert werden.

Bereits nach wenigen Stunden erreicht die Vergussmasse die Bemessungsfestigkeit, sodass die Fertigung der Träger nur wenige Stunden dauerte.

Bild 7. Den Verbund zwischen Deckenbalken, Dreischichtplatte und Beton stellen FTVerbinder her. Diese wurden reihenweise in Achse der Deckenbalken aufgebracht.

Der Verbinder mit geneigtem Schraubkanal dient als Platzhalter und Führungshülse für die Verbindungsmittel. Entsprechend lange Schrauben verspannen die Konstruktion und verzahnen sich später mit dem bewehrten Aufbeton. (Fotos/Grafiken 1–7: ZRS ­Architekten Ingenieure)

32

Forschungs-Laborbauten2019.indb 32

Bemessen wurden die „Säulen“ auf Druckversagen des Polymervergusses. Die im Vergleich zum Holz hohe Festigkeit und Steifigkeit des Vergussmaterials führt zur überwiegenden Konzentration der Vertikallasten in den Polymersäulen, sodass diese den Hauptanteil der im Kontaktbereich eingeleiteten Lasten abtragen. Die Bettung in dem umgebenden Holz bewirkt zudem eine deutliche Tragfähigkeitssteigerung, die in die Bemessung jedoch nicht einbezogen wurde, sodass weitere Tragreserven vorhanden sind. So ermöglichen die Polymervergussknoten die Lastdurchleitung aus den Holzstützen durch die HBVDecke und die BS-Holz-Träger hindurch, fast ohne sie zu belasten.

Die vollständig in den Holzquerschnitt integrierten Säulen ermöglichen außerdem, dass sowohl der geforderte Brandschutz erfüllt als auch die optische Wirkung nicht beeinträchtigt wird. Zum Planungsbeginn 2013 lag für diese Vergussknotenlösung noch keine bauaufsichtliche Zulassung vor (inzwischen gibt es sie). Eine Zustimmung im Einzelfall ermöglichte es aber, sie einzusetzen.

Holzbauteile über Heißbemessung dimensioniert Die Dimensionierung der Holzbauteile erfolgte über den Abbrand (Heißbemessung), d. h. auf die statisch erforder­ lichen Abmessungen (der Kaltbemessung) wurde das Dickenmaß an Holz aufgeschlagen, das entsprechend dem rechnerischen Abbrandverhalten innerhalb von 90 Minuten abbrennt und verkohlt (Abbrandrate). Der Restquerschnitt trägt dann die im Brandfall anzurechnenden Lasten. In Bezug auf die „Kaltbemessung“ sind die Stützen und Träger daher überdimensioniert. Dafür konnte man auf aufwendige Brandschutzbekleidungen mit Gipsplatten verzichten und die Holzoberfläche der Stützen sichtbar lassen. Es galt die Feuerwiderstandsklasse F-90-B zu erfüllen, was durch die entsprechende Dimensionierung der Holzquerschnitte bzw. die hier verdeckt im Holz liegenden Anschlüsse sichergestellt werden konnte.

Skelettbauten erhalten Gebäudehülle aus HolzrahmenbauElementen Den hybriden Skelettbau umhüllen vorgefertigte, hoch­ wärmegedämmte Außenwand-Elemente in Holzrahmenbauweise mit Zellulosedämmung und vorgehängter Lärchenholzfassade – alles weitgehend CO2-neutrale Baustoffe, ganz bewusst gewählt. Sie erreichen einen U-Wert von 0,12 W/(m2K). Dabei wurden die geschosshohen, selbsttragenden, aber statisch nicht wirksamen Elemente vor den Trägern und Stützen vorbeigeführt und bilden eine geschlossene Gebäudehülle. Die Außenwandkonstruktion ist insgesamt diffusionsoffen ausgeführt.

Die nach außen- sowie hofseitig orientierten Außenwände samt hinterlüfteter Fassade bestehen abweichend von der Bauordnung Berlin (BauO Bln) aus normal entflammbaren Baustoffen. Um die Brandausbreitung über die Holzfassade auf das darüberliegende Geschoss ausreichend lange zu begrenzen, wurden in jedem Geschoss in Höhe der Brüstungen horizontal durchgängige Brandsperren angeordnet. Ebenso wird die Hinterlüftung der Außenwände in jedem Geschoss und zusätzlich vertikal an Treppenraumund Brandwänden sowie in Gebäude-Innenecken durch

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Holz prägt das Erscheinungsbild innen und außen Im 25. Jahr ihres Bestehens konnte die FLEXIM GmbH ihr neues Firmengebäude beziehen. Es zeigt innen und außen viel Holz und setzt sich damit von den umgebenden Gebäuden in dem von Industrie geprägten Bereich nördlich des Zentrums von Berlin-Marzahn ab.

Die HBV-Decken ermöglichten eine großzügige Gestaltung der Nutzflächen bei gleichzeitig hohen Ansprüchen an Optik und Brandschutz. Dabei erlaubten die innovativen Vergussknoten zwischen den Geschossbauteilen eine kostengünstige Umsetzung der notwendigen Lastdurchleitungen. Insgesamt trugen die Materialkombinationen zur Ausbildung einer leistungsfähigen Holz-HybridKonstruktion und damit zur effizienten Lösung der Bauaufgabe bei, die noch auf Fortsetzung wartet.

Dipl.-Ing. (FH) Susanne Jacob-Freitag, Karlsruhe

Bild 8. 3D-Zeichnung des Lastdurchleitungsknoten mit Polymerverguss, der beim Holzskelett der Atrium umgebenden Konstruktion ausgeführt wurde: Drei „Vergusssäulen“, die im BS-Holz-Träger integriert sind, leiten die Vertikallasten in die BS-HolzStützen des darunter liegenden Geschosses weiter. (Isometrie: ZÜBLIN Timber GmbH)

horizontale Holzverblockungen oder Schürzen unterbrochen. Damit lässt sich eine geschoss- oder brandabschnittsübergreifende Ausbreitung eines Brandes in der Hinterlüftungsebene verhindern.

Fassaden durch horizontale Gliederung gestaltet Die Fassade ist durch horizontale Bänder gegliedert. Geschlossene Holzelemente wechseln sich mit dunkel gerahmten Fenstern ab und ergeben mit dem außen liegenden Sonnenschutz eine sich ständig verändernde Fassadenansicht. Das Souterrain mit gedämmter Profilglasfassade dagegen setzt sich von der übrigen Lärchenholzfassade ab.

Auch die hell geputzten Hoffassaden erhielten die markanten Fensterbänder; hier fallen die geschlossenen Holz-Elemente besonders in den Blick.

Als klimaaktive Gebäudehülle konzipiert, ist der Anteil an Glas-, Verschattungs- und Nachtauskühlungselementen so gewählt, dass einerseits das Raumklima im Sommer einen hohen Komfort ermöglicht, andererseits aber der Jahresenergiebedarf gering ausfällt. In Kombination mit regenerativen Energiequellen wie Abwärme aus kommunalem Abwasser, Wärmepumpe, Kollektor und PhotovoltaikAnlage konnten die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 (EnEV) um 30 % unterschritten werden.

Schon in der Planung wurde das Projekt daher als „Klimaschutzpartner 2014“ ausgezeichnet (Preisträger der Kategorie „Erfolgreiche und innovative Planungen“).

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 33

Bautafel Firmengebäude FLEXIM GmbH, Berlin-Marzahn ■■ Bauherr: FLEXIM GmbH, 12681 Berlin, www.flexim.com ■■ Architektur: ZRS Ziegert Roswag Seiler Architekten ­Ingenieure, 10997 Berlin, https://zrs-berlin.de/de ■■ Tragwerksplanung (Massivbau): ZRS Ziegert Roswag Seiler Architekten Ingenieure, 10997 Berlin, https://zrs-berlin.de/de ■■ Tragwerksplanung (Holzbau): ZÜBLIN Timber GmbH, 86551 Aichach, www.zueblin-timber.com ■■ Brandschutz: Eberl-Pacan Architekten + Ingenieure, 10115 Berlin, https://brandwende.com ■■ Klimadesign, Simulation, EnEV-Nachweis: IB Hausladen, 85551 Kirchheim, www.ibhausladen.de ■■ TGA-Planung: ISB Schneider & Bauer GmbH, 10318 Berlin, www.isb-berlin.com ■■ Projektsteuerung: PPM GmbH Planung + Projektmanagement, 10961 Berlin, http://p-pm.de, Büro Jens Schubring, 10711 Berlin ■■ Bruttogeschossfläche (BGF): 13.700 m2 ■■ Nutzfläche (NF): 9.900 m2 ■■ Energiestandard: EnEV 2009 – 30 % ■■ Fertigstellung: November 2017 ■■ Auszeichnung: Klimaschutzpartner 2014 (Preisträger der ­Kategorie „Erfolgreiche und innovative Planungen“) ■■ Auftragssumme (Holzbau) (ZÜBLIN Timber GmbH): 1,57 Millionen € Weitere Informationen: ZÜBLIN Timber GmbH Industriestraße 2, 86551 Aichach Tel. (08251) 908-0, Fax (08251) 908-999 timber@zueblin.de, www.zueblin-timber.com ZRS Architekten Ingenieure Schlesische Straße 26, Aufgang A, 10997 Berlin Tel. (030) 398 00 95-0 info@zrs.berlin, www.zrs-berlin.de

33

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

BIOZENTRUM AUF DEM GUTENBERGCAMPUS IN MAINZ EXZELLENTE INFRASTRUKTUR FÜR FORSCHUNG UND LEHRE

Bild 1. Blick in das lichte Foyer und kommunikative Zentrum, rechts und links flankiert von den Laborclustern

hammeskrause architekten Auf dem Campus der Johannes Gutenberg-Universität in Mainz, in unmittelbaren Nähe zum Botanischen Garten, ist als erster Baustein das BioZentrum I entstanden. Über vier Geschosse stehen den 200 Mitarbeitern und Studierenden moderne Laborlandschaften und Büros sowie Seminar- und Besprechungsräume zur Verfügung. Die Förderung der Kommunikation unter den Wissenschaftlern und der Aufbau flexibler Labormodule sind die wesentlichen Aspekte des Entwurfs.

Sowohl das 2018 fertiggestellte Forschungsgebäude BioZentrum I als auch das derzeit im Bau befindliche BioZentrum II orientieren sich mit der Längsseite zum Botanischen Garten und bilden mit klar definierten Raumkanten den urbanen Auftakt der Bebauung. Für die Einbindung in den Campus ist die übergeordnete Wegeführung von besonderer Bedeutung. Die beiden Baukörper stellen die gewünschte Fußgängerverbindung in Nord-Süd-Richtung her und verbinden einen der Großparkplätze mit dem Inneren des Campus.

Eingefügt in die Labormodule, bildet ein lichtes Zen­ trum über alle Geschosse den zentralen Ort innerhalb des kompakten Gebäudes. Hier laufen alle Wege zusammen – atmosphärisch und funktional entsteht hier der Treffpunkt der Biologen. Die visuelle Vernetzung mit dem Botanischen Garten trägt zur hohen Aufenthaltsqualität dieses Ortes bei.

Die Seminar- und Besprechungsräume sowie die Aufenthaltsbereiche mit den integrierten Teeküchen sind ter-

34

Forschungs-Laborbauten2019.indb 34

rassenförmig geschichtet, um die Vernetzung zwischen den Forschergruppen auf jedem Geschoss, aber auch geschossübergreifend zu ermöglichen. Informelle Kommunikation zu fördern ist nachweislich eine der wichtigsten Voraussetzungen für Kreativität und Innovationsfähigkeit.

Im Erdgeschoss gruppieren sich alle öffentlichen Funktionen um die zentrale Eingangshalle. Das zu beiden Seiten transparente Foyer orientiert sich in Ost-West-Richtung zum nahen Botanischen Garten und macht die Grünanlage für die Mitarbeiter erlebbar. In den Laborclustern bieten bodentiefe Fenster an den Auswerteplätzen, die entlang der Fassade angeordnet sind, großzügige Ausblicke in die Natur.

Durch die Zonierung und Stapelung von Labormodulen und Büroräumen wird der Neubau kompakt und wirtschaftlich gegliedert. Kurze übersichtliche Wege sowie Einblicke zwischen den Funktionsbereichen und Ausblicke hinaus in die Landschaft unterstützen eine klare Orientierung. Die flexible Organisationsstruktur ermöglicht unterschiedlich schaltbare Büro- und Laborflächen als Basis für eine spätere Umnutzung oder zukünftige Forschungsentwicklungen.

Mit der Fertigstellung des BioZentrum II in direkter Nachbarschaft bis Ende 2019 wird die Infrastruktur für eine zeitgemäße Forschung und Lehre auf höchstem internationalen Niveau geschaffen, was die Voraussetzung für hochkarätige Neubesetzungen ist.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

l

6

Bild 2. Lageplan Campus der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

M 1:7500

Bild 3. Das zentrale Foyer orientiert sich in Ost-West-Richtung über alle Geschosse zum nahen Botanischen Garten Bild 4. Kurze übersichtliche Wege sowie Einblicke zwischen den Funktionsbereichen und Ausblicke hinaus in die Landschaft unterstützen eine klare Orientierung

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 35

35

17.04.19 16:08

Projektvorstellungen

Bild 5. Die Besprechungsräume und die Teeküchenbereiche sind terrassenförmig ­geschichtet, um die Vernetzung zwischen den Forschergruppen auch geschossübergreifend zu ermöglichen

Bild 7. In den Laborclustern sind die Auswerteplätze entlang der Fassade angeordnet und die bodentiefen Fenster gewähren den Forschern großzügige Ausblicke in die Natur (Fotos 1, 3–5 und 7: Wolf-Dieter Gericke)

Bild 6. Grundriss Erdgeschoss BioZentrum I und BioZentrum II (Grafiken 2 und 6: hammeskrause architekten)

Bautafel BioZentrum der Johannes Gutenberg-Universität Mainz ■■ Bauherr: Johannes Gutenberg-Universität Mainz ■■ Nutzer: Institut für Organismische und Molekulare Evolutionsbiologie, Institut für Entwicklungsbiologie und Neurobiologie ■■ Architekt: hammeskrause architekten, Stuttgart ■■ TGA: ZWP Ingenieur-AG, Wiesbaden ■■ Laborplanung: dr. heinekamp Labor- und Institutsplanung GmbH, Karlsfeld ■■ Gesamtbaukosten: 42 Millionen € ■■ NF 1-6: 4.700 m2

36

Forschungs-Laborbauten2019.indb 36

BGF: 11.2400 m2 BRI: 43.950 m3 Fertigstellung: 2018

■■ ■■ ■■

Weitere Informationen:

M 1:1000

hammeskrause architekten Freie Architekten BDA Krefelder Straße 32, 70376 Stuttgart Tel. (0711) 60 17 48-0, Fax (0711) 60 17 48 50 info@hammeskrause.de, www.hammeskrause.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Sonder

Sonderdrucke – Ihre Publikation als Werbemittel Sonderdrucke sind nicht nur für Sie, sondern auch für Ihr Unternehmen ein interessantes Werbemedium. Mit der Veröffentlichung und einer zusätzlichen Verbreitung in Form von Sonderdrucken partizipieren Sie vom hohen Ansehen des Verlages Ernst & Sohn in der Zielgruppe.

Nutzen Sie diese Möglichkeit als Imagetransfer für Ihr Unternehmen um die erarbeiteten Ergebnisse    

dem Markt Ihren Geschäftspartnern Ihren Kunden Ihren Mitarbeitern

zugänglich zu machen.

Bsp.: Festschrift

Wir fertigen für Sie Sonderdrucke:    



von Aufsätzen oder Berichten, in Kombination mit passenden Produktseiten, ergänzt mit eigenen Texten und Bildern, aus unterschiedlichen Zeitschriften, zusammengefasst nach Thematik oder Projekt, auch in ausschließlich digitaler Version als PDF...

Bsp .: So

nde

rdru

cke

...zu den verschiedensten Anlässen:   

zum Jubiläum, Firmenevent oder Kongress, als Festschrift im Buchformat und gern kombinieren wir für Sie auch Beiträge aus unseren Büchern mit Zeitschriften.

Die digitale Version für die Internetseite Ihrer Firma ist immer inklusive.

Bsp.: Broschur

Alles ist möglich - wir beraten Sie gern!

Weitere Informationen und Bestellvarianten:

www.ernst-und-sohn.de/sonderdrucke

Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

Rotherstraße 21 D-10245 Berlin Tel. +49 (0)30 470 31-292

Sonderdrucke_210x297mm_2017.indd 1 Forschungs-Laborbauten2019.indb 37

1138106_pf

09.06.2017 06:56:54 17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

ARCHITEKTUR IM KONTRAPUNKT UNIVERSITÄT ZU LÜBECK: ZENTRUM FÜR ­FORSCHUNG UND LEHRE

Bild 1. Eine Kubatur, zwei Gebäude: Der geplante Forschungskomplex aus den Neubauten Center for Research on Inflammation of the Skin (CRIS) und Zentrum für medizinische Struktur- und Zellbiologie (ZMSZ) ist der krönende Abschluss der baulichen Entwicklung auf dem Campus der Universität zu Lübeck (UzL)

Matthias Jacubasch Dieter Greve Sarah Niesert ■

■

Die Universität zu Lübeck (UzL) hat sich als Fokus-Universität an der Schnittstelle von Medizin, Naturwissenschaft und Technik international etabliert. Der humboldtschen Bildungsidee der Einheit von Forschung und Lehre verpflichtet, setzt die Universität ihren Fokus auf die Bündelung ihrer Kräfte und einen interdiszi­ plinären Austausch. Mit dem Bau eines Zentrums für Forschung und Lehre schließt sie die in einer Zielplanung von 2011 festgelegte Campusentwicklung ab. Der Neubau setzt das Leitbild der Universität wie auch die fachliche Ausrichtung der Institute baulich in Szene und vereint spielerisch vermeintlich unüberbrückbare Gegensätze.

Zellbiologie (ZMSZ)“, vieles zu bieten hat, das sich nicht auf den ersten, flüchtigen Blick erschließt. Forschergeist und die Bereitschaft, tief einzutauchen, sind gefragt, will man dieses Bauwerk verstehen, denn wie Einstein sagte: „Das Schönste, was wir erleben können, ist das Geheimnisvolle.“ In diesem Geiste greift das architektonische Konzept das Prinzip der Dialektik auf, bei dem These und Antithese ringen, um letztlich in der Synthese ihre Auflösung zu finden.

Beim Gang über das Lübecker Campusgelände kann es künftig nicht schaden, die eigenen Schritte zu verlangsamen, die Kopfhörer einzustöpseln und im Musikkatalog Gustav Mahlers Sinfonie Nr. 4 anzuwählen. Warum diese Empfehlung? Weil die Architektur des dort entstehenden Gebäudekomplexes, zusammengesetzt aus den zwei Neubauten „Center for Research on Inflammation of the Skin (CRIS)“ und „Zentrum für medizinische Struktur- und

Die UzL ist eine junge Fokus-Universität. 1964 als Medi­ zinische Akademie gegründet, bietet sie neben dem Studiengang Humanmedizin mehrere naturwissenschaftliche Studiengänge aus dem Bereich der Biowissenschaften an.

An der Schnittstelle von Medizin, Naturwissenschaft und Technik tragen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität zu Lübeck in interdisziplinärer Zusammenarbeit durch Entwicklung neuer Technologien und Behand­

38

Forschungs-Laborbauten2019.indb 38

Im Fokus das Leben

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

lungsformen zum gesellschaftlichen Fortschritt bei. Um die Interaktion zu fördern, wurden die Fakultätsgrenzen vollständig aufgehoben.

In den Jahren 2010/11 steckte die Universität mit einer Zielplanung die Eckpunkte für die strategische Entwicklung des Campus ab. Ziel der Planung war und ist es, den Campus zu einem identitätsstiftenden Ort auszubilden, der Lehre, Forschung und Krankenversorgung zu einer Einheit verschmelzen lässt. Die räumliche Nähe der Institute zueinander und zum Universitätsklinikum sowie der enge interdisziplinäre Austausch schaffen ideale Voraussetzungen für Innovationen.

Die Zielplanung definiert zentrale stadträumliche Gestaltungselemente. Das Entrée an der Marie-Curie-Straße wird ebenso benannt wie die Stärkung der daran anschließenden, ost-westlich verlaufenden Campus-Magistrale. Als

Grünraum ausgebildet, ermöglicht die Erschließungsachse eine vielseitige Nutzung und vernetzt die benachbarten Institute miteinander.

Zusammen mit den Bestandsgebäuden der Uniklinik, der Mensa und des Fraunhofer Institutes sowie der Biomedizinischen Forschung (BMF) und des Center of Brain, Behavior and Metabolism (CBBM) arrondiert und strukturiert der neue Forschungskomplex CRIS/ZMSZ zukünftig den Campusraum entlang der zentralen Achse.

Lebt alles in sanftester Ruh Da ZMSZ und CRIS unterschiedliche Inhalte prägen und auch aus unterschiedlichen Quellen finanziert werden, war die bauliche Trennung unumgänglich. So wurde entschieden, die beiden Institute als eigenständige Gebäude,

Bild 2. Als Kopfbau, in Flucht mit dem Bestandsgebäude der Bibliothek, arrondieren und strukturieren die Neubauten von ZMSZ und CRIS den Stadtraum entlang der zentralen Grünachse

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 39

39

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bauteile unter Beibehaltung der 5-Geschossigkeit realisieren zu können. Das für einen Forschungsbau imposante Volumen von insgesamt 38 m Breite und 80 m Länge fügt sich ganz selbstverständlich in das Gebäudeagglomerat der Bestandsbauten und Bestandsfoyers ein. Allein durch Materialität und Oberflächenstruktur komplimentieren die beiden Neubauten Ihren Kontext.

Welle oder Teilchen

Bild 3. Passgenau fügt sich der Neubau in das Konglomerat der Umgebungsbauten; der geplante Baukörper umfasst ein fünfgeschossiges Volumen von 38 m × 80 m mit einer Nutzfläche von rund 4.500 m2 beim ZMSZ und rund 2.600 m2 beim CRIS

Rücken an Rücken, auf dem Baufeld zu platzieren, um die benötigten Flächen im beschränkten Bauraum optimal ausnutzen zu können.

Die zwei Neubauten schließen sich zu einem Baukörper zusammen und stellen den raumbildnerisch letzten und nicht zuletzt durch die zentrale Lage „krönenden“ Baustein des universitären Clusters dar. In Absprache mit dem Stadtplanungsamt Lübeck wurde die Baulinie der Bibliothek als Flucht für den Baukörper festgelegt und so das Baufeld verlängert, um die Raumprogramme der beiden

Bild 4. Das Erdgeschoss des Forschungs- und Lehrgebäudes mit seinem durchlaufenden Foyer ermöglicht die innere Durchwegung und damit auch die nordsüdliche Verknüpfung der zentralen Campusmeile mit dem rückwärtigen Erweiterungsbereich

Bild 5. In dem geplanten Forschungszentrum bildet sich jeder Funktionsbereich in ­einem eigenen Atrium ab – die Mittel- und Kommunikationszone zwischen CRIS und ZMSZ schafft Blickbeziehungen und Synergieeffekte, ohne die räumliche Zuordnung zu verwirren

40

Forschungs-Laborbauten2019.indb 40

Eine zentrale gerade Erschließungsachse führt durch den Haupteingang im Norden in das Gebäude hinein und im Süden zwischen den vorklinischen Instituten wieder hinaus. Das durchlaufende Foyer im Erdgeschoss ermöglicht den Zugang zu den Instituten über die institutseigenen Lichthöfe sowie die nordsüdliche Verknüpfung des Gesamtareals. Die Durchlässigkeit des Campus mit den dort vorhandenen Erschließungen und Wegebeziehungen wird so erhalten und eine zukünftige bauliche Entwicklung im Campusrückraum befördert.

Die meisten Nutzer der Gebäude CRIS und ZMSZ betreten den Komplex durch den Haupteingang am Campuspark auf der Nordseite. Von der Erschließungsachse abbiegend erreichen die Probanden, Besucher und Mit­ arbeiter des CRIS dann das Atrium, das mit eigenen Aufzugsanlagen und einer alle Geschosse übergreifenden repräsentativen Treppe ausgestattet ist.

CRIS – gebündelte Kraft Das Center for Research on Inflammation of the Skin (CRIS) wurde 2016 an der Universität zu Lübeck gegründet, um die ­molekularen Mechanismen bei der Entstehung von Hautent­ zündungen zu erforschen und entsprechende Behandlungs­ konzepte zu entwickeln. Die Gründung des Instituts war ein wichtiger Schritt in der strategischen Entwicklungsplanung und Profilschärfung der UzL Der Zusammenschluss, der in der Entzündungsdermatologie wissenschaftlich aktiven Arbeitsgruppen, bündelt die Forschung der jungen Universität auf diesem Gebiet und soll sie international noch sichtbarer machen.

Ziel der Baumaßnahme ist die räumliche Integration des Instituts und seine Ausstattung mit Schlüsseltechnologien. Stateof-the-art muss daher auch das Bauwerk sein, in dem 140 Wissenschaftler aus sechs verschiedenen Instituten und zwei Kliniken zusammenarbeiten.

Um langfristig dem akademischen und technischen Wandel folgen zu können, legt die UzL Wert auf eine Laborstruktur, die auf veränderte Forschungsbedingungen technisch und räumlich flexibel reagieren kann, ohne die grundsätzliche Struktur ändern zu müssen. Die Labore sind entsprechend der der Geometrie des Grundstücks als Zweispänner oder Dreispänner mit Dunkelzone angeordnet und in Laborlandschaften mit einer Größe von ca. 80–120 m2 unterteilt.

Eine planerische Herausforderung stellt die Integration einer Tierhaltung im Untergeschoss dar, die besondere Maßnahmen im Hinblick auf den Hygienestatus sowie auf die schnelle Entfluchtung der dort angesiedelten Arbeitsplätze bedingt.

Die Rätselhaftigkeit im scheinbar Einfachen Im Inneren wird die Autonomie der Gebäude durch die Ausbildung von zwei eigenständigen Atrien unterstrichen,

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

die der Orientierung, Belichtung und vertikalen Erschließung dienen. Um die unterschiedlichen Nutzer auch im Grundriss klar hervorzuheben, sind die Lichthöfe von CRIS und ZMSZ horizontal gegeneinander verschoben.

Allein in der Mittel- und Kommunikationszone entsteht so eine räumliche Verschränkung. Der schmale Spalt reicht jedoch aus, um Synergien zu schöpfen – wie die Unterbringung der zentralen Kommunikationsflächen – also Tee­ küchen, Besprechungsbereiche und gemeinsame Nutzung von Treppenhäusern im Brandfall. Das Konzept zielt darauf ab, die Interaktion und den Austausch aller Nutzer der unterschiedlichen Bereiche im Gesamtgebäude zu fördern, ohne das Zugehörigkeitsgefühl in den Instituten zu untergraben. Zudem bringen die vielfältigen Sichtbeziehungen die Forschung in das räumlich erlebbare Zentrum des Hauses.

ZMSZ – alles unter einem Dach Bereits seit Mitte der 1990er-Jahre hat sich die Lübecker Universität im Bereich der Strukturmedizin das Ziel gesetzt, Spitzenforschung zu betreiben. 2005 wurde das Zentrum für Me­ dizinische Struktur- und Zellbiologie (ZMSZ) gegründet. Forschungsauftrag ist es, auf der molekularen Ebene den Ursachen von Krankheiten auf die Spur zu kommen.

Um auch in Zukunft erfolgreich forschen zu können, zeigte sich die UzL bei der Planung des Neubaus mutig: Im ZMSZ verbinden sich Forschung und Lehre zu einer Einheit. Die Synergie­ effekte sind groß: die Verknüpfung der Funktionsbereiche verkürzt viele Wege. Das gilt ebenso für die künftigen Mediziner und Nachwuchswissenschaftler, die hausintern unter realen Bedingungen Laborerfahrungen sammeln können, als auch für die Professoren, die so ihre Verantwortlichkeiten in Bezug auf Forschung und Lehre besser miteinander vereinbaren können.

Die Herausforderung liegt hier in der konstruktiven Umsetzung: Hörsäle mit einer Größe von bis zu 400 m2, die aus funktionalen Gründen in den beiden unteren Geschossen EG und 1. OG platziert werden, müssen stützenfrei ausgebildet werden, um allen Studenten ausreichend Sicht zu ermöglichen. Die Anordnung eines Laborclusters oberhalb der Lehrflächen erforderte daher ein ausgeklügeltes tragwerksplanerisches Konzept.

Das ZMSZ beinhaltet zwei getrennte Funktionsbereiche. Wie bei der Trennung zwischen CRIS und ZMSZ werden Lehre und Forschung durch eine Verschiebung des Atriums getrennt, hier jedoch in horizontaler Richtung. So bildet sich jeder Funktionsbereich in einem eigenen Atrium ab.

Die repräsentative Spindeltreppe dient nicht nur der internen Verbindung der Forschungsbereiche in den oberen Geschossen, sondern auch der Akustik im Atrium. Die spiegelnde Me­ talloberfläche der Brüstung wird als schalldämpfendes Stahlblechelement mit Mikroperforation ausgeführt. Zusätzlich dient eine Hinterfütterung mit dämpfendem Material der weiteren Absorption des Luftschalls.

Bild 6. Das ZMSZ beinhaltet zwei eigenständige Funktionen – Forschung und Lehre; durch die Verschiebung des Atriums in ­horizontaler Richtung werden sie visuell voneinander getrennt

den des neuen Baukörpers einen subtilen Gestaltungsansatz gewählt, der mit Tiefe und Multilevel-Erfahrung spielt.

Zwar sind die Fassaden der beiden Gebäude gleichartig konstruiert und verleihen dem Komplex durch die bündige Verglasung Transparenz und Leichtigkeit, doch lassen sich anhand von Farbwechsel, Brüstungshöhe und Lage der Fensterbänder die Gebäudeteile und Funktionsbereiche ablesen. Mit Doppeldeutigkeit und Hintersinn stellt die immer im Wandel befindliche architektonische Hülle die Funktion des Gebäudes dar.

Realisierbar wird das Konzept durch den gezielten Einsatz von Prismenglas. Eine wesentliche Eigenschaft dieses Materials ist, dass es je nach Blinkwinkel Transparenz entwickeln kann. Während es bei einem spitzen Blickwinkel weiß erscheint, ist es bei einem frontalen Blickwinkel

Wir schaffen Raum für Erfolg.

Milliarden Tropfen eines Regenbogens Die schillernde Fassade des universitären Komplexes lädt die Passanten zum Entdecken und Erforschen ein. Über den Campus flanierend nimmt der Betrachter zunächst einen Farbwechsel in der Fassade wahr: Während das ZMSZ in silbergrauen Nuancen erscheint, leuchtet das CRIS in Goldbeige. Die Architekten haben für die Fassa-

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 41

Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE), Bonn

41

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 9. Eine wesentliche Eigenschaft des Prismenglases ist, dass es je nach Blinkwinkel dahinterliegende Objekte und Per­ sonen abbildet oder auch nicht abbildet (Fotos/Grafiken: agn Niederberghaus & Partner GmbH)

Kein weltlich Getümmel

Bild 7. Die repräsentative Treppe im Atrium des ZMSZ verbindet nicht nur die Forschungsbereiche Virologie, Biochemie und Biologie miteinander, sondern dient auch als akustischer Absorber

durchlässig. Diese Eigenschaft machen sich die Architekten zunutze, indem sie die Fensterbänder in der Fassade mit Klarglas ausstatten und Brüstungen wie Stürze mit vorgehängtem Prismenglas verkleiden. Derart kaschiert, löst die in zweiter Ebene liegende Wärmedämmung ein Farbspiel aus, welches den Gebäuden ein je nach Perspektive, Tageszeit und Wetter wechselndes Erscheinungsbild gibt.

Auch in den Atrien sorgt die geschossübergreifende Verwendung von Profilglas dafür, dass die Konturen des Raumes und einzelner Bauteile in der Spiegelung verschwimmen. Positionswechsel werfen kaskadierend neue Fragen auf und so endet das Spiel des Betrachters mit Blickwinkel, Lichtsituation und Abstand unweigerlich in der Unschärfe. Innen und außen. Unisono.

Bautafel Zentrum für Forschung und Lehre – ZMSZ und CRIS, Lübeck ■■ Auftraggeber: Land Schleswig-Holstein, vertreten durch: GMSH AöR ■■ Architekt: agn Niederberghaus & Partner GmbH ZMSZ ■■ NF (lt. Bauantrag): 4.504 m2 ■■ BGF: 10.553 m2 ■■ BRI: 48.781 m3 ■■ Baukosten (KG 200-400): 33.190.000 € brutto CRIS ■■ NF (lt. Bauantrag): 2.597 m2 ■■ BGF: 6.866 m2 ■■ BRI: 31.111 m3 ■■ Baukosten (KG 200-400): 24.608.000 € brutto Weitere Informationen: agn Niederberghaus & Partner GmbH Dieter Greve, Geschäftsführer Groner Allee 100, 49479 Ibbenbüren Tel. (05451) 59 01 172, Fax (05451) 59 01 310 www.agn.de

Bild 8. Die Laborlandschaften bieten Flexibilität, kurze Wege und ermöglichen optimierte Arbeitsabläufe; die Blickbeziehungen zwischen Laboren und den Atrium machen die Forschungstätigkeiten sichtbar – auch für den den Campus durchquerenden Publikumsverkehr

42

Forschungs-Laborbauten2019.indb 42

Urs Klipfel, Geschäftsführer Schillerstraße 40c, 80336 München Tel. (089) 890 599 425, Fax (089) 454 715 74 www.agn.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

CHARLES-TANFORD-PROTEINZENTRUM IN HALLE (SAALE) NEUES FORSCHUNGSZENTRUM FÜR DIE MARTINLUTHER-UNIVERSITÄT

Bild 1. Außenansicht des Charles-Tanford-Proteinzentrums der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg: Die hellgraue Laborfassade mit feststehenden horizontalen Sonnenschutzelementen setzt sich klar von der dunklen Bürofassade ab

Clemens Schiffer, HENN Mit dem Charles-Tanford-Proteinzentrum (CTP) erhält die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ein neues Forschungszentrum, das vom Bund und dem Land Sachsen-Anhalt finanziert wurde. Es vereint 13 Arbeitsgruppen der Studiengänge Biologie, Biochemie, Pharmazie und Medizin unter einem Dach und stellt damit ein bedeutendes Zentrum für den Forschungsschwerpunkt Proteinbiochemie an der Martin-Luther-Universität Halle dar.

Der Baukörper setzt sich aus zwei Gebäuderiegeln zusammen, deren Verschiebung die räumliche Beziehung zum Institut für Biochemie sowie zur Mensa stärkt und einen

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 43

großzügigen Vorplatz am Haupteingangsbereich hervorbringt. Über ihn erschließt sich das Foyer – ein weiträumiges Atrium, das direkten Zugang zu halböffentlichen Einrichtungen wie einem Seminarraum und den Besprechungsräumen und Teeküchen bietet.

Die Gebäudeflügel sind über eine breite Treppe zu erreichen. Das Foyer erstreckt sich in Form eines lichtdurchfluteten Luftraums über die Stockwerke 1 bis 3. Dies ermöglicht geschossübergreifende Sichtbeziehungen und fördert, durch die Angliederung gemeinschaftlicher Teeküchen sowie Kopier- und Druckerräume, Begegnungen zwischen Mitarbeitern der verschiedenen Forschungsteams.

43

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Die Labor- und Büroräume sind dreispännig entlang der beiden Gebäudeflügel angeordnet.

Dabei übernehmen die Räume der jeweiligen Mittelzone, je nach Bedarf, Büro- oder Laborfunktionen und kön-

nen entsprechend erschlossen werden. Die spezifischen Anforderungen der verschiedenen Forschungsbereiche werden so optimal bedient und sind darüber hinaus flexibel auf sich ändernde Arbeitsabläufe anpassbar.

Bild 2. Schwarzplan

Labor LABORE Laboratory Büro Office

Bild 3. Die ineinandergeschobenen Baukörper ermöglichen zwei Zugänge zum Foyer

TECHNIK

Bild 4. Schwarz-Weiß-Kontraste bestimmen die Gestaltung der Innenräume

44

Forschungs-Laborbauten2019.indb 44

TECHNIK

Bild 5. Fassadendetail

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Die Gebäudehülle thematisiert die versetzte Lage der Baukörper wieder und weist gleichzeitig auf das dahinterliegende Raumprogramm hin. Die nach außen gerichtete Laborfassade besteht aus horizontalen Aluminiumlamellen, deren durchgehende, horizontale Perforation direkte Sonneneinstrahlung verhindert. Die Bürofassade ist mit dunklen Metallpaneelen verkleidet, die einen außenliegenden regulierbaren Sonnenschutz aufnimmt. Die Schnittstelle der beiden Gebäudeteile mit dem dahinterliegenden Foyer ist hingegen als Glasfassade ausgebildet, die viel Tageslicht tief ins Foyer und Gebäudeinnere hineinlässt.

Bautafel Charles-Tanford-Proteinzentrum der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg ■■ Bauherr: Bau- und Liegenschaftsmanagement Land SachsenAnhalt (BLSA) ■■ Architekt: HENN, Berlin ■■ TGA: ZWP Ingenieure, Berlin ■■ Laborplanung: AIZ Engineering, Jena ■■ Kosten Bauwerk: KG 300 ca. 14 Millionen € ■■ Kosten Technik: KG 400 ca. 15 Millionen € ■■ BGF: 10.800 m2 ■■ BRI: 45.130 m3

Bild 7. Haupteingang Nord

Weitere Informationen HENN GmbH Alexanderstraße 7, 10178 Berlin Tel. (030) 28 30 99-0 Fax (030) 28 30 99-30 office.berlin@henn.com www.henn.com

Bild 8. Labor (Fotos 1, 4, 5, 7, 8: © HGEsch)

Bild 6. Grundriss Erdgeschoss (Grafiken 2, 3 und 6: HENN)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 45

45

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

HEUTE FORSCHEN, MORGEN TESTEN, ÜBERMORGEN GESTALTET SICH DIE ZUKUNFT NEU LANDESLABOR BERLIN-BRANDENBURG

Bild 1. Das Landeslabor Berlin-Brandenburg setzt mit klarer Silhouette ganz selbstverständlich einen städtebaulichen Akzent

kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH Text: Gabriele Busse Laborbauten sind eine Wissenschaft für sich. Dynamische Nutzungsprozesse und hohe technische Anforderungen erfordern vielfältiges Wissen des Architekten über die Abläufe und Vorgänge in Forschung und Entwicklung. Für einen zukunftsfähigen Städtebau und langlebige Gebäudelebenszyklen der komplexen Technologiebauten sind nachhaltige Konzepte gefragt. Eric Mertens von kister scheithauer gross architekten und stadtplaner stellt das Landeslabor Berlin-Brandenburg mit den Worten vor: „In Bezug auf Flexibilität, Nachhaltigkeit und Langlebigkeit ist es gelungen, neue Maßstäbe mit dem komplexen Technologiegebäude zu setzen.“ Als es darum ging, im Wissenschaftspark Adlershof WISTA den dort mehr als 1.000 niedergelassenen Unternehmen und 16 wissenschaftlichen Einrichtungen sowie dem Wissenschaftscampus der Humboldt-Universität-Berlin das neue Landeslabor Berlin-Brandenburg (LLBB) zur Seite zu stellen, beauftragte Hochtief PPP Solutions die Architekten und Stadtplaner kister scheithauer gross mit ihrer langjährigen Expertise für Forschungsbauten. Das neue LLBB vereint Arzneimittelforschung, Verbraucherschutz, Umweltüberwachung, Landwirtschaft und Geologie unter einem

46

Forschungs-Laborbauten2019.indb 46

Dach. Neben Laboren finden Büros, eine Bibliothek sowie Sozial- und Technikbereiche ihren Platz. Berlin-Adlershof ist einer der erfolgreichsten städtebaulichen Gesamtkonzepte für Hochtechnologie in Deutschland und größter Medienstandort der Stadt.

Ein Standort, der sich im Zeitraum von 30 Jahren, über die der Mietvertrag für das LLBB mit dem Land Berlin abgeschlossen wurde, nicht nur mit Wohnquartieren weiterentwickelt haben wird. Deshalb wird das Architekturbüro ksg beauftragt, ein zukunftsfähiges Gebäude mit höchstmöglicher Anpassungsfähigkeit und Flexibilität für nachhaltige Transformationsprozesse zu entwerfen.

Offen für Kommunikation Die Grundidee für das LLBB ist ein kompakter Baukörper, der auf vier Geschossen und ca. 23.000 m2 Bruttogeschossfläche den Mix aus hochtechnologisch ausgerüsteten Forschungszonen, Bürowelten und vielen halböffentlichen und öffentlichen Bereichen verbindet. Zur Unterbringung der verschiedenen Nutzungen gliedern ksg architekten das Gebäudevolumen in jeweils einen West- und Ostflügel. In

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 2. Zwei Flügel gliedern das Gebäudevolumen, die zur Hauptstraße durch eine großzügige Mittelspange verbunden sind

Bild 3. Grundriss Erdgeschoss: Der Innenhof schenkt den Laboren bis in die Gebäudetiefe Licht und eine helle, freundliche Arbeitsatmosphäre

Bild 4. Grundriss 1. Obergeschoss: die Büros richten sich an der nördlichen Hauptfassade aus und sind von den Laborflächen in den Gebäudeflügeln klar getrennt

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 47

47

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 5. Grundriss Regelschoss – Variante Großraumbüros (Grafiken 2–5: ksg architekten und stadtplaner Köln/Leipzig)

dem der Hauptstraße zugewandten Nordteil sind die Gebäudeflügel durch eine großzügige Mittelspange verbunden und bilden als kommunikativen Mittelpunkt einen Innenhof aus.

Schon beim Betreten des groß angelegten Foyers, das Mitarbeiter und Besucher mit einer öffentlichen Cafeteria, Bibliothek, Konferenzräumen und einem großzügigem Besucherbereich begrüßt, widerspricht das LLBB allen Erwartungen an einen Technologiebau der Sicherheitsstufen eins bis drei. Eine Freitreppe, die von der Eingangshalle bis ins oberste Geschoss aufsteigt, bereitet dem CommunityGedanken des LLBB im alltäglichen Forschungstreiben eine adäquate Bühne.

Maximale Gestaltungsfreiheit Die Grundlage des Bauteils Büro basiert auf einem 1,35-mRaster, das bis in die Fassadengestaltung fortgeführt wird.

Obwohl das Raumkonzept im Zusammenspiel von Büro und Labor streng und statisch ausgeführt ist, sind sämtliche Bürogrößen flexibel darstellbar und in Korrespondenz mit der als tragende Schale ausgebildeten Fassade wandelbar. Kommunikative Zonen wie Teeküchen und Medienpunkte sind als Schnittstelle zwischen der insgesamt klar von den Laboren abgetrennten Bürofläche untergebracht.

Grundlage der Labore ist ein zum Büroraster gedrehtes und um eine halbe Achse versetztes Raster, aus dem sich gleich­mäßige Labormodule von 1,15 m Breite ergeben. Je nach Funktion und Bedarf lassen sich diese flexibel und

Bild 6. Der Innenhof ist kommunikativer Mittelpunkt

48

Forschungs-Laborbauten2019.indb 48

leicht in nutzerorientierte Flächen verschiedener Größe zusammenfassen.

Innovation auf kurzen Wegen Ab dem ersten Obergeschoss können die Labormitarbeiter im Süden eine Gebäudebrücke nutzen, um auf einem eigenen, innenliegenden Laborweg von Flügel zu Flügel zu gelangen – eine innovative Erschließung, die Zusammenarbeit auf kurzen Wegen möglich macht. Die direkt angeschlossenen Treppenhäuser und Aufzüge sorgen für eine sichere, schnelle und störungsfreie Abwicklung der Proben­ annahmen und Abfallentsorgung von Chemikalien und infektiösen Materialien. In intelligenter räumlicher Verbindung von Labor und Büro kann im LLBB projektbezogen, interdiziplinär, innovativ und sicher geforscht werden.

Das Gesicht der Straße Mit seinen Versprüngen ist das Erscheinungsbild des LLBB offen und locker. Die großflächige Verglasung der Konferenz- und Besprechungsräume im Erdgeschoss geht in eine Ganzglasfassade über, die den Eingangsbereich inszeniert.

Durch den Wechsel von zwei geschlossenen und einem durch Fenster geöffneten Raster erhält das LLBB eine starke vertikale Ausrichtung. Einmal horizontal geteilt entsteht eine Fassade der Gebäudetypologie Büro und eine Architektur, die mit großer Selbstverständlichkeit für verschiedene Nutzungsmöglichkeiten einen identitätsstiften-

Bild 7. Eine Freitreppe verbindet die Forschungsaktivitäten in dem viergeschossigen Gebäude (Fotos 1, 6 und 7: ksg/HGEsch)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 8. Laborbereich

Bild 9. Laborbereich (Fotos 8 und 9: ksg/Jens Kirchner)

den städtebaulichen Akzent setzt. Eric Mertens hebt hervor: „Besonders stolz sind wir bei ksg auf die gelungene klare Silhouette des LLBB. Das Gebäude ist nicht unterkellert und ein Großteil der Technik für die unterschiedlichen Sicherheitsstufen befindet sich in den auf die Kubatur reagierenden Aufbauten auf dem Dach.“

Für einen nachhaltigen und langlebigen Gebäudelebenszyklus setzt das von kister scheithauer gross architekten und stadtplaner entworfene Landeslabors BerlinBrandenburg nachweislich neue Maßstäbe.

OFFEN FÜR IDEEN Die modulare Systematik des LLBB-Gebäudes ist offen für Ideen. ksg-Machbarkeitsstudie zeigt: Die Laborräume können nachhaltig und mit geringem Aufwand modifiziert und zu Büroräumlichkeiten umgebaut werden. In den Obergeschossen würden z. B. Spin-offs, Start-ups und auch große Unternehmen ideale Bedingungen vorfinden. Je nach Nutzerbedarf sind sowohl Zellen- als auch Großraumbüros leicht und ohne großen Kostenaufwand zu realisieren. In der Nähe zu einem der zukünftigen Wohnviertel, die den WISTA-Standort zukünftig komlettieren soll, lassen sich im Erdgeschoss des heutigen LLBB-Gebäudes Einzelhandelsbetriebe, Fitness-Studios oder auch Gastronomiebetriebe vorstellen. Das neue Landeslabor Berlin-Brandenburg hält dafür schon heute optimale Rahmenbedingungen bereit. Sogar die Technikschächte der bestehenden Laborzellen sind so vorteilhaft verortet, dass eine Hotelnutzung sich als Drittverwertung des kompletten Gebäudes anbieten würde. Deshalb ist für eine Drittverwertung des kompletten Gebäudes ganz selbstverständlich auch ein Hotel vorstellbar.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 49

Bautafel Landeslabor Berlin-Brandenburg ■■ ■Bauherr: HOCHTIEF PPP Solutions GmbH, Essen ■■ ■Nutzer: Landeslabor Berlin-Brandenburg ■■ ■Architekten: kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH, Köln/Leipzig ■■ ■Tragwerksplanung/Bauphysik/Brandschutz: Sondermann + Möller GbR, Dorsten ■■ ■Laborplanung: dr. heinekamp Labor- und Institutsplanung GmbH, Karlsfeld ■■ ■TGA: Weber & Partner Ingenieurgesellschaft für technische Gesamtplanung mbH, Köln/Berlin und Caverion Deutschland GmbH, Dresden ■■ ■Landschaftsarchitekt: Dipl.-Ing. Stephan Haan, Berlin ■■ ■LPH: 1-8 ■■ ■BGF: 22.800 m2 ■■ ■Fertigstellung: 02/2019 Weitere Informationen: kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH Gabriele Busse Agrippinawerft 18, 50678 Köln Tel. (0221) 92 16 43-0, Fax (0221) 92 16 43-50 pr@ksg-architekten.de, www.ksg-architekten.de

49

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

THE SUMMIT IM LEINBACHTAL GRÖßTES TECHNOLOGIEZENTRUM ­SÜDWESTFALENS

Bild 1. The SUMMIT: Das Bürogebäude ist aus dem Straßenraum ersichtlich; der Übergang von öffentlichem zu privatem Außenbereich ist fließend (Foto: martpers Architekturfotografie)

nentwig.notbohm Architekten Das Leinbachtal ist ein Ausläufer der Stadt Siegen und verknüpft die Stadt mit der sie umgebenden und charakterbildenden Natur.

Am Nordhang der sich 482 m erhebenden Eisenhardt wurde ein Plateau zur Ansiedlung neuer Betriebe geschaffen. Die Grundstücke am Hang überblicken das Tal. Hier liegt der Neubau The SUMMIT. Die Presse titelt „Größtes Technologiezentrum Südwest­ falens“, „Das kleine Silicon Valley“, „Hauberg trifft Hightech“. Diese Begrifflichkeiten stehen dem Landschaftsbild zunächst entgegen und genau in diesem Spannungsfeld findet sich der Entwurf von nentwig.notbohm Architekten wieder. Als zentrale Herausforderung galt es, den Neubau eines Global Players der Zukunftsindustrie in der charakteristischen Landschaft des deutschen Mittelgebirges zu verorten.

50

Forschungs-Laborbauten2019.indb 50

Nutzung Die ifm electronic gmbh agiert als internationaler Hersteller für Automatisierungstechnik. Ihre Tochtergesellschaften GIB mbH, pmdtechnologies ag, ifm services gmbh, ifm software gmbh und ifm solutions gmbh sind Spezialisten auf den Gebieten Softwareentwicklung, IT-Infrastruktur und Automatisierungstechniken und entstammen allesamt dem Großraum Siegen und der dortigen Universität. Sie sollen unter einem Dach vereint werden, um zusammen Kapazitäten zu bündeln und gemeinsame Projekte voranzutreiben. Hierdurch wird das Raumprogramm für den Neubau definiert, der neben Büroflächen auch über einen großzügigen Konferenzbereich, ein eigenes Betriebsrestaurant und einen Labor- und Forschungstrakt mit Reinraum verfügt. Das Gebäude ist für ca. 450 Arbeitsplätze ausge-

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

legt und bietet den Unternehmen Wachstumspotenziale in Form von zusätzlichen Büroflächen, welche verteilt auf drei Etagen zunächst externen Unternehmen zur Anmietung zur Verfügung stehen.

Kubatur Basis für das Gebäude bildet ein polygonales Sockelgeschoss, das parallel zur Hangkante ausgerichtet ist. Hierauf sitzen drei viergeschossige Riegel, die das Erdgeschoss zum Tal hin überkragen. Das Gebäude wurde auf dem Grundstück an die Hangkante platziert, sodass sich der Neubau zum umgebenden Hang freispielen kann und städte­baulich in den Vordergrund tritt. Dadurch werden eine Fernwirkung nach außen und ein Ausblick erreicht, rückwärtig wird gleichzeitig die Belichtung maximiert.

Das Erdgeschoss umschließt zwei Innenhöfe, die sowohl der Belichtung dienen als auch attraktive Außenbe-

reiche im Gebäudeinneren schaffen. Darüber erheben sich drei Riegel, in denen auf je vier Obergeschossen die Büronutzungen untergebracht sind. Zum Tal orientiert, fächern sich die drei Gebäudeteile auf. Durch die leichte Schrägstellung der Längsseiten in jedem Riegel weiten sich diese nach hinten auf. Die Fensterfronten drehen sich dem Tal und damit der Aussicht entgegen. In der Flurzone ergeben sich durch die Aufweitung Sonderzonen, die verschieden genutzt werden können. Büroflächen können hier erweitert oder Inseln der Infrastruktur oder Kommunikation geschaffen werden. Durch die Verbindung von Teeküchen und rückwärtigen Sonderzonen werden die Flure nicht nur zu einer Verkehrsfläche, sondern potenzieren sich zu internen Begegnungs- und Kommunikationsflächen. Die Riegel bestehen zum überwiegenden Teil aus erprobten Zweibundstrukturen. Insgesamt erreicht das Gebäude ein sehr gutes Verhältnis zwischen Brutto- und Nettoflächen.

(4)

(2)

(5) (5)

(1) (3)

Bild 2. Grundriss Erdgeschoss M 1:1000 (1) Foyer (2) Konferenzbereich (3) Restaurant (4) Laborbereich (5) Innenhof

(4)

(1)

(2)

(3)

Bild 3. Grundriss Regelgeschoss M 1:1000 (1) Erschließungskern (2) Teeküche (3) Balkon (4) Flurzone (Grafiken 2 und 3: nentwig.notbohm Architekten)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 51

51

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 4. Die flexible Grundrissgestaltung der Büroflächen in den Obergeschossen ermöglicht ein spannendes Gegenüber von Open-Space-Bereichen und Zellenbüros

Bild 6. Im Reinraum liegt der Akzent auf den späteren Arbeitsstationen – dazu wurden Wände und Boden hell gestaltet; die Technikinstallationen und die Decke wurden schwarz weggestrichen

Struktur

in Nebenräumen und im Flurbereich 2,50 m. Im Bürobereich liegen diese bei 2,94 m. Im Erdgeschoss beträgt die lichte Raumhöhe in den Hauptnutzungen 3,77 m.

Der Hauptzugang erfolgt über eine großzügige Windfanganlage. Das ebenerdige Sockelgeschoss lässt eine Vielzahl von Sondernutzungen zu. Hier befinden sich neben den öffentlichen Bereichen des Foyers mit Empfang und Lobby auch ein öffentlich zugängliches Restaurant mit angeschlossener Außenterrasse sowie der von allen Mietern nutzbare Konferenzbereich mit unterschiedlichsten Größen und Raumnutzungsmöglichkeiten. Teilbereiche des Erdgeschosses sind als Sicherheitsbereiche für Labore mit Reinräumen ausgestattet.

Von einer zentralen Achse talseitig im Erdgeschoss ­gelangen die Mitarbeiter zu den Erschließungskernen, die jeweils mit Treppenhaus und Aufzügen ausgestattet sind.

Die Obergeschosse dienen ausschließlich der Büronutzung.

Die Riegel bestehen aus Zweibundstrukturen, die alle Formen der Bürolandschaft vom Einzelbüro über Kombibüros bis zu Open-Space-Bereichen zulassen. Die Serviceräume schließen direkt am Kern an. Das Gebäude basiert auf einer offenen und kommunikationsfördernden Grundriss­ organisation.

Ein Regelgeschoss lässt sich in zwei Mietbereiche unterteilen. Der Ausbau ist auf einem 1,35-m-Raster entwickelt. Die Raumhöhen der einzelnen Büroetagen betragen

Bild 5. Durch das Vis-à-Vis der Riegel zueinander bleibt der Wiedererkennungswert des Hauses auch innen erhalten

52

Forschungs-Laborbauten2019.indb 52

Tragwerk Das Gebäude wird als Stahlbetonkonstruktion mit zwei aussteifenden Gebäudekernen pro Riegel erbaut. Diese beinhalten im vorderen Gebäudeteil Treppenhaus, Aufzugsschacht, IT/ELT-Hauptverteiler, Zugangsbereiche und Schächte. Der hintere Kern besteht nur aus einem Fluchttreppenhaus und weiteren Schächten für die technische Gebäudeausstattung.

Durch das Ausbauraster von 1,35 m ergibt sich ein konstruktives Raster mit einem Achsabstand von 5,40 m.

In einzelnen Bereichen wird der Stützabstand bis auf ca.

8,40 m erhöht. Dies ergibt sich aus der Geometrie der aufgeweiteten Grundrisse. Der Ausbau erfolgt nach Mieterraumplanung im Wesentlichen in Leichtbauweise.

Fassade Durch Fassadengestaltung lässt sich die Nutzung im Innern Ablesen. Die Fassade des Gebäudes teilt sich in Sockelgeschoss und darüber auskragende Bürogeschosse.

Diese Trennung findet sich auch in der Materialität der Oberflächen wieder. Das Erdgeschoss und die rückwärtigen Erschließungskerne wurden mit einem grau gestrichenen Wärmedämmverbundsystem (WDVS) gestaltet. Die Besenstrichoberfläche des Putzes zieht sich um das Gebäude herum und strukturiert die großen Flächen auf der Gebäuderückseite. Im Eingangsbereich gibt sie der Außenhaut eine warme und einladende Haptik. Je nach Wetterlage und Sonnenstand treten die in den Putz gebürsteten Fugen unterschiedlich stark hervor und erwecken die Außenhaut des Gebäudes zum Leben.

Das WDVS wird durch eine Lochfenster-Fassade geprägt. Die Einschnitte für Außentüren und Fenster sind großzügig, sodass im Innern interessante Ausblicke nach außen erzeugt werden. Die beiden Zwischenbauten erhalten großformatige Pfosten-Riegel-Fassaden. Dadurch wird mit den wenigen konstruktiv notwendigen Stützen und den geschlossenen Dachscheiben eine Pavillonarchitektur erzeugt.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Dieser irdene und monolithische Gebäudeteil wird der darüberliegenden Fensterbandfassade mit vorgehängten Leichtmetallkassetten entgegengestellt. Sie versinnbildlicht die technische und zukunftsorientierte Zielsetzung der Unternehmen. Das Leitmotiv ist hierbei eine Platine, die durch Leiterverbindungen Informationen sendet, Datenströme fließen lässt und Verbindungen schafft. Dieses Motiv wurde in den Fensterbändern mit rhythmisch angeordneten Brüstungshöhen abstrahiert. Die Bereiche dazwischen sind durch ein Raster aus glänzenden Blechkassetten geschlossen.

Die Richtung und Dynamik wird verstärkt durch eine Akzentuierung einzelner Kassetten in einem anderen Glanzton. Die Horizontalität der Fassade unterstützt die Panoramawirkung mit Ausblick über das Siegerland. In der Fensterbandfassade sind alle Flügel zu öffnen und mit einem außenliegenden Sonnenschutz versehen, sodass ein neutrales 3-Scheiben-Isoierglas verwendet werden kann.

Haustechnik Das Erdgeschoss erhält eine Be-und Entlüftung mit Klimatisierung der Konferenzräume. In den Obergeschossen werden lediglich innenliegende Räume be-und entlüftet.

Die Belüftung der Büro-und Aufenthaltsbereiche erfolgt durch natürliche Belüftung. So wird die hervorragende Luftqualität vor Ort ausgenutzt. Die Heizung erfolgt über Wandheizkörper, um eine individuelle Steuerung und direkte Wirkung zu ermöglichen.

Zur Deckung der Heizlast nach DIN EN 12831 und zur Versorgung der RLT-Anlagen ist eine zentrale Wärmeversorgung vorgesehen. Die Grundlast wird über ein Blockheizkraftwerk (BHKW) abgedeckt. Zur Abdeckung der restlichen Heizleistung ist eine Gaskesselanlage vorgesehen. Für die Kälteerzeugung ist eine Absorptionskältemaschine, die über das BHKW betrieben wird, vorgesehen.

Die Speicherfähigkeit der Betondecken wird genutzt um zu kühlen. Es wird ein wasserführendes Rohrsystem in den Betonquerschnitt der Decke eingebaut. Durch diese Rohrleitungen wird bei höheren Außentemperaturen im Nachtbetrieb (bei Spitzenlasten auch tagsüber) gekühltes Wasser gefördert, das die Betonmassen großflächig kühlt.

Die durch die inneren Lasten eines normalen Bürobetriebs entstehende Wärme trifft auf die gekühlten Betonmassen, die diese dann aufnehmen und somit die Raumtemperatur verringern.

Bild 7. Das große Kino vor Installation der Messschiene wurde bis auf die Mess­ fläche vollständig in mattem Schwarz gestaltet

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 53

Bild 8. Die Innenhöfe sind durch die aufgehenden Riegel seitlich gefasst, zum Hang und zum Tal fließt die Landschaft hindurch – transparente Fassaden vermitteln zwischen innen und außen (Fotos 1, 4–8: martpers Architekturfotografie)

Linienleuchten und Downlights beleuchten die All­ gemeinflächen. Die Beleuchtung der Arbeitsplätze erfolgt über tageslichtgesteuerte Stehleuchten mit indirektem Anteil zur Ausleuchtung des Raumes. Durch die frei wählbare Anordnung der Leuchten wird eine flexible Arbeitsplatz­ organisation sichergestellt. Dieses Konzept wird auch durch die im Raster des Hauses verbauten Akustikdeckensegel berücksichtigt, sodass neue Konfigurationen ohne große Umbaumaßnahmen kostengünstig und schnell umgesetzt werden können.

Laborbereich Der Laborbereich wird durch die pmdtechnologies ag ­genutzt. Für die Entwicklung und das Testen von neuen 3D-Pixeln, 3D-Sensoren und 3D-Kameras erhält das Unternehmen im Sockelgeschoss einen maßgeschneiderten Labor- und Forschungsbereich, der durch vielfältige Nutzungsbereiche charakterisiert ist.

Der 150 m2 große klimatisierte Reinraum mit lokalen Reinraumzonen nach ISO 5 sowie die beiden ca. 30 m2 großen Optolabore wurden mit einem ESD-Schutzkonzept ausgestattet. Die Räume sind mit vollautomatischen Waferprobern, Pick&Place Handler und optischen Tischen für eine normgerechte Vermessung und Charakterisierung der Sensoren ausgestattet. Für die Realisierung des Laufzeitmessverfahrens werden Halbleiter-Laser verwendet, die ein moduliertes Signal aussenden, welches durch ein Objekt im Raum reflektiert wird und auf den 3D-Sensor trifft.

Hierdurch kann die Entfernung zwischen Sensor und Objekt berechnet werden. Wegen des Einsatzes diverser Laser unterschiedlicher Klassen wurde bei der Planung zusätzlich hoher Wert auf die Lasersicherheit gelegt.

Die drei sogenannten Kinos in unterschiedlicher Größe (35 m2, 40 m2 und 100 m2) dienen der Vermessung

53

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

von 3D-Kameras und 3D-Modulen. Die vom Tageslicht abgeschirmten Räume sind mit definierten Reflektionseigenschaften ausgestattet und können mit einer Targetgröße von bis zu 6 m × 4 m arbeiten. Automatisierte hochpräzise Messschienen ermöglichen Messungen (im großen Kino bis zu 10 m) unter reproduzierbaren Versuchsbedingungen. Für die Sonnenlichtsimulation kann ein Wert von bis zu 100.000 Lux (entspricht direktem Sonnenlicht) hergestellt werden.

In einem separaten Raum können für weitere Tests in einer Klimakammer definierte Umgebungsbedingungen im Temperaturbereich von –70 bis 180 °C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 10 % bis 98 % hergestellt werden.

Darüber hinaus garantieren eine zentrale Druckluftund Vakuumversorgung sowie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) einen störungsfreien Arbeits- und Forschungsalltag in dem insgesamt 780 m2 großen Laborbereich von The SUMMIT. Das zentrale Rechenzentrum wird durch einen Klimagang gekühlt. Die Serverschränke werden als Wand in den Raum gestellt, auf deren Rückseite kalte, sauerstoffreduzierte Luft in den Raum eingeblasen wird. Die gekühlte Luft wird dann durch die Servermodule in den Schrank hineingesogen und nach vorne wieder abgegeben. So entsteht ein Kühlkreislauf. Die Luft des Rechenzentrums wird durch die im Nebenraum installierte Sauerstoffreduktionsanlage aufbereitet, um eine Brandausbreitung zu verhindern.

Nebengebäude Durch den felsigen Baugrund wurde das Gebäude nicht unterkellert. Nebenbereiche und -räume – sofern sie sich nicht im unbelichteten Bereich des Erdgeschosses untergebracht sind – befinden sich in einem Technikgebäude am südlichen Ende des Grundstücks. Dieses wurde durch eine Sichtschutzwand aus großformatigen Sichtbetonfertigteilen ergänzt, hinter der weitere Haustechnikanlagen verborgen stehen. Weitere Haustechnikflächen befinden sich auf den Dächern der drei Büroriegel.

Ergänzt wird das Ensemble durch ein 4-geschossiges, in Split-Level organisiertes und offen gestaltetes Systemparkhaus, in dem 274 Stellplätze zur Verfügung stehen.

Zwei Tankstellen für Elektroautos stehen den Mitarbeitern ebenfalls zur Verfügung.

Außenanlagen Der Außenraum gliedert sich in unterschiedliche Zonen, die sich aus den verschiedenen Anforderungsprofilen er­ geben. Vom Wendekreis der öffentlichen Straße wird das Pflaster bis zum Haupteingang geführt. So entsteht eine repräsentative Vorfahrt für PKW und eine attraktive fußläufige Erschließung aus dem öffentlichen Raum. Das weit auskragende Dach stärkt die einladende Geste des großzügigen Haupteingangs. Oberlichteinschnitte an den Seiten schaffen Leichtigkeit und lassen Licht weit nach innen dringen. Der Vorbereich vor dem Restaurant lässt durch seine nach außen gezogene Pflasterung eine ausgedehnte Außenbestuhlung zu.

Die Gestaltung der Grünflächen setzt sich in den beiden Lichthöfen fort. Hier wird durch das Fortführen des Pflasters vom Vorplatz und eine Bepflanzung der Grün-

54

Forschungs-Laborbauten2019.indb 54

raum ins Gebäudeinnere geführt. Mit der Begrünung der Zwischendächer entstehen so Grünzüge vom Hangrücken über und durchs Gebäude ins Tal und der Neubau verzahnt sich mit der Landschaft.

Entlang der Ostfassade des Hauptgebäudes wurde die Zufahrt für die Mitarbeiter geplant. Hier finden sich ebenfalls die Parkplätze für Besucher, während den Mitarbeitern das Parkhaus und Fahrradstellplätze im rückwärtigen Bereich des Grundstücks am Hang zu Verfügung stehen.

Dort gibt es einen Mitarbeiterzugang, der durch einen zentralen Galerieflur im Innern des Gebäudes die Verbindung zum Haupteingang und dem dort befindlichen Foyer- und Eingangsbereich schafft.

Zukunft Das Gebäude ist durch sein ausgewogenes Verhältnis von transparenten und geschlossenen, hochwärmegedämmten Flächen (ca. 60 : 40) und die gewählten Bauteilqualitäten energetisch optimiert und auf die neueste Energieeinsparverordnung (EnEV) ausgelegt.

Da sich der Standort im Aufbau befindet und ein weiteres Wachsen der Technologiebranche erwartet wird, wurde bereits zu Beginn der Planung eine Nachverdichtung mitgedacht. Damit ist die Erweiterbarkeit des Ge­ bäudes ein zentraler Aspekt der Nachhaltigkeit. Das Bürogebäude kann durch einen vierten Riegel im Westen des Grundstücks ergänzt werden. Die hierfür freigehaltenen Flächen betten das Gebäude derzeit als naturbelassene Freiflächen in seine Umgebung ein.

Die gesamte Infrastruktur und Versorgung des Gebäudes ist für eine Erweiterung vorgerüstet, Die Parkdecks können ebenfalls durch je zwei Splitlevel-Ebenen ergänzt werden, um weitere Stellplätze zu schaffen, ohne die versiegelten Flächen zu erhöhen.

Bautafel Technologiezentrum The SUMMIT, Siegen ■■ Bauherr: SIF Verwaltungs GmbH & Co. KG ■■ Projektsteuerung: Kölbl Kruse GmbH ■■ Generalübernehmer: OTTO QUAST Bau Aktiengesellschaft ■■ Architektur: nentwig.notbohm Architekten, Leistungsbild: LPH1-5 ■■ Bauphysik: TOHR Bauphysik GmbH & Co. KG ■■ Fassade: Rache Engineering GmbH ■■ Gebäudetechnik: Ingenieurbüro Paulus GmbH ■■ Statik: LWS Ingenieurgesellschaft für Tragwerksplanung mbH Kennzahlen: ■■ BGF Bürogebäude: 13.380 m2 ■■ BGF Nebengebäude: 245 m2 ■■ BGF Parkhaus: 7.380 m2 ■■ Arbeitsplätze: 450 ■■ Stellplätze: 293 + 2 Elektro-Tankstellen Termine: ■■ Planung: 1. Quartal 2017 ■■ Baubeginn: 3. Quartal 2018 ■■ Fertigstellung: 1. Quartal 2019 Weitere Informationen: nentwig.notbohm Architekten Harkortstraße 81, 22765 Hamburg Tel. (040) 466 56 777 post@nentwignotbohm.de, www.nentwignotbohm.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

NANO-FORSCHUNG GANZ GROß LENA – LABORATORY FOR EMERGING NANO­ METROLOGY, UNIVERSITÄT BRAUNSCHWEIG

Bild 1. Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) an der Universität Braunschweig: Ein eingeschossiger Verbindungsgang fügt Neubau und Bestand im ersten Geschoss zusammen und stellt den einzigen Zugang in den hermetisch abgeriegelten Labortrakt dar

RKW Architektur + und pbr Planungsbüro Rohling AG Im neuen Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) an der Universität Braunschweig arbeiten Forscher an der Messung von Objekten in der Nanowelt, die u. a. für zukünftige Hochleistungsakkus relevant sind. Für dieses Forschungszentrum transformierte RKW Architektur + gemeinsam mit Meyer Architekten ein denkmalgeschütztes Hallengebäude und ergänzte es mit einem angeschlossenen dreistöckigen Neubau. Während der Neubau Büro- und Seminarflächen beinhaltet, wurde die einst für Verbrennungsmotoren errichtete Halle zu Laboren und Spezialräumen umgebaut.

Messungen im Nanometerbereich sind nicht nur Grundlage für ein besseres Verständnis kleinster Strukturen, sondern auch Voraussetzung für eine bessere Standardisierung.

So lassen sich letztlich nanoskalige Materialien, Methoden und Systeme aus den Forschungslaboratorien in eine industrielle Nutzung überführen – etwa für neuartige Nano-

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 55

LEDs und bessere Hochleistungsakkumulatoren für künftige Elektrofahrzeuge, aber auch für die Entwicklung von neuen Medikamenten. Technologien auf der Nanoskala werden aber ebenso benötigt, um die Rolle von Nanopartikeln in der Umwelt zu untersuchen und damit zu verstehen.

Insbesondere die präzise Messung von dreidimensionalen Objekten hat sich die Universität Braunschweig auf die Fahnen geschrieben und das Laboratory for Emerging Nanometrology, kurz LENA, gegründet.

Das VOF-Verfahren für den Laborbau hatte die Universität im Jahr 2013 ausgelobt – und im November 2018 war das Gebäude fertiggestellt und wurde an die Nutzer übergeben. Die Architektur kommt von RKW Architektur + in Gemeinschaft mit dem auf Laborgebäude speziali­ sierten Büro Meyer Architekten. Die technische Ausrüstung wurde von pbr geplant, als Laborplaner fungierte die irm Ingenieurbüro Mühlbacher GmbH. Entstanden sind

55

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Viele Herausforderungen, viele Ideen „Unsere Frage war: Wie bauen wir eine dreckige Maschinenhalle mit Motorenprüfständen zu sensiblen Nanolaboren um?“, erzählt Projektleiter Adam Gonsior von RKW Architektur +. Temperaturschwankungen, Erschütterungen, Luftveränderungen – all das musste draußen bleiben.

Doch gleichzeitig erwies sich die vorhandene Struktur in wichtigen Teilen als unzureichend, so konnte das nur 10 cm dicke Dach keinerlei TGA-Lasten aufnehmen, während die Fassade nicht dazu geeignet war, die erforderlichen Temperaturkonstanten zu halten.

Und schließlich war das Gebäude eigentlich zu niedrig, um die erforderlichen lichten Höhen für die einzelnen Nutzungen zu erhalten. Doch für jedes Problem fand das Planungsteam eine Lösung. Für die Haustechnik wurde ein zweites, separat aufgeständertes Tragwerk eingezogen und mit Hilfe einer intelligenten Zonierung konnten die Raumhöhen gehalten werden. Ein besonderer Clou des

1

2 3

3 3

Bild 2. Lageplan

2.574 m2 Labore und Büros für über 100 Mitarbeiter, die in Forschergruppen unter Nutzung modernster technischer Infrastruktur und Expertise aus der Elektrotechnik, der Physik, dem Maschinenbau und der Chemie gemeinsam an wichtigen Fragen des Messens in der Nanowelt arbeiten.

Von der Maschinenhalle zum Hightech-Gebäude Eine große Herausforderung für alle Planer war die Umnutzung der einst für die Entwicklung und Tests von Verbrennungsmotoren errichteten Halle. Aus der Feder des auf Industriebau spezialisierten Architekten und Braunschweiger Professors Walter Henn, ist sie denkmalgeschützt und sollte daher erhalten und zu Laboren und Spezialräumen transformiert werden. Neben dieser technischen Umsetzung wünschte sich der Bauherr von seinen neuen Gebäuden: Eigenständigkeit in der städtebaulichen Figur, Bezug zum denkmalgeschützten Ensemble, Freiraum zum Denkmal, eine flexible Nutzung und ansprechende Aufenthaltsflächen. Während das Hallengebäude zu physikalischen Labor- und Messräumen umgebaut wurde, nahm der dreigeschossige Neubau Büro- und Seminarflächen auf. Ein eingeschossiger Verbindungsgang fügt Neubau und Bestand im ersten Geschoss zusammen und stellt auch den einzigen Zugang in den ansonsten hermetisch abgeriegelten Labortrakt dar. Die Ausrichtungen und Geometrien der umliegenden Gebäude wurden übernommen und großzügige Freiflächen vor den Gebäuden verstärken den pavillonartigen Charakter des Städtebaus.

56

Forschungs-Laborbauten2019.indb 56

4

5

6

7

1 2 3 4 5 6 7 8

Technik Luftraum Technikräume chemische Labore Messtechnik, optische Labore Lounge, Teeküche Schleuse Büros

6

8

Bild 3. Grundriss 1. Obergeschoss (Grafiken 2 und 3: RKW Architektur +)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 4. Wie eine viel zu niedrige Maschinenhalle mit dreckigen Motorenprüfständen zu sensiblen Nanolaboren umbauen?

Bauwerks sorgt dafür, dass die hochsensiblen Labore unter besten Bedingungen arbeiten können: eine Halle in der Halle. Die Planer stellten einen zweigeschossigen Kubus in den Raum, der den Hallencharakter wieder aufnahm und gleichzeitig sowohl die Anforderungen des Denkmalschutzes wie auch der nötigen physikalischen Bedingungen erfüllte.

Die Halle in der Halle Im Inneren dieses Kubus befinden sich die Labore mit ­besonders hohen Anforderungen, etwa Reinräume oder Messräume mit hoher Temperaturkonstante sowie schwingungsempfindliche Nutzungen wie die Hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie (HR-TEM). Hierfür musste die alte Bodenplatte entfernt werden, weil sie Erschütterungen aus der Umgebung übertragen hätte. An ihrer Stelle wurden entkoppelte Fundamente erstellt, mit individuellen, an die jeweilige Nutzung angepassten Bodenaufbauten. „Besonders interessant ist beim Thema Schwingungsschutz, dass wir die Ausgangssituation nun umgedreht haben“, so Adam Gonsior. „Während früher die Motorenprüfstände auf gefederten Fundamenten aufgelagert waren, um das Gebäude vor Schwingungen zu schützen, müssen wir heute die Messaufbauten vor Schwingungen von außen schützen.“ Dazu gehören nun Maßnahmen wie aktive Fundamente auf Druckluftfedern, aber auch die Verlegung von vibrationsintensiven technischen Anlagen.

Bild 5. Eine Halle in der Halle: Im Inneren dieses Kubus befinden sich die Labore mit besonders hohen Anforderungen

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 57

Bild 6. Während früher die Motorenprüfstände auf gefederten Fundamenten aufgelagert waren, um das Gebäude vor Schwingungen zu schützen, ist es heute genau umgekehrt

So befinden sich jetzt die Anlagen zur Heliumrückgewinnung sowie die Kälte- und Drucklufterzeugung im benachbarten Büroneubau.

Betreten wird das Laborgebäude über einen gemeinsamen Schleusenbereich mit mehreren Abgrenzungen und zunehmenden Reinheitsgraden, u. a. auch einer Temperaturschleuse. Durch die funktionale Bündelung der Spezialräume konnten die technischen Installationen in diesem Bereich verdichtet und optimiert werden. Insgesamt steht im Laborgebäude eine Fläche von über 3.000 m2 zur Verfügung.

Besondere Raumluft-Anforderungen Der Kubus beinhaltet u. a. drei Reinräume mit einer Reinheitsklasse ISO 6 gemäß DIN EN ISO 14644-1. Ihre Anforderungen hinsichtlich Luftreinheit werden über stetig geregelte Druckkaskaden von den Reinräumen über die Schleusen und Flure bis zu den Hauptfluren geregelt. Alle drei Räume sind über eine Schleuse mit integrierter Luftdusche erschlossen. Für die Raumlufttechnik der Labore ist ein raumweise autark arbeitendes Regelsystem im Einsatz, das die unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Abzüge, Laborschränke und örtlichen Absaugungen be-

Bild 7. Die Anforderungen der Reinräume hinsichtlich Luftreinheit werden über stetig geregelte Druckkaskaden von den Reinräumen über die Schleusen und Flure bis zu den Hauptfluren geregelt

57

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

Bild 8. Kompromisslos kontrolliertes Klima: Ebenso wichtig wie Schwingungsfreiheit und Luftreinheit ist die Einhaltung bestimmter Temperatur- und Feuchtebedingungen

Bild 10. Durchdachtes Farbkonzept: Öffentliche Nutzungen wie Treppenhäuser und Verkehrsflächen, Meeting Points oder Seminarräume sind in Grün gehalten, …

rücksichtigt. Zwischen dem Maximal- und Minimalbetrieb stellt es eine gleitende Luftmengenveränderung und eine bedarfsgerechte Raumluftbilanz sicher. Außerdem gilt speziell für den Aufstellraum des Hochauflösenden Transmissionselektronenmikroskops (HR-TEM) der Bedarf nach geringen Raumluftgeschwindigkeiten von < 5 m/min. Darum sorgen hier textile Luftschläuche für die Zuluft.

dichter. Ein Verflüssiger dient der Wärmerückgewinnung aus der Kälteerzeugung, über ihn kann eine Leistung von rund 100 kW mit einer Temperatur von 50 °C bereitgestellt werden. Die Rückkühlung erfolgt über einen adiabaten Rückkühler auf dem Dach, bei dem bei hoher Außentemperatur der Wärmetauscher zur Übertragung der Wärme an die Außenluft mit Wasser benetzt wird. Die dadurch entstehende Verdunstung am Rohrregister erhöht die Effizienz des Rückkühlers.

Eigens für den HR-TEM-Raum war außerdem eine Wand- und Deckenkühlung gefragt. Hierfür realisierten die Technikplaner ein separates, hydraulisch getrenntes Kühlsystem, basierend auf einem Trockensystem mit Kapillarrohrmatten auf Gipskartonträgerplatten. Diese wurden innen auf eine Wandkonstruktion mit einer 5 mm dicken passiven Abschirmung aus Aluminium-Platten aufgebracht, die gemeinsam mit einer aktiven Abschirmung aus sechs Raumspulen elektromagnetische Schwingungen aus der Umgebung eliminiert.

Kompromisslos kontrolliertes Klima Ebenso wichtig wie Schwingungsfreiheit und Luftreinheit ist die Einhaltung bestimmter Temperatur- und Feuchtebedingungen. Hierfür sind sechs Vollklimaanlagen für drei Rein- und zwei Messräume zuständig. Sie erfüllen jeweils besondere Anforderungen an Temperaturkonstanten und untere Feuchtegrenzen, die pro Raum festgelegt sind. So benötigt etwa der Raum 241 a eine Luftfeuchte von 50 % +5/–10 % im Sommer und 40 % +5/–10 % im Winter, bei einer Raumtemperatur von 20 °C ± 1 K (Drift < 0,2 K/h).

Zur Kälteversorgung von Geräten im Laborbereich wird die zentral erzeugte Kälte verwendet, die jedoch über ein separates Rohrnetz mit anderen Betriebsbedingungen als die Klimakälte im Gebäude transportiert wird.

Die Kältemaschine verfügt über zwei separate Verflüssiger zur Auskopplung der überschüssigen Wärme aus der Kühllast und der elektrischen Antriebsleistung der Ver-

Bild 9. Die einst für Verbrennungsmotoren errichtete denkmalgeschützte Halle beheimatet heute Labore und Spezialräume

58

Forschungs-Laborbauten2019.indb 58

Von Strom bis Heliumrückgewinnung Für die Energieversorgung sind die Gebäude an den vorhandenen 20-kV-Campusring über die Mittelspannungsebene angeschlossen. Ein neuer Energieschwerpunkt mit Mittelspannungsschaltanlage, Trafos, Messtrafo und Nie-

Bild 11. … während die Laborräume mit gelben Böden ausgestattet sind (Fotos 1, 4–11: Fotodesign Bierwagen)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Projektvorstellungen

derspannungshauptverteilung sorgt für die Verteilung.

Mindestens ebenso wichtig: Die Versorgung mit Medien, darunter Gase wie Helium, Argon, Stickstoff, Sauerstoff, Chlorwasserstoff, Xenon und Neon, erfolgt zentral und ­dezentral. Für die Labornutzung wird vollentsalztes oder demineralisiertes Wasser mit einer Leitfähigkeit von 5 µS/ cm, einem TOC-Gehalt von 200 ppb und einer Keimzahl von 100 KBE/10 ml bereitgestellt.

Des Weiteren gibt es eine Heliumrückgewinnungsanlage, die für die Rückgewinnung von verbrauchtem flüssigem Helium im Gebäude zuständig ist. Das gasförmige Helium wird zunächst in einem ca. 10 m³ großen Sammelballon aufgefangen. Ist ein entsprechendes Volumen erreicht, tritt ein niveaugesteuerter Hochdruck-Kolbenkompressor in Aktion, der den Inhalt des Sammelballons auf maximal 200 bar rückverdichtet.

Durchdachtes Farbkonzept Neben den Besonderheiten rund um physikalische und technische Bedingungen ist auch die Farbgebung im LENA durchdacht. Die öffentlichen Nutzungen wie Treppenhäuser und Verkehrsflächen, Meeting Points oder Seminarräume sind grün gekennzeichnet, während die Laborräume mit gelben Böden ausgestattet sind. Teilweise sind hier ableitfähige, antistatische Bodenbeläge und Beschichtungen verwendet worden. Ganz besonders kommt es im Laser­ labor auf die Oberflächen an: So sind hier beispielsweise alle Beschläge schwarz-mattiert ausgeführt, um Reflexionen zu vermeiden. Grundsätzlich wird auf kontrastreiche

Farbigkeit mit unterschiedlichen dunklen und hellen Akzenten gesetzt, um möglichst barrierearm zu sein.

Werkstatt für die Zukunft So konnte die Universität Braunschweig mit Hilfe der spezialisierten Planer und ihrem modernen Know-how ein weichenstellendes Gebäude beziehen. Das LENA schafft für internationale Forscher eine leistungsstarke Werkstatt, mit der sie auch sehr kleinen Entdeckungen ein sehr großes Potenzial entlocken können.

Bautafel Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA) an der Universität Braunschweig ■■ Bauherr: Staatliches Baumanagement Braunschweig ■■ Architektur: Arge RKW – Meyer GbR, RKW Architektur +, Düsseldorf und Meyer Architekten, Düsseldorf ■■ Tragwerksplanung: Wetzel + von Seht, Berlin ■■ Haus- und Elektrotechnik: pbr Planungsbüro Rohling AG, ­Osnabrück ■■ Laborplanung: IRM Ingenieurbüro R. Mühlbacher GmbH, ­Hildesheim ■■ Fertigstellung: 11/2018

Weitere Informationen: RKW Architektur + Tersteegenstraße 30, 40474 Düsseldorf Tel. (0211) 43 67-0 info@rkwmail.de, www.rkw.plus

Das Jahrbuch zum Glasbau

Hrsg.: Bernhard Weller, Silke Tasche Glasbau 2019 April 2019 · 498 Seiten ca. € 39,90* ISBN 978-3-433-03260-2 Auch als erhältlich.

Das vorliegende Buch präsentiert in zahlreichen Beiträgen renommierter Autoren den aktuellen Stand der Technik im konstruktiven Glasbau. Die Planung und die Ausführung wegweisender Glasarchitektur werden ausführlich erläutert, die Bemessung und die Konstruktion tragender Glasbauteile praxisgerecht erklärt.

Die Optimierung zukunftsfähiger Gebäudehüllen wird in gleicher Tiefe behandelt wie die energetische Sanierung denkmal geschützter Fassaden. Nicht zuletzt vermitteln die jüngsten Ergebnisse anerkannter Forschungseinrichtungen einen zuverlässigen Einblick in die Leistungsfähigkeit des gesamten Glasbaus.

Ernst & Sohn

Kundenservice: Wiley-VCH

Tel. +49 (0)6201 606-400

Verlag für Architektur und technische

Boschstraße 12

Fax +49 (0)6201 606-184

Wissenschaften GmbH & Co. KG

D-69469 Weinheim

service@wiley-vch.de

1072216_dp

Online Bestellung: www.ernst-und-sohn.de/3260

* Der €-Preis gilt ausschließlich für Deutschland. Inkl. MwSt. Die Versandkosten für Deutschland, Österreich, Schweiz, Liechtenstein und Luxemburg entfallen.

Für alle anderen Länder gilt der Preis zzgl. Versandkosten. Irrtum und Änderungen vorbehalten.

1072216_dp_181x128.indd 1

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 59

11.03.19 16:08

59

17.04.19 16:09

Modulbau

Laborgebäude in Ehingen für die Krankenhaus GmbH Alb-Donau-Kreis als Modulbau

Bild 1. Krankenhaus GmbH Alb-Donau-Kreis in Ehingen: Laborgebäude auf dem Flachdach des Hallenbades aufgestockt

Das Alb-Donau Klinikum und Gesundheitszentrum in Ehingen/ Baden-Württemberg setzt durch die Verbindung von Klinik und Zentrum auf ein Netzwerk klassischer, stationärer und ambulanter Leistungen. Teil dieser Strategie ist der Bau eines neuen Labors in Modulbauweise für das Kreiskrankenhaus Ehingen durch Heinkel Modulbau mit Sitz in Blaubeuren. Das vorhandene Labor wurde „ausgesiedelt“, um mehr Platz zu schaffen und ein neues Labor an den Gebäudebestand angebaut.

Bei der Realisierung der neuen Laborräumlichkeiten für das Kreiskrankenhaus in Ehingen stand Heinkel Modulbau vor der Herausforderung, drei Raummodule mit einer Gesamtgrundfläche von 8,5 m × 19 m auf das Flachdach eines vorhandenen Hallenbades aufzusetzen, das sich nach Statik und Ausführung eigentlich nicht für die Über-

bauung eignete. „In konventioneller Bauweise wäre eine Überbauung des Hallenbades unmöglich gewesen“, so Thomas Ziegler, Geschäftsführer der Heinkel Modulbau GmbH. „Nur die Modulbauweise machte es möglich, dass die Lasten auf den vorhandenen Stützen flächig verteilt werden konnten. Das Laborgebäude ruht quasi auf einem alten Hallenbaddach.“ Die Raummodule von Heinkel Modulbau sind spe­ ziell auf die hohen Anforderungen eines Labors in Bezug auf Sicherheit und Hygiene abgestimmt. Besonders erwähnenswert ist die unterbrechungsfreie Stromversorgung des Gebäudes. Fällt der Strom aus, überbrücken Batterien die wenigen Sekunden, bis das Notstromaggregat anläuft und stellen sicher, dass alle relevanten elektrischen Laborgeräte unterbrechungsfrei versorgt werden.

Dem Bauherrn waren aber nicht nur die zwei Funk­ tionen Sicherheit und Hygiene wichtig, es sollten auch optimale Arbeitsbedingungen in dem 24 Stunden rund um die Uhr besetzten Labor geschaffen werden. Eine Küche und eine Nasszelle auf großzügig bemessener Fläche sorgen dafür, dass die Mitarbeiter nicht auf Komfort und Wohlfühlklima verzichten müssen. Heinkel Modulbau realisierte das neue Laborgebäude für das Kreiskrankenhaus in Ehingen in nur acht Wochen Bauzeit schlüsselfertig als General­ unternehmer.

Weitere Informationen:

Bild 2. Desinfizierbare Wände, Decken und Böden stellen beste Laborhygiene sicher (Fotos: Heinkel Modulbau)

60

Forschungs-Laborbauten2019.indb 60

Heinkel Modulbau GmbH Helfensteinerstraße 28, 89143 Blaubeuren Tel. (07344) 173-0, Fax (07344) 173-33 kontakt@heinkel-modulbau.de, www.heinkel-modulbau.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Reinräume

Seminar zur VDI 2083-19 in Würzburg Vom 31.01. bis 01.02.2019 fand das zweite von der BlowerDoor GmbH veranstaltete Seminar zur neuen VDI 2083-19 in Würzburg statt. Dabei ging es in Theorie und Praxis um die Klassifizierung, Planung und Prüfung der Dichtheit von Reinräumen und Containments mit speziellen Schutzanforderungen, die insbesondere für Pharmareinräume und Forschungslaboratorien von Interesse sind. Im Fokus stand der im August 2018 erschienene Weißdruck der VDI-Richtlinie. Teilnehmer waren Betreiber aus der Pharmaproduktion, Projektleiter aus der Reinraumplanung, dem Anlagenbau und der Qualifizierung und Prüfdienstleister mit und ohne Reinraumerfahrung.

Architekt Daniel Jung von der gesellschaft für bauen und wohnen mbh in Hildesheim und Mitglied des Richtliniengremiums führte durch das Tagungsprogramm und schaffte es immer wieder, von den Teilnehmern zu erfahren, wo noch Unklarheiten oder Bedenken bestanden, und diese auszuräumen. Dadurch kam es auch zum regen Erfahrungsaustausch zwischen den Teilnehmern, die sich in unterschiedlichen Herangehensweisen mit dem Thema Dichtheit von Reinräumen befassen bzw. zukünftig befassen möchten. Besonders interessant und hilfreich für die Teilnehmer waren die vielen Checklisten, die Methoden zur Leckortung und die Beispiele aus dem Klinikbereich, die Daniel Jung vorstellte. Die Teilnehmer konnten es teilweise kaum nachvollziehen, dass im Klinikbereich und insbesondere in OP-Sälen Leckagen und Ausführungsdefizite an der Hüllfläche (dichte Ebene) anzutreffen sind, die man im Wohnbaubereich schon seit langem überwunden hat.

Bild 2. Alle Fragen wurden von den Referenten kompetent beantwortet

–– Ist eine wiederkehrende Prüfung erforderlich und welche Maßnahmen sind zu ergreifen, wenn kein einheitliches Druckniveau um den zu prüfenden Raum herstellbar ist?

Besonders eindrucksvoll für die Teilnehmer war die große Bandbreite der Leckage-Luftvolumenströme, die in der Praxis anzutreffen sind, und die Erkenntnis, dass man einen Reinraum immer nur so dicht bauen sollte, wie erforderlich, um sich Probleme mit der Raumdruckregelung und der Bauausführung zu ersparen. Einige Teilnehmer waren zuvor der Meinung, dass Reinräume „luftdichte“ Gebilde sind, bei denen nur über die Zu- und Abluft ein Luftaustausch stattfindet. Umso mehr war man von der Aussage überrascht, dass es mit den in der Reinraumtechnik üblichen Wand- und Deckenaufbauten nur mit einer sehr guten planungs- und baubegleitenden Qualitätsüberwachung möglich ist, eine Dichtheitsklasse 4 zu erreichen.

Am zweiten Tag stellte Michael Kuhn an einem kleinen Prüfstand vor, wie man auch sehr kleine Leckluftvolumenströme von 1 bis 1.000 l/h messen kann und wie man die Nullmethode für die Prüfung von Einzelbauteilen anwenden kann.

Der Geschäftsführer der BlowerDoor GmbH, Paul Simons, stellte eine Vielzahl von Messmethoden an einem

Bild 1. Die drei Referenten v. l. n. r.: Paul Simons, Daniel Jung und Michael Kuhn

Für Dipl.-Ing. (FH) Michael Kuhn, Vorsitzender der VDI 2083-19 und Leiter des STZ EURO, war es besonders wichtig, den Teilnehmern die Anforderungen und Fragestellungen aus dem Reinraumbereich zu vermitteln. Anhand von Praxisbeispielen insbesondere aus dem pharmazeutischen Umfeld und Räumen mit H2O2-Dekontamination wurden mit den Teilnehmern folgende Fragen erörtert: –– Welche Dichtheitsklasse soll ein Reinraum haben?

–– Worauf ist bei der Planung und Bauausführung zu achten?

–– Wie sieht ein Prüfkonzept aus?

–– Welche Messverfahren sind für welche Dichtheitsanforderungen geeignet?

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 61

Minneapolis

BlowerDoor

Das marktführende MessSystem für Luftdichtheit.

Dichtheit von Reinräumen Maximale Präzision: Prüfung der Luftdichtheit mit dem MessSystem BlowerDoor MiniFan. blowerdoor.de

Minneapolis BlowerDoor

61

17.04.19 16:09

Reinräume

30 Jahre Minneapolis BlowerDoor Im Jahr 1989 importierte der Bausachverständige Robert Borsch-Laaks die ersten Minneapolis BlowerDoor MessSysteme nach Deutschland und legte damit den Grundstein für die 30-jäh­ rige Erfolgsgeschichte der Minneapolis BlowerDoor in mehr als 30 europäischen Ländern.

Unter dem Motto „30 Jahre – 30 Anwendungen und Messmethoden“ präsentiert die BlowerDoor GmbH ihren Kunden seit Ende März 2019 wöchentlich in insgesamt 30 informativen und unterhaltsamen Präsentationen die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten der Minnepolis BlowerDoor Systeme und gibt Tipps und Tricks für die Realisation der luftdichten Gebäudehülle.

Ausgehend vom Feedback der Anwender wird das Team der BlowerDoor GmbH im Laufe des Jahres zu den favorisierten Beiträgen kostenfreie Seminare und Webinare anbieten.

Themen sind u. a. die BlowerDoor Messung im Neubau und bei der Sanierung, die Besonderheiten bei der Luftdichtheitsmessung großer Gebäude sowie verschiedene Methoden der Leckageortung. Gezeigt werden die Qualitätssicherung mittels Ein-Punkt-Messung und die verschiedensten Gebäudearten, in denen ein BlowerDoor Test durchgeführt wird. Bauschäden, die durch eine fehlerhafte Luftdichtheitsebene entstehen können, werden erläutert. Die sogenannte Schutzdruckmessung, die Bauteilmessung, die Luftdichtheitsmessung von Reinräumen und auch die Überprüfung von Lüftungsanlagen sind weitere Themen, ebenso wie die Prüfung der Schlagregendichtheit von Pfosten-Riegel-Konstruktionen, die Bestimmung von Löschgashaltezeiten, die Luftdichtheitsmessung von Hohlböden u. v. m.

selbstgebauten und tragbaren Containment vor. Dabei wurden zusammen mit den Teilnehmern die Leckluftvolumenströme von kleinsten Bohrungen im mm-Bereich bis hin zu großen Öffnungen geprüft. Besonders hilfreich ist die Tatsache, dass die Software alle Messwerte der einzelnen Druckstufen aufzeichnet und mit wenigen zusätzli-

Die Messe SENSOR+TEST in Nürnberg vom 25.–27.06.

2019 ist die Messtechnik-Messe und weltweit führendes Forum für Sensorik, Mess- und Prüftechnik. Mehr als 500 nationale und internationale Aussteller präsentieren sich auf der Messe und zeigen das weltweit umfassendste Angebot technischer Lösungen für die Mess-, Prüf- und Überwachungsaufgaben aller Branchen. Sie ist die modernste und vollständigste Leistungs- und Innovationsschau vom Sensor bis zur Auswertung. Wissenschaftler und Entwickler aus der ganzen Welt stehen mit ihrer Beratungskompetenz

62

Forschungs-Laborbauten2019.indb 62

Bild 3. Das selbst gebaute und tragbare Containment, an dem die Teilnehmer die Prüfung von Leckluftvolumenströmen durchführten (Fotos: BlowerDoor GmbH)

chen Eingaben ein fertiges Messprotokoll nach VDI 208319 erzeugt.

Die Teilnehmer waren sehr überrascht von einem Zusatzversuch, bei dem die Leckluftrate des Folienrahmens bestimmt wurde, der beim sogenannten BlowerDoor-Test in den Tür- oder Fensterrahmen eingesetzt wird. Hier ergab sich ein Leckluftvolumenstrom von ca. 10 m3/h bei 50 Pa bezogen auf eine Tür mit ca. 2 m2. Danach lag die Schlussfolgerung nahe, dass diese Vorgehensweise bei der Dichtheitsprüfung nur für sehr große Leckluftvolumenströme und mit Zustimmung des Auftraggebers anwendbar ist.

Das nächste Reinraumseminar ist für den 12./13.03.

2020 geplant. Veranstaltungsort ist das Energie- und Umweltzentrum in Springe. Informationen stehen in Kürze auf der Website www.blowerdoor.de.

Weitere Informationen: BlowerDoor GmbH MessSysteme für Luftdichtheit Zum Energie- und Umweltzentrum 1, 31832 Springe-Eldagsen Tel. (05044) 975-45, Fax (05044) 975-44 doll@blowerdoor.de, www.blowerdoor.de Steinbeis-Transferzentrum STZ EURO Michael Kuhn Badstraße 24a, 77652 Offenburg mail@stz-euro.de, www.stz-euro.de

zur Verfügung, um mit den Besuchern gemeinsam die optimale Lösung für ihre Aufgabenstellung zu erarbeiten. Auf der Aktionsfläche können Fachbesucher u. a. innovative Lösungen, Systeme und Produkte live im Einsatz erleben.

Die Anwendung steht dabei immer im Vordergrund. Die Kongresse und Fachvorträge beleuchten zudem aktuelle Themen und bereichern die Sensormesse in Nürnberg mit wissenschaftlichen Grundlagen und Ausblicken in die Zukunft der Branche.

Weitere Informationen: AMA Service GmbH Von-Münchhausen-Straße 49, 31515 Wunstorf Tel. (05033) 96 39-0, Fax (05033) 96 39-20 info@ama-service.com, www.ama-service.com

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Reinräume

Nicht nur sauber, sondern rein: Reinräume von ISO-Klasse 9 bis 5 Unter Reinräumen versteht man Bereiche für kritische Anwendungen, in denen eine kontrolliert staubfreie, gleichmäßig temperierte Atmosphäre mit konstanter relativer Luftfeuchte vorherrscht. Mit Hilfe extrem leistungsstarker Lüftungssysteme und Filter wird dort die Anzahl der luftgetragenen Partikel auf ein Minimum reduziert. Die dichte Raumhülle mit Personen- und Materialschleusen sowie komplexe technische Anlagen stellen sicher, dass die jeweiligen Anforderungen an die spezifischen Reinraumklassen rund um die Uhr erfüllt werden.

Forschung und Wissenschaft, aber auch zahlreiche Industriezweige, deren Lösungen aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken sind, sind auf Reinräume angewiesen. Die mit Abstand höchsten Anforderungen stellt die Chip- und Halbleiterindustrie – Reinraumklassen von ISO 1 bis ISO 5 sind hier an der Tagesordnung, gefolgt von der Mi­ kroelektronik. Schon kleinste Partikel und Verunreinigungen können zu Beeinträchtigungen führen und HightechLösungen unbrauchbar machen. Auch in der Elektro- und Automobilindustrie sind Reinräume von großer Bedeutung.

Was in der Praxis oft mit hohem Aufwand für die produzierenden Unternehmen verbunden ist, kommt dem Menschen zugute. Wer möchte schon auf PC und Smartphone verzichten, störende Partikel auf seiner hochwertigen Kameralinse vorfinden oder mit fehlerhaften Sicherheitssystemen in seinem Fahrzeug konfrontiert werden?

Auch in der Optik- und Laserindustrie sind Reinräume unverzichtbar. Sie reduzieren Ausschussquoten und tragen so zur Kundenzufriedenheit bei.

Gewusst wie – mit KLEUSBERG Damit Reinräume ihre Aufgabe verlässlich erfüllen, müssen sie hermetisch abgeriegelt sein. Nur so kann gegenüber der Außenluft ein ständiger Überdruck aufrechterhalten werden, der das Eindringen von Partikeln verhindert. Ein abgeschlossenes Raumsystem gehört also ebenso zur Ausstattung wie eine leistungsstarke Lüftungs- und Klimatechnik mit reinraumtauglichen Zu- und Abluftfiltern. Eben-

falls ein klares Muss ist die passende Mess-, Steuerungsund Regeltechnik, ohne die die kontinuierliche Einhaltung der Werte nicht zu gewährleisten wäre.

Aufgabe der Zutrittssteuerung ist es schließlich, dafür zu sorgen, dass ausschließlich befugte Personen und zu­ gelassene Materialien in den Reinraum gelangen. Je nach Reinraumklasse empfiehlt sich hier die Kombination mit Schleusen, die die stufenweise Anpassung an die gefor­ derten hygienischen Verhältnisse gewährleisten. Die Fa. KLEUSBERG bietet mit Reinraum TRENDLINE, unter Berücksichtigung all dieser Anforderungen, ein flexibles System.

Von 0 auf rein innerhalb weniger Monate Als Partner für schlüsselfertige Gebäude und maßgeschneiderte Raumlösungen steht KLEUSBERG für die zuverlässige, zügige und effiziente Umsetzung anspruchsvoller Projekte – auch für Reinräume. Das Portfolio umfasst Reinräume der ISO-Klassen 9 bis 5, schlüsselfertig auf die jeweiligen Anforderungen zugeschnitten und im eigenen Werk vorgefertigt. Enthalten sind neben Standardkomponenten wie Lüftungs-, Klima- und MSR-Technik wichtige Zusatzoptionen, die auch bei Boden, Decke und Mobiliar die Anpassung an individuelle Vorgaben ermöglichen. „Alles aus einer Hand“ lautet dabei die Devise – von der Beratung über die Planung und die Realisierung bis hin zur Wartung. Reinräume von KLEUSBERG werden nicht nur höchsten Anforderungen im Bereich der technischen Sauberkeit gerecht, sondern überzeugen zudem durch die Vorteile des seit Jahren bewährten Raum-in-Raum-Systems TRENDLINE: Schnelligkeit, Wirtschaftlichkeit und Flexibilität. Neben kurzen Lieferzeiten schlägt sich das in der effizienten Vor-Ort-Montage nieder. Diese erfolgt durch den hohen Vorfertigungsgrad innerhalb sehr kurzer Zeit und ohne nennenswerte Beeinträchtigung des laufenden Betriebs.

Faktor Mensch Ganzheitlich ist gut: Selbst der bestausgestattete Reinraum bleibt nur dann hygienisch einwandfrei, wenn die Menschen, die ihn betreten, mit spezieller Arbeitskleidung ausgestattet sind und sich an wichtige Verhaltensregeln halten. Mit praxisnahen Schulungen sorgt KLEUSBERG dafür, dass Mitarbeiter für verantwortungsbewusstes Arbeiten im Reinraum sensibilisiert werden und über das nötige Know-how für ihre Tätigkeit in einer hochanspruchsvollen Umgebung verfügen.

Weitere Informationen:

Ein abgeschlossenes Raumsystem gehört ebenso zur Ausstattung eines Reinraumes wie eine leistungsstarke Lüftungs- und Klimatechnik mit reinraumtauglichen Zu- und Abluftfiltern (Foto: KLEUSBERG GmbH & Co. KG)

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 63

KLEUSBERG GmbH & Co. KG Jan Ackerstaff – Leiter Marketing-Kommunikation Wisserhof 5, 57537 Wissen Tel. (02742) 955-220 ackerstaff@kleusberg.de, www.kleusberg.de

63

17.04.19 16:09

Innenausbau

LLBB bietet attraktive Laborarbeitsplätze Im Wissenschaftspark Adlershof WISTA im Südosten von Berlin hat die Hochtief LLBB GmbH den neuen zentralen Hauptstandort des Landeslabors Berlin-Brandenburg (LLBB) im Auftrag des Landes Berlin errichtet. Der viergeschossige Neubau weist ca.

22.800 m2 Bruttogeschossfläche auf und beherbergt moderne ­Labore unterschiedlicher Sicherheitsstufen.

Bild 3. Laborarbeitsplätze mit Sichtbezug zum Außenraum (Foto: Jens Kirchner ­Architekturfotografie, www.jens-kirchner.com)

Bild 1. Durch die raumhohe fecoplan-Glaswand des LLBB fällt das Tageslicht tief in den Laborbereich (Foto: Jens Kirchner ­Architekturfotografie, www.jens-kirchner.com)

Geplant haben den Laborneubau Kister Scheithauer Gross Architekten und Stadtplaner. Insgesamt werden 380 Mitarbeiter in dem Institut für Lebensmittel, Arzneimittel, Tierseuchen und Umwelt arbeiten. Der kompakte Baukörper, der mit zwei Rücksprüngen auf den gekrümmten Straßenverlauf reagiert, erhält eine zentrale Erschließung. Die Rücksprünge gliedern die straßenbegleitende Fassade und machen die Laborzonen ablesbar. Ein Innenhof ermöglicht die Belichtung der zwei, entsprechend dem Grundstücksverlauf, unterschiedlich langen Laborbereiche.

Dr. Heinekamp Labor- und Institutsplanung organisiert die klar strukturierten Labormodule spiegelbildlich entlang eines Mittelflurs, wobei die Dokumentationszonen jeweils an der Fassade angeordnet sind. Zu den Laborflä-

chen sind die Dokumentationsbereiche mit der Nurglaskonstruktion fecoplan des Systemtrennwandanbieters fecofeederle raumhoch verglast. Auch die Installationszone ist verglast. Lüftungsleitungen und Installationen wurden durch das Glas geführt. Durch die maximale Transparenz der ständerlosen Glas-Systemwand aus 12-mm-Einscheibensicherheitsglas entfaltet das Tageslicht bis tief in den Laborbereich seine positive Wirkung. Dieser Außenraumbezug schafft ein attraktives, helles und freundliches Arbeitsklima. Die Türen zur Dokumentationszone sind als bodengeführte Glas-Schiebetüren ausgeführt. Innenliegende Sonderlaborräume sind mit Ganzglas-Drehflügeltüren ausgestattet.

Mit der Schlüsselübergabe am 22. Februar 2019 wurde das Gebäude dem Land Berlin als Mieter fristgerecht übergeben. Damit wird das LLBB am neuen Dienstsitz drei seiner insgesamt sechs Standorte zusammenführen.

Bautafel Landeslabor Berlin-Brandenburg (LLBB), Berlin ■■ Bauherr: Hochtief LLBB GmbH ■■ Auftraggeber: Land Berlin ■■ Planung: kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH, Köln (www.ksg-architekten.info) ■■ Laborplanung: dr. heinekamp Labor- und Institutsplanung, Karlsfeld (http://heinekamp.com) ■■ Systemtrennwand: feco Systeme GmbH, Karlsruhe (www.feco-systeme.de) ■■ Planung, Lieferung und Montage der Systemtrennwände: feco-feederle GmbH, Karlsruhe (www.feco-feederle.de) ■■ Fertigstellung: Februar 2019

Weitere Informationen:

Bild 2. Innenliegendes Labor mit Ganzglastür fecotür G10 (Foto: Jens Kirchner ­Architekturfotografie, www.jens-kirchner.com)

64

Forschungs-Laborbauten2019.indb 64

feco-feederle GmbH Am Storrenacker 22, 76139 Karlsruhe Tel. (0721) 62 89-0, Fax (0721) 62-89-190 mail@feco.de, www.feco-feederle.de

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Innenausbau

Kautschukböden als leistungsfähige Allrounder im Laborgebäude Interdisziplinäre Spitzenforschung in modernstem Ambiente: Mit dem Zentrum für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen (MAIN) ist an der TU Chemnitz ein europaweit einzigartiges Forschungszentrum entstanden. Der 34,3 Millionen € teure Laborbau bietet ca. 100 Wissenschaftlern auf ca. 4.000 m2 Nutzfläche beste Bedingungen, um ihre Kompetenzen zu bündeln und die Entwicklung neuer Materialien und intelligenter Systeme weiter auszubauen.

Die Forscher in Chemnitz arbeiten u. a. an ultrakompakten Energiespeichereinheiten oder winzigen Sensorsystemen, die die Analysemöglichkeiten eines gesamten Labors auf einem winzigen Chip integrieren. Funktionales Highlight im MAIN sind die Reinräume mit einer Fläche von ca.

400 m2. Sie ermöglichen die Fertigung der Bauteile in reinster, staubfreier Umgebung. Damit die unverfälschte Erzeugung der allerkleinsten Elemente gelingt, bestehen an die in den Reinraumbereichen und Laboren verbauten Materialien höchste Anforderungen wie extreme Widerstandsfähigkeit, Desinfizierbarkeit und elektrostatische Ableitfähigkeit. Dies gilt insbesondere auch für den Boden. Zum Einsatz kamen Systeme aus Kautschuk von nora systems. Die Böden überzeugten die Bauherren nicht nur aufgrund ihrer funktionalen Eigenschaften für die hochsensiblen Bereiche,

Bild 2. Attraktive Aus- und Durchblicke bieten den Wissenschaftlern einen optischen wie inhaltlichen Ausgleich zur konzentrierten Laborarbeit

sondern auch durch ihre gute Kombinierbarkeit: Sie machen auch auf den regulären Verkehrsflächen des Gebäudes einen attraktiven Eindruck und ermöglichten eine einheitliche Gestaltung, die das architektonische Konzept unterstützt.

Kautschuk vermindert Schwingungen Der vom Dresdner Büro Heinle, Wischer und Partner entworfene Neubau ist in drei Spangen aufgeteilt. Ziel der ­Planer war es zum einen, den Austausch der vier verschiedenen Fachbereiche baulich zu begünstigen. Zum anderen sollen Aus- und Durchblicke innerhalb des Gebäudes den Wissenschaftlern einen optischen wie inhaltlichen Ausgleich zur konzentrierten Laborarbeit bieten. Attraktive Kommunikationszonen im Gebäudekern und kurze Verbindungen der Forschungsbereiche über sogenannte Wissensgärten unterstützen den interdisziplinären Dialog. Zur Herstellung der Nanomaterialien in den Reinraumbereichen ist es unbedingt erforderlich, dass alle Messungen absolut erschütterungsfrei erfolgen können. Dafür wurde die Gebäudekonstruktion des MAIN besonders steif ausgeführt. Das Forschungszentrum ruht auf einer 1,60 m dicken Bodenplatte aus Stahlbeton. Weil auch der Boden in den Reinräumen und Laboren einen Beitrag zum erschütterungsfreien Arbeiten leisten kann, rieten die Architekten zu Kautschuk. Durch ihre Dauerelastizität reduzieren Kaut­ schukböden unerwünschte Schwingungen. Ein weiteres Plus: nora Bodensysteme mindern die Geräuschentstehung beim Gehen und sorgen so für eine ruhige Arbeitsatmosphäre und zugleich für ein ergonomisches Arbeitsumfeld.

Extrem widerstandsfähig und medienbeständig

Bild 1. Zentrum für Materialien, Architekturen und Integration von Nanomembranen (MAIN) der TU Chemnitz: nora Bodensysteme mindern die Geräuschentstehung und sorgen für eine ruhige Arbeitsatmosphäre und ein ergonomisches Arbeitsumfeld

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

Forschungs-Laborbauten2019.indb 65

Böden für Reinräume müssen abriebfest sowie resistent ­gegenüber Desinfektions- und Reinigungsmitteln sein und dürfen keinen Nährboden für Keime bilden. „Der in den Reinräumen des MAIN verlegte noraplan sentica weist aufgrund seiner extrem dichten Oberfläche nur eine äußerst

65

17.04.19 16:09

Innenausbau

10 Jahre Gewährleistung auf ESD-Eigenschaften

Bild 3. Kautschukböden garantieren extreme Widerstandsfähigkeit, Desinfizierbarkeit und elektrostatische Ableitfähigkeit (Fotos: Werner Huthmacher, Berlin)

geringe Partikelemission auf“, erläutert Frank Bähr, Marktsegmentmanager Industrie bei nora systems. „Zudem ist er äußerst robust, weitgehend beständig gegenüber Labormedien, Ölen und Fetten und lässt sich leicht reinigen sowie vollständig desinfizieren“. Wie alle nora Böden ist noraplan sentica frei von Weichmachern und Halogenen sowie beschichtungsfrei. Außerdem überzeugt er durch sein besonders harmonisches Farbspektrum, seine homogene Optik und seine Kombinierbarkeit innerhalb der Farbpalette sowie mit anderen Materialien.

Für Bauteile und Geräte in Reinräumen ist eine sichere Ableitung elektrostatischer Aufladungen eine wichtige Bedingung, um die Funktionstüchtigkeit nicht zu gefährden. In einigen Bereichen des MAIN wurde daher der elektrostatisch ableitende noraplan sentica ed verlegt, den es in der ableitfähigen Variante standardmäßig in zwölf Farben gibt. nora Bodensysteme sind homogen und volumenleitfähig, ohne Adern, Fasern oder Wachse. Die Erdung erfolgt über ableitfähigen Klebstoff und Kupferbänder zum Potenzialausgleich. „Die 10-jährige Gewährleistung, die nora auf die ESD-Eigenschaften seiner Böden gibt, war ebenfalls ein wichtiges Argument für die Gebäudenutzer“, so Frank Bähr weiter.

Hohe Funktionalität, attraktive Optik und bewährte Langzeitqualität: Mit diesen Eigenschaften bereiten nora Böden den Wissenschaftlern im MAIN den idealen Untergrund für erfolgreiche Forschungsprojekte.

Weitere Informationen: nora systems GmbH Höhnerweg 2–4, 69469 Weinheim Tel. (06201) 80 56 66, Fax (06201) 88 30 19 info-de@nora.com, www.nora.com/de

Impressum Ernst & Sohn Special: Forschungs- und Laborbauten

Weitere Sonderhefte online bestellen auf: www.ernst-und-sohn.de/sonderhefte Gesamtanzeigenleitung Fred Doischer

Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG Rotherstraße 21, 10245 Berlin, Tel. (030) 470 31-200, Fax (030) 470 31-270 www.ernst-und-sohn.de

Anzeigenverkauf Fred Doischer Tel. +49 (0) 30 470 31-234, Fax +49 (0) 30 470 31-230 fred.doischer@wiley.com Es gilt die Anzeigenpreisliste 2019.

Redaktion Simone von Schönfeldt, Berlin Rainer Bratfisch, Berlin Dr. Burkhard Talebitari (verantw.)

Tel. (030) 470 31-273, Fax (030) 470 31-229 btalebitar@wiley.com

Bankverbindung J.P. Morgan AG Frankfurt IBAN DE55 5011 0800 6161 5174 43 BIC/S.W.I.F.T.: CHAS DE FX

Kunden-/Leserservice Abonnementbetreuung, Einzelheft-Verkauf, Probehefte, Adressänderungen WILEY-VCH Kundenservice für Verlag Ernst & Sohn, Boschstraße 12, 69469 Weinheim, Tel. (06201) 606-400, Fax (06201) 606-184, service@wiley-vch.de Einzelheft 25,– € inkl. MwSt. und Versand/Porto Bestellnummer 2134-1906

Druck Meiling Druck, Haldensleben

Beilagenhinweis Diese Ausgabe enthält folgende Beilagen: Verlag & Ernst & Sohn, 10245 Berlin

66

Forschungs-Laborbauten2019.indb 66

Gestaltung/Satz LVD GmbH, Berlin

© 2019 Wilhelm Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische ­Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin Die in dem Special veröffentlichten Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.

Alle Rechte, insbesondere das des Nachdrucks und der ­Übersetzung in andere Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieses Specials darf ohne vorherige Zustimmung des Verlages gewerblich als Kopie vervielfältigt, in elektro­ nische Datenbanken aufgenommen oder auf CD-ROM vervielfältigt werden.

Namentlich gekennzeichnete Beiträge stellen in erster Linie die persönliche Meinung der Verfasserin oder des Verfassers dar. Für unverlangt eingesandte Manuskripte und Fotografien übernimmt der Verlag keine Haftung.

Ernst & Sohn Special 2019 · Forschungs- und Laborbauten

17.04.19 16:09

Stahlbau-Kalender 2019 Zentrale Themen des Stahlbau-Kalender 2019 sind Verbindungen im Stahlbau sowie Digitales Planen und Bauen.

Hrsg.: Ulrike Kuhlmann Stahlbau-Kalender 2019 Verbindungen, Digitales Planen und Bauen April 2019. ca. 1000 Seiten. ca. € 149,–* Fortsetzungspreis: ca. € 129,–* ISBN 978-3-433-03266-4 Auch als erhältlich.

Verbindungen sind ein Innovationstreiber im Stahlbau. Die richtige Auswahl und Detailausbildung kann die Wirtschaftlichkeit von Stahlkonstruktionen erhöhen. Das Buch stellt anwendungsbereites Wissen mit zahlreichen Beispielen zur Verfügung. Auf die Methoden und Vorgehensweisen zur Bemessung und konstruktiven Durchbildung verschiedener Verbindungsarten wird in sechs Beiträgen ausführlich eingegangen. Die Verwendung vorgefertigter Zugstabsysteme bei filigranen Stahl-Glas-Konstruktionen für Fassaden, Dachtragwerke oder Fußgängerbrücken hat in den letzten Jahren zugenommen. Besonders wichtig für die Praxis sind z. B. die neuen Entwicklungen bei vorgespannten geschraubten Verbindungen. Auch Setzbolzen und Metallschrauben weisen eine breite Anwendungspalette im Stahlbau und Metallleichtbau auf. Gussknoten ermöglichen aufgrund der freien Formbarkeit den optimalen Einsatz von Hohlprofilen, auch bei geometrisch komplizierten Tragstrukturen. Mit tragenden Klebverbindungen werden neuartige Konstruktionen und Mischbauweisen im Konstruktiven Ingenieurbau hervorgebracht. Damit einher geht das Erfordernis des werkstoffgerechten Konstruierens als Voraussetzung für dauerhafte und wirtschaftliche Tragwerke.

Was digitales Planen und Bauen konkret für den Stahlbau und für die Werkstattfertigung bedeutet, wird in drei praxisbezogenen Beiträgen dargestellt.

Der Stahlbau-Kalender dokumentiert und kommentiert verlässlich den aktuellen Stand des deutschen Stahlbau-Regelwerkes.

Das Buch ist ein Wegweiser für die richtige Berechnung und Konstruktion im gesamten Stahlbau mit neuen Themen in jeder Ausgabe. Heraus ragende Autoren aus der Industrie, aus Ingenieurbüros und aus der Forschung vermitteln Grundlagen und geben praktische Hinweise.

Stahlbau-Kalender 2018 Schwerpunkte: Verbundbau, Fertigung Stahlbau-Kalender 2017 Schwerpunkte: Dauerhaftigkeit, Ingenieurtragwerke Online Bestellung: www.ernst-und-sohn.de/sk19

Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice: Wiley-VCH Boschstraße 12 D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400 Fax +49 (0)6201 606-184 service@wiley-vch.de

* Der €-Preis gilt ausschließlich für Deutschland. Inkl. MwSt. Die Versandkosten für Deutschland, Österreich, Schweiz, Liechtenstein und Luxemburg entfallen.

Für alle anderen Länder gilt der Preis zzgl. Versandkosten. Bei Bestellung zum Fortsetzungspreis merken wir die Belieferung mit der nächsten StahlbauKalender Ausgabe vor, eine erneute Bestellung ist nicht nötig, die Vormerkung ist jederzeit kündbar. Irrtum und Änderungen vorbehalten.1062306_dp

1062306_dp_210x297mm.indd 1 1 Forschungs-Laborbauten2019.indb

17.12.18 16:09 12:39 17.04.19

Bürogebäude Flexim, Berlin, © ZRS Architekten

ZÜBLIN Timber steht für anspruchsvolle und zukunftsweisende Lösungen im Holzingenieurbau. Aus einer Hand bieten wir die Entwicklung, Produktion, Lieferung und Ausführung hochwertiger Holzbausysteme – von einfachen Tragwerken über den komplexen Ingenieurholzbau bis hin zur schlüsselfertigen Bauausführung. Gemeinsam mit unseren Kundinnen und Kunden gestalten wir effiziente Lösungen und nachhaltige Lebensqualität. www.zueblin-timber.com

Elefantenpark Zoo Zürich © Jean-Luc Grossmann

Ihr Spezialist im Holzbau

ZÜBLIN Timber GmbH, Industriestr. 2, 86551 Aichach, Tel. +49 8251 908-0, timber@zueblin.de

Forschungs-Laborbauten2019.indb 1 210x297_ZUB_Timber_JOWAT_042019_20190301.indd 2

17.04.19 16:09 07.03.2019 09:38:40