PROJEKT: Helmholtz-Institut für pharmazeutische Forschung Saarland (Wettbewerb)
Erläuterungen zur Intention
Das Helmholtz-Zentrum ist als renommierte Forschungseinrichtung ein wichtiger Anziehungspunkt für Wissenschaftler und Studierende aus aller Welt.Ziel unseres Entwurfes ist es, dieser hieraus resultierenden großen Bedeutung städtebaulich, freiräumlich und architektonisch angemessenen Ausdruck zu verleihen, einerseits die Forschungseinrichtung in den Universitätscampus zu integrieren und andererseits als unabhängiges Forschungszentrum Identität bildend herauszustellen. Der Standort am ehemaligen Stuhlsatzenhaus bietet hierfür aufgrund seiner Entwicklungsgeschichte und seines Landschaftsbezuges sehr gute Voraussetzungen. Er ist als Entrée zur Universität ein integrierter Ort mit eigenem Charakter. Hier sollte nach unserer Vorstellung für das Helmholtzinstitut ein eigenständiges Forschungszentrum als Campus im Campus entstehen, das in wechselseitiger Wirkung den Wissenschaftsstandort stärkt, Leben und Arbeiten begünstigt, Kommunikation und Austausch befördert, vor allem aber auch kollegiales Miteinander in freier und freundlicher Atmosphäre.
Erläuterung zum städtebaulichen Konzept
Der angestrebte Campus im Campus ist gekennzeichnet durch eine großzügige Beziehung zur Landschaft, ein Ensemble aus freistehenden Einzelgebäuden, einen zentralen Platz und eindeutige Beziehungen zu den benachbarten Gebäuden.
Der 2. Bauabschnitt tritt als eigenständiges Haus hinter die Flucht des bestehenden Baukörpers zurück. Seine Baumasse entspricht der des Ursprungsbaus und ist auf das gegenüberliegende neue Cispa-Gebäude ausgerichtet, das mit dem neuen Helmholzinstitut zusammen einen zentralen Platz fasst, der sich über den Stuhlsatzenhausweg hinweg erstreckt.
Die Freistellung des 2. Bauabschnittes gewährleistet beiderseitig breite Durchgänge über eine große Freitreppe in den bewaldeten Landschaftsraum.
Mit dem 3. Bauabschnitt wird die alte Fluchtbeziehung zum Ursprungsbau an der Straße wieder aufgenommen und der zentrale Platz seitlich gefasst, analog der gegenüberliegenden Seite. Dieser 3. Bauabschnitt entspricht der Hälfte des 2. Bauabschnittes. Er bezieht sich bei Alleinstellung ohne den 4. Bauabschnitt auf den gegenüberliegenden Freiraum zwischen den beiden Cispa-Gebäuden. Die Bauabschnitte sind über gläserne Gänge in Verlängerung der Flurzonen miteinander verbunden. Mit dem direkt angeschlossenen 4. Bauabschnitt wird das Ensemble aus drei gleich dimensionierten Gebäuden vervollständigt und zusammen mit den benachbarten Gebäuden zu einem großzügigen Gesamtensemble als Campus im Campus vereinigt.
Erläuterung zum architektonischen Konzept
Das neue Helmholtzzentrum sollte zu jedem Zeitpunkt – unabhängig von den einzelnen Bauabschnitten – im Zusammenwirken mit dem Ursprungsbau als harmonische Einheit in Erscheinung treten, basierend auf einer weiterentwickelten Grundstruktur, die sich im Hinblick auf die funktionale Organisation bewährt hat.
Angestrebt wurde von uns darüber hinaus ein Höchstmass an Flexibilität und Variationsvielfalt.
Alle Funktionsbereiche sind in diesem Sinne orientierungsfreundlich gegliedert, sodass sich kurze Wegebeziehungen ergeben in Verbindung mit offenen und großzügigen Gemeinschaftsarealen.
Der weite Eingangsbereich mit der ausladenden Eingangsterrasse über Platzniveau erstreckt sich als großzügiger transparenter Raum mit Foyer, Veranstaltungsbereichen und Citizen Lab über die gesamte Gebäudelänge, ein architektonisches Bindeglied zwischen allen Bauabschnitten.
Die analog dazu durchgängige Freitreppe unterstreicht die Weitläufigkeit der Eingangssituation und deren verbindende Wirkung.
Die barrierefreie Erschließung der Terrasse erfolgt über eine unauffällig angeordnete Rampe an der Fassade vor dem Schaulabor in der Eingangszone.
Auch die technischen Bereiche sind dem bewährten Grundmuster des Ursprungsbaus entsprechend im Untergeschoß und auf dem Dach als zurückspringende Geschosse angeordnet. Das als Ersatz neu konzipierte Wirtschaftsgebäude befindet sich als eigenständiger Bereich gut anfahrbar im Anschluss an den 3. Bauabschnitt, sodass es bei Realisierung des 4. Bauabschnittes als dessen Untergeschoss zur Verfügung gestellt werden kann.
Mit dem 4. Bauabschnitt wird schlussendlich in städtebaulichem Zusammenwirken mit dem Cispa-Gebäude gegenüber ein Entrée zur Universität als Campus im Campus in Szene gesetzt.
Erläuterung zum konstruktiven Konzept
Die Tragkonstruktion erfüllt die hohen Anforderungen an die Flexibilität der Labor- und Büronutzung, die Flexibilität für technische Installationen und die Voraussetzungen für spätere Änderungen der Nutzung.
Das Gebäude wird als Stahlbeton- Skelettbau konzipiert.
Er erfüllt alle fachplanerischen Anforderungen wie Robustheit, Speichermassen, Bauteiltemperierung, Fassadengestaltung, Schallschutz, Brandschutz und Recycling.
Die Tragstruktur ist innerhalb kürzester Zeit zu realisieren.
Das gewählte Strukturraster führt zu schlanken Deckensystemen, schlanken Stützen und dünnen Wandscheiben, zu einem optimierten, sparsamen Materialverbrauch.
Die vertikalen Lasten werden über Flachdecken, Stützen und Wandscheiben, die horizontalen Lasten über Deckenscheiben, Wandscheiben, über Schacht-und Treppenhauswände in den Baugrund abgeleitet.
Deckenversteifungen durch Brüstungen (Überzüge) führen zu einer verformungsarmen wirtschaftlichen Konstruktion.
Die Gebäude können aus Recycling-Beton mit CO2-reduziertem Zement erstellt werden.
Idealerweise gelingt in Kombination auch der Einsatz lokaler Zuschlagstoffe, um energieintensive Transportwege zu minimieren.
Die gesamte Konstruktion ist so konzipiert, dass sie sowohl in Holzskelettbauweise als auch in Hybridbauweise, auch in vorgefertigten Modulen erstellt werden kann.
Erläuterung zum landschaftsräumlichen Konzept
Der Uni-Campus steht inmitten eines durch geschlossene Wälder geprägten Naturraumes, ein intensiv genutzter Erholungsraum, der in der Umgebung wohnenden oder tätigen Bevölkerung.
Vor Jahrzehnten führte die Ostzufahrt in der Universität durch ein geschlossenes Waldgebiet, in dem nur das Ausflugslokal an der Dudweiler Straße stand. Für Fußgänger bzw. Erholungssuchende sind „grüne Durchlässe“ von großer Bedeutung. Die Freiräume im Osten und Westen des Cispa-Gebäudes werden als Durchgänge zwischen BA0, BA2 und BA3+4 weitergeführt und münden direkt in den natürlich gestalteten Freiraum südlich des Helmholtz-Zentrums bzw. in den anschließenden Erholungswald. Im städtischen Grünraum steht die Lindenreihe an der Zufahrt Ost unterbrochen durch Lindenformgehölze (Dachform), die den Stadtplatz zwischen Cispa-Neubau und Helmholtz-Zentrum BA2 prägen. Im Süden des Helmholtzzentrums wird der vor BA0 vorhandene grüne Aufenthaltsraum nahezu bis zur L251 erweitert. Der Freiraum besteht aus Staudenbeeten (Gebäuderandstreifen), Schotterrasen (Feuerwehrzufahrt und -aufstellfläche), Sitzgelegenheiten sowie Strauch- und Staudenpflanzungen der Waldrandgesellschaften. Die durch die Bebauung unvermeidlichen Eingriffe in den Wasserhaushalt werden durch intensive und teils extensive Dachbegrünungen mit Starkregen-Rückhaltsfunktionen, teilversiegelte und wasserdurchlässige Flächenbefestigungen sowie Regenwassermanagement zur Bewässerung der Außenanlagen inkl. Straßenbäumen weitestgehend ausgeglichen.
Erläuterung zum Nachhaltigkeitskonzept
Das Nachhaltigkeitskonzept umfasst verschiedene Aspekte zur Maximierung von Energieeffizienz, Ressourcenschonung und Umweltschutz:
Energieeffizienz und Beheizung über Fernwärme:
Das Laborgebäude wird an das lokale Fernwärmenetz angeschlossen, das aus erneuerbaren Energiequellen und effizienter Kraft- Wärme- Koppelung gespeist wird. Dies reduziert den CO2-Ausstoß und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
Optimierte Gebäudehülle:
Isolierung von Wänden und Decken, Dächern und Fenstern, um Wärmeverluste zu minimieren, Verwendung von hochisolierenden Materialien und Passivhaus- Technologien.
Intelligente Heizsysteme:
Installation von automatisierten Regelungssystemen, die die Heiztemperatur bedarfsgerecht steuern und den Energieverbrauch optimieren.
Lüftung mit Wärmerückgewinnung:
Wärmerückgewinnungssysteme:
Einsatz von Lüftungsanlagen mit hocheffizienter Wärmerückgewinnung, um die in der Abluft enthaltene Wärme zur Erwärmung der Zuluft zu nutzen. Dies reduziert den Energiebedarf der Heizungsanlage erheblich.
Bedarfsgesteuerte Lüftung: 3
Sensoren zur Überwachung der Luftqualität (CO2, Feuchtigkeit, flüchtige organische Verbindungen) zur Anpassung der Lüftungsrate. Dies sorgt für eine optimale Raumluftqualität bei minimalem Energieeinsatz.
Wartungsmanagement:
Sicherstellung der Effizienz durch regelmäßige Wartung und Reinigung der Lüftungsanlagen.
Kühlung:
Passive Kühltechniken:
Nutzung von Sonnenschutzvorrichtungen in Form von Aluminiumjalousien (horizontal), um die Aufheizung durch Sonneneinstrahlung zu minimieren in Verbindung mit innen liegendem Blendschutz im Bereich von Fensterarbeitsplätzen, vornehmlich in den Büros.
Nutzung begrünter Dächer zur Temperaturregulierung.
Effiziente Klimatisierung:
Einsatz von hocheffizienten Klimaanlagen und Kältemaschinen, die mit umweltfreundlichen Kältemitteln betrieben werden.
Adiabatische Kühlung:
Verdunstungskühlung als umweltfreundliche Methode zur Reduktion der Innenraumtemperatur.
Erneuerbare Energien und nachhaltige Stromnutzung:
Photovoltaikanlagen:
Installation von Solarmodulen auf dem Dach und an der Fassade zur Energiestromerzeugung.
Überschüssiger Strom kann in Batteriespeichern oder Pufferspeichern in Form von zusätzlicher Wärmespeicherung zwischengespeichert werden.
Energiespeicherung:
Nutzung von Batteriespeichern, um die Eigenverbrauchsquote zu erhöhen und Spitzenlasten abzufangen.
Intelligente Energiemanagementsysteme:
Optimierung des Energieverbrauchs durch Lastmanagementsysteme und Integration von erneuerbaren Energien.
Nachhaltige Materialien und Ressourcenschonung:
Ökologische Baumaterialien:
Verwendung von nachhaltig produzierten, recycelbaren und gesundheitlich unbedenklichen Materialien beim Bau und der Ausstattung des Laborgebäudes.
Wassermanagement.
Installation von Wasser sparenden Armaturen zur Reduktion des Trinkwasserverbrauchs.
Abfallmanagement:
Implementierung eines umfassenden Recycling- und Abfallvermeidungskonzeptes.
Monitoring und Optimierung:
Energie- und Umweltmanagementsystem:
Kontinuierliche Überwachung und Analyse des Energieverbrauchs, der CO2- Emissionen und anderer Umweltparameter zur Identifikation von Energieeinsparpotenzialen und Optimierungsmöglichkeiten.
Zertifizierungen wie LEED, BREAM oder DGNB zur Gewährleistung der Nachhaltigkeit nach internationalen Standards.