Forschungs- und Laborbauten 2016

2016
Ernst & Sohn Special
April 2016
A 61029
Forschungs-
und Laborbauten
Planung von Forschungs- und Laborbauten
Projektvorstellungen – Neubau, Umbau und Sanierung
Flexible Nutzungskonzepte
Modulbauweise
Innenausbau
Klima- und Lüftungstechnik
Sicherheitstechnik
– Brandschutz

Biotechnologiezentrum, Münster
SALSA, Berlin (Foto Antje Dittmann)
meet, Münster
meet, Münster
BMZ, Dortmund
meet, Münster
Cadolto Fertiggebäude GmbH & Co. KG
Wachendorfer Straße 34, 90556 Cadolzburg
Tel.: +49 (0) 9103 / 502 0 ● Fax: +49 (0) 9103 / 502 120
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Editorial
Campus, Kommunikation und Architektur
In unserem bereits vierten Special zu Forschungs- und
Laborbauten haben wir für Sie wieder aktuelle Projektberichte
zusammengestellt. Diese werden, wie in den Sonderpublikationen
des Verlags Ernst & Sohn üblich, durch
Neuentwicklungen und Produkte aus der Industrie ergänzt.
Wohin entwickeln sich Forschungseinrichtungen generell?
Was resultiert daraus für die Gebäude, die Technik
und die Freiräume? Diesen Fragen muss sich jeder Planer
stellen, der Forschungsbauten und ihr Umfeld entwirft.
Ein immer wiederkehrendes Thema im Bereich Forschungsbau
ist der Campus. Ob innerstädtisch oder am
Rande der Stadt: Grundlage für sein Funktionieren ist ein
gut durchdachter Masterplan. Wie muss der Campus organisiert
sein, um optimale Abläufe zu gewährleisten? Welche
Art von Infrastruktur ist notwendig, was ist wünschenswert
und was ist schließlich bezahlbar?
Und was brauchen und wünschen sich die Menschen,
die auf dem Campus arbeiten? Insbesondere auf die letzte
Frage wird bei der diesjährigen 12. Laborrundekonferenz
eingegangen, die „Leben und Forschen auf dem Campus –
Behaglichkeit 8.0“ zum Thema hat.
Ganz anders als in anderen Arbeitsbereichen, aus denen
das Home Office nicht mehr wegzudenken ist, spielt
sich das Leben von Forschern zu großen Teilen auf dem
Campus, im Labor ab. Das heißt, selbst in hochtechnisierten
Forschungsbauten beziehungsweise in deren nahem
Umfeld sind gemütliche Aufenthaltsorte und Möglichkeiten
für (Kurzzeit)-Wohnen zu entwerfen; nicht zu vergessen
die notwendige Infrastruktur von Läden bis hin zu Restaurants
und Sporteinrichtungen.
Auch Kommunikationszonen und Treffpunkte sind in
unterschiedlichen Maßstäben in allen Forschungsgebäuden
und auf jedem Campus von großer Bedeutung. Einerseits
dienen sie der Erholung und Entspannung, andererseits
sind sie essenziell wichtig für den wissenschaftlichen
Austausch innerhalb von Forschungsgruppen – aber auch
über Fachgrenzen hinweg. Ein rundum attraktiver Campus
kann entscheidend sein, wenn es darum geht, die klügsten
Köpfe für ein Institut zu gewinnen und zu halten.
Die Labore mitsamt der notwendigen Technik sind die
Herzstücke der Forschungsgebäude. Ein intensiver Austausch
über sich ändernde Bedürfnisse bezüglich der technischen
Ausstattung zwischen potenziellen Nutzern und
Architekten, Laborplanern, TGA- und Tragwerksplanern
etc. ist während des gesamten Projektes unerlässlich.
Während des Planungs- und Bauprozesses die Kosten
im Blick zu behalten, nachzusteuern und grundsätzlich genügend
Puffer für Unvorhergesehenes einzuplanen ist
wichtig für den erfolgreichen und im Idealfall fristgerechten
Projektabschluss.
Erfreulich zu beobachten ist, dass zahlreiche Forschungsbauten
auch eine hohe gestalterische Qualität aufweisen,
wie die Beiträge aus Deutschland, Österreich und
der Schweiz in diesem Heft zeigen. Ob in Lübeck, Jena,
Tübingen oder Klosterneuburg: Für unterschiedlichste Bauaufgaben
im Kontext Forschungsbau können Sie über zukunftsweisende
Projekte lesen, interessante Lösungen studieren
und sich an tollen Fotos erfreuen.
Viel Freude mit dem Heft wünscht
Simone von Schönfeldt
Redaktion Specials
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
3

Inhalt
Der Neubau des Biologicums bildet einen markanten Eckpunkt des Campusgeländes Riedberg
der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität in Frankfurt/M. Prägend für den Gebäudekomplex sind
die ziegelrote Sichtbetonfassade, die begrünten Innenhöfe mit ihren großflächigen Glasfassaden
und das weit auskragende Dach über dem Eingangsbereich. Deckenspannweiten von 10 m bei
einer Geschosshöhe von nur 3,88 m stellten eine Herausforderung für die Tragwerksplaner dar.
Zur Ausführung kamen eine nur 28 cm dicke vorgespannte Flachdecke und eine 400 m 2 große
Spannseilfassade, bei der die wenigen, sehr schlanken Seile eine fast uneingeschränkte Fernsicht
zulassen. Die Ingenieurgesellschaft Mayer-Vorfelder und Dinkel acker setzt die Vorspannung
in Hochbau-Bauvorhaben seit ca. dreißig Jahren konsequent ein.
(s. Beitrag S. 20–24, Foto: Christian Richters)
Special 2016
Forschungs- und
Laborbauten
EDITORIAL
Simone von Schönfeldt
03 Campus, Kommunikation und Architektur
PLANUNG VON FORSCHUNGS- UND LABORBAUTEN
06 Aquarienanlagen für die biomedizinische Forschung
10 BIM – KlimBIM oder BIMsalabim?
12 Forum Laborbau 2016 am 27.–28. September in Ludwigshafen
13 Keine Experimente beim Thema Umzug
14 Neue Infrastruktur für die Spitzenforschung
PROJEKTVORSTELLUNGEN
Ernst & Sohn Special 2016
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
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www.ernst-und-sohn.de
Nickl & Partner Architekten AG (Stefanie Matthys)
15 FORSCHEN MIT AUSSICHT
DAS DEUTSCHE ZENTRUM FÜR NEURODEGENERATIVE ERKRANKUNGEN
IN TÜBINGEN
18 Forschungsbauten an Hochschulen: Begutachtung durch den Wissenschaftsrat
Jan Schütt, Jochen Salmen
20 NEUBAU DES BIOLOGICUMS UND EXZELLENZCLUSTERS AN DER
JOHANN-WOLFGANG-GOETHE-UNIVERSITÄT FRANKFURT/M.
SPANNENDE TRAGWERKE FÜR EXZELLENTE FORSCHUNG
25 FLEXIBLE ARCHITEKTUR FÜR EINE EFFIZIENTE, NACHHALTIGE PRODUKTION
NEUBAU EINES PRODUKTIONSKOMPLEXES FÜR DIE ROCHE DIAGNOSTICS GMBH
Martin Glane
30 DER HITZE DIE SPITZE GENOMMEN
KÜHLTURMANLAGE FÜR DLR IN KÖLN
Rainer Post
34 INSTITUTE FOR SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA, KLOSTERNEUBURG
NEUBAU PRECLINICAL FACILITY BUILDING
Maria Ludewig, Martin Schmirander
38 FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR ZELL THERAPIE UND IMMUNOLOGIE IZI, LEIPZIG
NEUBAU FORSCHUNGSGEBÄUDE MIT ERWEITERUNGEN
Nissen & Wentzlaff Architekten
43 FORSCHUNGSZENTRUM BALGRIST CAMPUS, SCHWEIZ
MAXIMALE FLEXIBILITÄT UND MODULARITÄT
Johannes Kister
47 WIE LÄSST SICH FORSCHUNG GESTALTEN?
ZWEI NEUBAUTEN FÜR DIE FORSCHUNG
Gerber Architekten
51 NEUBAU DER CHEMIE DER JUSTUS- LIEBIG-UNIVERSITÄT GIESSEN
KURZE WEGE ZWISCHEN FORSCHUNG UND LEHRE
hammeskrause architekten bda
55 CENTER OF BRAIN, BEHAVIOR AND METABOLISM CBBM
FORSCHUNGSZENTRUM DER UNIVERSITÄT ZU LÜBECK
4 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Inhalt
Alexander Kochs
59 NEUBAU FORMED AN DER JUSTUS- LIEBIG-UNIVERSITÄT GIESSEN
FLEXIBLE GESTALTUNG DER FORSCHUNGS UMGEBUNG
Christof Walter, Julia Sebastian
64 ZENTRUM FÜR SYSTEMBIOLOGIE BRICS, BRAUNSCHWEIG
NEUBAU EINES LABOR- UND FORSCHUNGS GEBÄUDES
Michael Mackenrodt, Ulf Hestermann
68 LEIBNIZ-INSTITUT FÜR ALTERNS FORSCHUNG – FRITZ-LIPMANN- INSTITUT E. V. (FLI) JENA
NEUBAU EINES BIOMEDIZINISCHEN FORSCHUNGSGEBÄUDES
72 Kunst der Fuge: Neubau des Fraunhofer-Instituts für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth
MODULBAUWEISE
76 Maßgeschneidert für die Forschung: neues Modulbau-Labor am II. Physikalischen Institut der Universität Köln
78 Klinikbau just in time – trotz Flüchtlingskrise
INNENAUSBAU/KLIMA- UND LÜFTUNGSTECHNIK
80 Hohe Anforderungen an die Klima- und Lüftungstechnik in Forschungs- und Laborbauten
84 Kautschuk für alle Einsatzbereiche
SICHERHEIT/BRANDSCHUTZ
85 Entwicklung einer HPLC Service Station
87 Brandschutzklappen in Laborabluft – eine alternative Betrachtungsweise
90 Neuer Wandleser von SALTO
90 IMPRESSUM
Die Fachleute für
dr.heinekamp
Labor- und Institutsplanung
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die fachgerechte, branchenspezifische
Planung von Labor- und Tierbereichen
kostenorientierte Planung unter
Berücksichtigung des jeweiligen
Funktions- und Arbeitsablaufes
Sonderbereiche
(Klimaräume; forschungsnahe Reinräume)
Geräteplanung
nutzungsorientierte Speziallösungen
bautechnisch komplette Ausarbeitungen
Bauüberwachung und Koordination
Sonderanlagenkonzeption
anspruchsvolle Detaillösungen
Logistikkonzepte
3D-Visualisierungen
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
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Planung von Forschungs- und Laborbauten
Aquarienanlagen für die biomedizinische Forschung
Für die biomedizinische Forschung wurden in den letzten Jahren
große Forschungszentren mit Labortierhaltung errichtet. In den
meisten Fällen für Nager, aber zunehmend auch mit Aquarien für
Fische, Frösche und andere Wasserlebewesen. Während für die
Einrichtung von Nagerhaltungen mittlerweile ein fundiertes planerisches
Wissen vorhanden ist, stellen Aquarienhaltungen eine
neue Herausforderung für Planer und Architekten dar.
Während bis vor ca. 25 Jahren Aquarien in ihrer traditionellen
Glasform zumeist nur in zoologischen Instituten für die
Ausbildung von Studenten zu finden waren und aquatische
Modellsysteme ein eher exotisches Nischendasein fristeten,
hat sich dies in den letzten Jahren deutlich geändert, da sich
aquatische Spezies neben Mäusen und Ratten als Versuchstiere
etabliert haben. Einen wesentlichen Anteil daran hat
der Zebrabärbling (Danio rerio). Dieser kleine Fisch aus
der Gruppe der karpfenartigen Fische wurde durch die
bahnbrechenden Arbeiten von Christiane Nüsslein-Volhard
populär, die mit und an ihm die molekularen Grundlagen
der Wirbeltierentwicklung systematisch aufzuklären begann.
Am Max Plank Institut für Entwicklungsbiologie in
Tübingen wurde hierzu 1992 eines der ersten Fischhäuser
entworfen und installiert. Von dort aus hat der Zebrabärbling
seinen Einzug in die biomedizinische Forschung begonnen.
Mittlerweile konnten am Zebrabärbling, neben der
Beantwortung entwicklungsbiologischer Grundlagenfragestellungen,
auch verschiedenste biomedizinische Modelle
z. B. zur Tumorforschung, zu cardio-vaskularen Fragestellungen
sowie neurobiolgische Modelle für z. B. Alzheimer
etabliert werden.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Hobbyaquarien, die
hauptsächlich der Zurschaustellung von Fischen dienen,
müssen Laborfischhaltungen ganz anderen Notwendigkeiten
genügen, die sich z. T. ganz erheblich von den bekannten
Nager-Haltungen unterscheiden. Hierbei ist es auch bei
aquatischen Haltungen für die Forschung das oberste Ziel,
möglichst viele Tiere auf möglichst geringem Raum unter
für die Tiere optimalen Bedingungen unterzubringen. Dabei
muss die Pflege der Tiere so ergonomisch, einfach und
effizient wie möglich sein, die Tiere müssen sich optimal
beobachten lassen und sehr einfach zugänglich sein.
Aquarienanlagen
Statische Aquarienanlagen, bei denen im Abstand von einigen
Tagen das Wasser gewechselt wird, sind aufgrund der
dadurch bedingten starken Schwankungen der physikalischen
und chemischen Wasserparameter und den damit
verbundenen Stressreaktionen der Tiere nicht mehr zeitgemäß.
Durchflusssysteme, die permanent mit Frischwasser
durchspült werden, sind energetisch und kostentechnisch
nicht sinnvoll. Das hierzu genutzte Wasser wird dabei zumeist
von städtischen Betreibern zur Verfügung gestellt.
Dieses Wasser kann aus hygienischen Gründen, meist ohne
entsprechende Vorankündigung, jedoch chloriert werden.
Das zugesetzte Chlor oder dessen Derivate können für die
Fische ein massives, wenn nicht gar tödliches Risiko darstellen.
Einen sinnvollen Kompromiss und zurzeit „state of
the art“ stellen rezirkulierende Haltungssysteme dar. Bei
Bild 1. Detailansicht einer großen Laborfischhaltung
diesen Anlagen wird konditioniertes Haltungswasser im
Kreislauf durch die Aquarien geführt und mittels mechanischen,
chemischen und physikalischen Maßnahmen aufbereitet.
Dabei werden in diesen Anlagen täglich nur ca. 10 %
des Haltungswassers durch frisches Wasser ersetzt.
Bauliche Voraussetzungen
Aquariensysteme können in ihren Größen, von kleinen
Systemen mit einigen wenigen Aquarien, die relativ einfach
im Labor zu installieren sind, bis hin zu riesigen zentralen
Anlagen mit mehreren tausend Aquarien, schwanken
(Bild 1). Speziell solche Großanlagen sind aufgrund des
großen Wasserkörpers naturgemäß sehr schwer und es können
dabei Punktlasten von bis zu 500 kg/100 cm 2 entstehen.
Daher müssen vor allem die statischen Voraussetzungen
zu deren Aufstellung gegeben sein. Große Anlagen
werden deshalb zumeist in den Kellerbereichen von Forschungsinstituten
installiert.
In den Haltungsräumen müssen aufgrund der z. T. sehr
großen und warmen Wasserkörper der Aquarien die Lüftungsparameter
entsprechend ausgelegt sein. Die Raumtemperatur
sollte ca. 2–3 °C unter der Wassertemperatur
liegen, die Raumluftfeuchte bei ca. 50–60 °C rel. Feuchte
6 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Planung von Forschungs- und Laborbauten
Bild 2. Gesamtansicht einer Zebrafischanlage mit zentralisierter Wasseraufbereitung
im Stockwerk darunter
und es sollte ein mindestens zehnfacher stündlicher Raumluftwechsel
möglich sein. Diese Parameter stellen einen
Kompromiss dar, um die Verdunstung aus den Aquarienbecken
so gering wie möglich zu halten, für das Personal
annehmbare Arbeitsbedingungen zu schaffen und z. B.
auch Schimmelbildung im Raum zu unterdrücken.
Räumliche Aufteilungen und Anforderungen
Typischerweise bestehen Laboraquarienanlagen aus einem
zentralen Haltungs- und Experimentalbereich, einer idealerweise
separaten Quarantäne und gegebenenfalls einem
technischen Bereich für die Aufstellung der Wasseraufbereitungen.
Dieser kann bei sehr großen zentralisierten Systemen
auch einen Stock tiefer unter der Haltung liegen
(Bild 2). Grundsätzlich muss bei allen wasserführenden
Bereichen die dichte Ausführung insbesondere der Böden
und eine gute Abführung des anfallenden Wassers gewährleistet
werden. Dabei ist vor allem auf bodenebene Abflüsse
und Ablaufrinnen zu achten, während als Bodenbelag zunehmend
Epoxy-Harze zum Einsatz kommen. Da über das
Abwasser aus den Anlagen als auch über die Waschbecken
im Laborbereich Laich in die Abwasseranlagen gelangen
kann, muss, gerade bei der Haltung von gentechnisch modifizierten
Fischen, darauf geachtet werden, dass dieses Wasser
entsprechend behandelt wird, um ein Entweichen lebensfähigen
Laichs in die Umwelt zu verhindern. Dies kann
entweder durch geeignete Siebsysteme oder auch automatisch
durch kurzzeitige thermische Inaktivierung erzielt
werden. Wie in jeder Tierhaltung ist auch eine entsprechende
Lichtsteuerung mit definierten Tag- und Nachtzyklen,
idealerweise mit einer graduierten Dämmerungssteuerung,
vorzusehen.
Die Bestandteile von Aquarienanlagen müssen, um eine
langfristige Nutzung zu gewährleisten und die darin gehaltenen
Tiere nicht zu gefährden, aus korrosionsbeständigen
Materialien wie z. B. pulverbeschichtetem Edelstahl speziell
für die Haltungsgestelle oder aus entsprechenden
Kunststoffen ausgeführt sein. Alle technischen Komponenten,
wie Wasserleitungen, Pumpen und sonstige Einbauten,
die mit dem Haltungswasser direkt in Berührung kommen,
müssen ebenfalls aus chemisch inerten Kunststoffen oder
Edelstahl bestehen. Normale Armaturen und Leitungen,
die z. B. Kupfer oder Messing enthalten, stellen ein absolutes
Tabu dar, da sie für die Fische toxische Ionen wie Zn 2+
oder Cu 2+ absondern können.
Aquarien selbst wurden früher fast ausschließlich aus
Glas hergestellt. Dabei wurden, um kleinere, labormaßstabgerechtere
Kompartimente zu ermöglichen, in große Glasaquarien
entsprechende Trennstege eingesetzt. Problematisch
hierbei ist, dass diese großen Aquarien schwierig zu
reinigen sind, da sie, eingebunden in den Wasserkreislauf,
zur Reinigung nicht aus den Gestellen entfernt werden können.
Sie müssen mit großer Umsicht und hohem personellen
Aufwand händisch, ohne Einsatz von unterstützenden
Chemikalien, gereinigt werden. Mittlerweile setzen sich
Anlagen, bestehend aus kleinen Einzelaquarien, durch.
Diese Aquarien werden aus Kunststoffen wie z. B. Polycarbonat
im Spritzgussverfahren hergestellt. Diese Herstellungsart
ermöglicht eine neuartige Formgebung, die sich
dadurch auszeichnet, dass sie z. B. einen einfachen Abtransport
von Futterresten und Fäkalien mittels eines schrägen,
gekielten Bodens und eines einfachen, automatisch
aktivierten, physikalischen Siphons aus dem Aquarium erleichtert.
Die Einzelaquarien können vom Personal einfach
aus den Gestellen entnommen und gehandhabt werden.
Diese Einzelaquarien können in speziellen Spülmaschinen
hygienisch aufbereitet und gereinigt werden. Durch die Verwendung
von Kunststoffen sind bei solchen Aquarien alle
Komponenten bei Bedarf durch Autoklavieren hygienisch
sterilisierbar.
Auch die in Aquarienhaltungen verbauten Laboreinrichtungen
müssen den oben genannten Anforderungen
und Werkstoffen genügen. So sollten z. B. Arbeitsflächen
aus Vollkunststoff oder Edelstahl gefertigt sein und keine
normalen Wasserleitungen z. B. an den Waschbecken installiert
werden.
Haltungssysteme
Bild 3. Modernes ZebTec-Aquarium aus blauem Polycarbonat und mit integrierter
Siphonabsaugung
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
7

Planung von Forschungs- und Laborbauten
Wasser und seine Aufbereitung
Haltungsmedium Wasser
Während bei Nagerhaltungen die Versorgung der Tiere mit
adäquat konditionierter Luft (rel. Feuchte, Temperatur, Sterilität)
im Vordergrund steht, so sind diese Parameter bei
Fischhaltungen für die bauliche Integrität und ein akzeptables
Raumklima für das Personal wichtig. Jedoch muss die
Versorgung der zu haltenden Tiere mit richtigem Wasser als
deren Lebensmedium im Vordergrund stehen.
Obschon Wasser für jeden ein tagtäglich genutzter Begriff
ist, so ist man sich i. d. R. nicht bewusst, welche vielfältigen
Begrifflichkeiten und Aspekte mit z. T. fundamentalen
Auswirkungen auf die gehaltenen Tiere sich dahinter verbergen.
Wasser wird im alltäglichen Sprachgebrauch zumeist
über seine Herkunft (z. B. Leitungswasser, Brunnenwasser),
z. T. über seine chemische Zusammensetzung
(z. B. Mineralwasser, weiches Wasser, voll entsalztes Wasser)
oder seltener durch die Art der spezifischen Gewinnung
(z. B. destilliertes Wasser, reverses Osmose-Wasser)
definiert. Für die Haltung und Züchtung von Laborfischen
sind viele dieser Begrifflichkeiten jedoch nicht wirklich zielführend.
Um hygienisch einwandfreie und standortunabhängige,
vergleichbare Haltungen realisieren zu können,
muss das zur Verfügung stehende Wasser grundsätzlich
zuerst vollständig entsalzt werden. Dies geschieht idealerweise
durch reverse Osmose-Anlagen, die sowohl gelöste
Ionen als auch Mikroorganismen und Schwebstoffe durch
eine Druckfiltration aus dem Wasser entfernen. Anschließend
wird das so gewonnene Wasser mit definierten Salzgemischen
auf eine gewünschte Ionen-Zusammensetzung
gebracht, um als Speisewasser für Aquarien genutzt zu werden.
Entscheidend für eine gute aquatische Haltung sind
neben der richtigen Temperatur auch der Säuregehalt (pH-
Wert) und die spezifische Ionenzusammensetzung des Wassers.
Hierbei spielen neben der Abwesenheit von schädlichen
Chemikalien auch der Gehalt von Stickstoffkomponenten
wie Ammoniak, Nitrit und Nitrat als resultierende
Stoffwechselprodukte der Tiere bzw. Bestandteile des Futters
eine entscheidende Rolle für das Wohlbefinden der
Tiere. Die meisten dieser Faktoren können von modernen
Bild 4. Kontrollpaneel einer Zebrafischhaltung mit Darstellung der Systemkomponenten
und der Hauptparameter des Haltungswassers
Bild 5. Tritone Fütterungsroboter für ZebTec-Fischanlagen
(Fotos 1–5: Tecniplast Deutschland)
Anlagen nicht nur permanent überwacht, sondern auch automatisch
korrigiert werden.
Aufbereitung des Haltungswassers
Da Wasser das zentrale Medium für die zu haltenden aquatischen
Spezies ist, kommt der richtigen Wasseraufbereitung
in rezirkulierenden Systemen eine entscheidende Bedeutung
zu. Das Wasser muss vor allem von Fäkalien und
Futterresten mechanisch gereinigt werden. Dies kann durch
klassische Filtermedien oder auch durch effiziente, selbstreinigende
Trommelfiltersysteme erfolgen. Ein bakterieller
Biofilter im System entfernt die primären toxischen Exkretionsprodukte
der Tiere: Ammoniak und Nitrit, indem
sie zu relativ ungefährlichem Nitrat umgesetzt werden. Anschließend
wird das Wasser durch hochdosierte UV-Bestrahlung
desinfiziert und wieder in die Aquarien zurückgeführt.
Während dieser Aufbereitung wird das Wasser zusätzlich
temperiert, Frischwasser gegebenenfalls langsam
zugeführt und automatisch auf den angestrebten Salzgehalt
gebracht. Damit diese komplexen Aufbereitungsanlagen
zuverlässig und unterbrechungsfrei funktionieren, sind die
hierfür wichtigsten Systemkomponenten wie z. B. die Pumpen
redundant ausgeführt und werden regelmäßig wechselseitig
automatisch umgeschaltet. Alle Wasserparameter
(z. B. pH-Wert, Leitwert und Temperatur) müssen über einstellbare
Alarmschwellen überwacht werden und Anlagenkomponenten
müssen so ausgelegt sein, dass im Falle eines
Fehlverhaltens eine entsprechende Meldung automatisch
an eine Gebäudeleittechnik abgesetzt wird. Einfach und
intuitiv zu bedienende Kontrollpaneele stellen die einzelnen
Anlagenfunktionen dar (Bild 4), zeigen neben den aktuellen
Wasserparametern auch entsprechende Warn- und
Alarmmeldungen an und protokollieren diese. Im Idealfall
sind die Kontrollpaneele passwortgeschützt über das Internet
zugänglich. Somit kann eine sichere Funktion der Anlagen
und auch eine gesetzlich geforderte entsprechende
8 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Planung von Forschungs- und Laborbauten
Dokumentation für die Aufsichtsbehörden gewährleistet
werden.
Anforderungen an den Betrieb
Im täglichen Betrieb von Aquarienanlagen zeigen sich vor
allem bei der Fütterung und der Aquarienreinigung die Unterschiede
zu Nagerhaltungen. Bei Kleinnagern wird i. d. R.
einmal pro Woche der Käfig gewechselt und gereinigt und
die Tiere werden mit frischem Futter versorgt. Fische hingegen
müssen mehrfach am Tag gefüttert werden, wohingegen
das Aquarium nur alle paar Wochen gereinigt wird. Hierbei
kann z. B. auch eine blaue Einfärbung des Aquariumkunststoffes
eine deutliche Reduktion des Algen- und Biofilmwachstums
bewirken. Für die Reinigung der Aquarien und
seiner Bestandteile können Spezialwaschmaschinen mit
spezifischen Reinigungsmitteln und Programmen eingesetzt
werden, die auch den hartnäckigen aufgewachsenen Biofilm
entfernen können. Diese Waschanlagen müssen über
der Pharmaproduktion entnommene Steuerungs- und Überwachungssysteme
des Waschprozesses verfügen, um jegliche
Beeinträchtigungen der Fische durch Chemikalienrückstände
auf den Aquarien ausschließen zu können.
Im Gegensatz zu Nagern müssen insbesondere Zebrabärblinge
mehrmals täglich und abhängig von ihrer Körpergröße
gefüttert werden, um optimal gedeihen zu können.
Das stellt bei kleineren Anlagen i. d. R. kein zeitliches
Problem dar, bei größeren und sehr großen Anlagen jedoch
durchaus, speziell an Wochenenden und Feiertagen.
Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Fütterungsroboter
entwickelt (Bild 5), der mittels eines Barcodes Anzahl und
Alter der Fische in einem einzelnen Aquarium erkennt und
diese sowohl mit flüssigem Lebendfutter als auch mit bis
zu vier verschiedenen Pelletfuttergrößen präzise und mehrmals
am Tage füttern kann. Somit kann eine Laborfischhaltung
auch mit relativ geringer Personaldecke erfolgreich
geführt werden.
Fazit
Fische und die damit notwendigen Laboraquariensysteme
sind ein fester Bestandteil der biomedizinischen Grundlagenforschung
geworden. Die Art der Aquarien und ihrer
Wasseraufbereitungen haben sich deutlich verändert, hin
zu ergonomischen und praktischen kleinen Einzelaquarien
und zu soweit wie möglich automatisierten Wasseraufbereitungen
mit robotergestützten Fütterungssystemen.
Dr. Maximilian Busch, Tecniplast Deutschland GmbH
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Planung von Forschungs- und Laborbauten
BIM – KlimBIM oder BIMsalabim?
BIM – Building Information Modeling – ist weder eine Spielerei
noch ein Wundermittel: BIM ist ein Werkzeug. Wie jeder gute
Handwerker weiß, benötigt man für eine gute Arbeit hochwertiges
Werkzeug, das aber auch für die unterschiedlichen Arbeiten
adaptierbar ist. Neben der Wahl des richtigen Werkzeugs ist
ebenso der geschulte Umgang mit dem Werkzeug notwendig.
Als Planungswerkzeug ist BIM in den Planungsprozess
eingebunden. Die Durchführung aller Planungsstufen von
der Grundlagenermittlung über die Vorplanung, Entwurfsplanung
bis zur Ausführungsplanung ist für den Prozess
zwingend notwendig. Der Planungsprozess lebt im Anfang
von Ideen, groben Konzepten und der Erstellung von Varianten
und zum Schluss von der immer weiter fortschreitenden
Detaillierung und Präzisierung.
BIM: Planungswerkzeug im integralen Planungsprozess
Im EDV-Zeitalter kann man den Maßstab der Handzeichnung
als Maß für den Detaillierungsgrad sehen. Pläne wurden
erstellt, um konzeptionelle Entscheidungen zu treffen.
Für jede Planungsphase wurde ein neuer Plan (1:200;
1:100; 1:50; 1:20) mit höherem Detaillierungsgrad in Tusche
gezeichnet. Die heutigen dynamischen Planungsprozesse
lassen diesen Ablauf nicht mehr zu, einerseits wegen
des immer schneller werdenden Planungsverlaufs, andererseits
wäre dieser Arbeitsaufwand mit dem zur Verfügung
stehendem Honorar nicht zu leisten ist. Auch aus Gründen
der Datenmengen aller Planungsbeteiligten, insbesondere
für komplexe Laborgebäude, heißt das Zauberwort „Level
of Detail“, d. h. die Darstellung erfolgt in verschiedenen
Detaillierungsstufen, die auch im Plan schaltbar sind. Zum
Beispiel entsteht ein Trassenkonzept für die Lüftungstechnik
aus einer Strichzeichnung ohne Höhenmaße und wird
dann im Planungsverlauf als Kanal im Raum quasi „extrudiert“.
Eine sinnvolle Koordination der Höhenlagen kann
mit einem Kantenmodel der Trassen als Volumenkörper
erfolgen, damit ein klares Konzept beurteilt wird, ohne
sich in Details zu verlieren. BIM kann zu einem Planungswerkzeug
im integralen Planungsprozess werden.
Unterschied zwischen 3D-Planung und BIM
Viele verstehen unter BIM nur 3D-Zeichnung und Visualisierung
und nehmen das als Begründung dafür, dass die
Erstellung von Plänen in der Planung immer weiter nach
hinten geschoben wird: „Im 3D ist alles im Detail gezeichnet,
nach der Zeichnungserstellung darf sich deshalb
nichts mehr verändern.“ Dieses Vorgehen ist aber keine
integrale Planung.
Der gravierendste Unterschied zwischen 3D-Planung
und BIM ist das „I“ für Information in BIM. Wenn einem
Körper z. B. einer Wand eine Materialität zugeordnet wird,
kann aus dem Modell die Masse des Materials ermittelt
werden. In der Lüftungsplanung ist es bereits heute üblich,
aus dem konstruierten 3D-Plan die Kanalkomponenten zu
ermitteln. Das BIM-Modell kann aber nur die Informationen
liefern, die zuvor innerhalb dieses Modells definiert
wurden. Selbstverständlich kann auf diese Weise in der
Tragwerksplanung das BIM-Modell die Massen für Beton
und Stahl liefern. Es stellt sich nur die Frage, zu welchem
Zeitpunkt.
Beispiel Kostenermittlung
Zusätzliche Information müssen zunächst in das Modell
eingegeben werden, um sie dann später wieder als Daten
auszulesen. Welchen Mehrwert liefert also dieser weitere
Schritt? Am Beispiel einer Kostenermittlung kann das differenziert
betrachtet werden. Viele kostenrelevante Details
sind in der Entwurfsplanung noch nicht gezeichnet, deshalb
kann das BIM-Modell zu diesem Zeitpunkt auch
keine Kostenberechnung liefern. Die Kosten jedoch nur
mit Teilauszügen aus dem BIM-Modell und weiter mit Excel
zu berechnen, birgt ein großes Risiko, da es eine Vielzahl
an Fehlermöglichkeiten gibt. Für die Laborplanung
haben wir die Informationsverarbeitung von BIM unabhängig
von der Zeichnungsqualität bzw. dem Zeichnungsmaßstab
vollständig umgesetzt. Zu jedem Zeitpunkt der
Planung bis zur Abrechnung auf der Baustellen sagt uns
unsere Datenbank, welches Teil sich wo befindet und was
Bild 1. Grundriss aus dem 3D-Modell
10 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Planung von Forschungs- und Laborbauten
Bild 2. Laborgrundriss zur Abstimmung als Ableitung aus dem 3D-Modell
es kostet. Die Komponenten werden in der Planung fortlaufend
präzisiert. In der Vorplanung wird eine Kostenermittlung
mit Grobelementen durchgeführt, in der Entwurfsplanung
erfolgt eine Einzelteilkostenberechnung, die
in der Ausführungsplanung fortgeschrieben wird. Für die
Ausschreibung liefert unsere Datenbank die exakten Massen
und mit den Angebotspreisen erfolgt schon auf der
Basis der geprüften Montageplanung die Prognose der Abrechnungssumme.
Kollisionsfreiheit – kein Selbstzweck
Die Datenmenge eines großen Laborprojektes stellt die
Computer bei komplexen Auswertungen bereits vor Herausforderungen.
Die Vereinigung alle Einzeldaten mit graphischen
Informationen erleichtert die Aufgabe nicht. Mit
BIM können die Kollisionen innerhalb der Gewerke geprüft
werden, Kollisionsfreiheit ist aber kein Selbstzweck.
Bild 3. Isometrie des 3D-Models
(Grafiken: Dr. Heinekamp)
Leitungen, die sich im CAD nicht berühren, müssen auf
der Baustelle auch noch montiert werden können. Eine
Kollisionsprüfung muss zusätzlich um die Prüfung der Baubarkeit
und Nachrüstbarkeit ergänzt werden. Dieser Prüfschritt
kann nur von einem erfahrenen Planer erfolgen.
BIM-Daten für CAFM
Ein wesentliches Argument für die Umsetzung von BIM ist
der Nutzen für CAFM (Computer Aided Facility Management).
Zurzeit müssen alle BIM-Daten für die CAFM-Systeme
konvertiert werden. Das BIM-Modell kann nach Fertigstellung
des Projektes alle wesentlichen Daten für das
CAFM liefern, um einen optimalen Gebäudebetrieb zu
gewährleisten. Das größte Problem für das CAFM ist jedoch
die darauffolgende Datenpflege, die notwendig wird
insbesondere bei Anpassungen und Umbauten, die in jedem
Laborgebäuden zum Alltag gehören. Die Änderungen
müssen in der Original BIM-Software angepasst werden,
um dann wieder für das CAFM-System konvertiert zu werden.
Die Betreiber verfügen i. d. R. weder über die BIM-
Software noch über die Kapazitäten für die Konstrukteure.
Ein funktioneller Gebäudebetrieb mit CAFM kann jedoch
nur über aktuelle und verlässliche Gebäudedaten erfolgen.
Um z. B. die Glasflächen für die Reinigung zu ermitteln,
sind geometrische Daten des Gebäudes notwendig. An der
Gebäudehülle selbst erfolgen üblicherweise weniger Veränderungen.
Komplexe Umbauten können in das BIM-
Model aktualisiert werden, da dafür oft ein Planungsteam
zur Verfügung steht. Für die Technikkomponenten und
auch für die Laboreinrichtung ist die Geometrie der Komponenten
von untergeordneter Bedeutung. Diese Daten
können auch in tabellarischer Form in Datenbanken gepflegt
werden. Damit wird diese Datenpflege auch durch
die Betreiber zeitlich und fachlich leistbar. Deshalb sollten
die Geometrien nur dort fortgeschrieben werden, wo geometrische
Daten erzeugt werden müssen. Alle anderen Informationen
können und sollten tabellarisch aktualisiert
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
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Planung von Forschungs- und Laborbauten
werden. Diese Kombination der Datenhaltung ermöglicht
den effizienten und wirtschaftlichen Gebäudebetrieb. Die
„BIM-Vision“ muss in der alltäglichen Arbeit der Betreiber
gelebt werden können, da ein Gebäude nur real und nicht
virtuell funktioniert.
Die Begriffe BIG BIM, Open BIM und Closed BIM in
der aktuellen Diskussion zeigen deutlich die Probleme, die
noch zu lösen sind. Wird in der Zukunft nur noch mit einer
Software – Closed BIM – in der Baubranche gearbeitet,
werden Konvertierungsprobleme eliminiert. Bei Open BIM
werden Daten softwareunabhängig ausgetauscht. Die Konvertierung
zwischen den unterschiedlichen CAD-Programmen
kann allerdings eine Vielzahl von Fehlern erzeugen.
Bei vorausschauenden Planern weckt BIM gegenwärtig
eher Skepsis, da sie die Herausforderungen und ungelösten
Probleme sehen. In der Politik wird BIM jedoch als
Lösung aller Probleme gesehen, wie der nachfolgend Abschnitt
aus dem Artikel in der Süddeutschen Zeitung vom
15.12.2015 zeigt:
„Digitale Bauplanung: Wie Dobrindt ein zweites BER-
Desaster verhindern will
Der Schlüssel für diese digitale Umwälzung der Bauindustrie
ist nicht neu, aber in Deutschland noch nicht verbreitet.
Der Schlüssel … heißt BIM, was für Building Information
Modeling steht. Grob gesprochen wird dabei das
ganze Vorhaben erst mal im Computer gebaut. Die unterschiedlichen
Projektteilnehmer sind angebunden. Alle
geometrischen Informationen werden festgelegt und mit
anderen Angaben verknüpft wie zum Beispiel Material,
dessen Lebensdauer, umweltrelevante Eigenschaften,
Schalldurchlässigkeit oder Brandschutz.
Zunächst soll BIM im Straßenbau eingesetzt werden und
bei Brücken, Autobahnen und Unterführungen helfen.
Setzt sich das Modell durch, könnte es – BIM-Salabim –
aber schnell auch bei anderen öffentlichen Bauten eingesetzt
werden und dort seinen Zauber wirken. Vielleicht
könnte das digitalisierte Bauen sogar dazu beitragen, ein
Baudesaster wie am Berliner Flughafen zu verhindern
oder zeitliche Verzögerungen wie bei der Hamburger Elbphilharmonie
auszuschließen.
BIM-Projekte sollen nämlich auch mit den Faktoren
Zeit und Kosten angefüttert werden, sodass auch Planungs-
und Bauprozess vorausberechnet und virtuell angezeigt
werden können. Nach Angaben des Ministeriums
können dadurch schon bei der Planung Aussagen über die
Nutzungskosten getroffen werden. ….Der Bauherr erfahre
daher nicht nur, was Planung und Bau kosteten, sondern
auch was er für Instandhaltung, Ersatz und Betriebskosten
aufwenden müsse. Dazu enthält das Programm für
jedes einzelne Bauteil Informationen über das Material,
seine Lebensdauer und wie oft es in der Regel ausgewechselt
oder repariert werden muss.“
Eine derart überzogene Hoffnung kann BIM nicht erfüllen,
zumal nicht der Computer, sondern der Mensch plant.
Die BIM-Methode zu einem praktikablen Werkzeug für
die Bauplanung zu machen, sollte jedoch für alle Planer
ein erklärtes Ziel sein.
Weitere Informationen:
dr. heinekamp Labor- und Institutsplanung GmbH
Gaußstraße 12, 85757 Karlsfeld b. München
Tel. (08131) 38 41-11, Fax (08131) 38 41-41
heinekamp@heinekamp.com, www.heinekamp.com
Forum Laborbau 2016 am 27.–28. September in Ludwigshafen
forderungen an ein Industrielabor und die moderne Umsetzung
aus verschiedenen Fachperspektiven. Darüber hinaus
wird der Betrieb eines Industrielabors eingehend
thematisiert.
Mit dem Gebäude B007 der BASF wird zum ersten
Mal ein Neubau besichtigt, der bereits im Vorjahr fertig
gestellt wurde und in den die Nutzer bereits eingezogen
sind. Die Führung übernimmt das Team der am Bau beteiligten
dr. heinekamp Labor- und Institutsplanung GmbH
mit ihren Fachleuten.
Laborneubau der BASF in Ludwigshafen
(Foto: BASF)
Attraktives Praxisbeispiel des modernen Laborbaus wird
beim diesjährigen Forum der Neubau B007 der BASF sein.
Vorträge in Kombination mit der Begehung zeigen die An-
Weitere Informationen:
Dr. Klinkner Partner GmbH
Wilhelm-Heinrich-Straße 16, 66117 Saarbrücken
Tel. (0681) 982 10-0
www.laborbau.de
12 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Keine Experimente beim Thema Umzug
Planung von Forschungs- und Laborbauten
Mit Experimenten hat man bei BASF Erfahrung. In den Labors des
Chemie-Unternehmens aus Ludwigshafen gibt es dabei auch hin
und wieder unerwartete Versuchsergebnisse. Die Experimentierfreude
des Konzerns hat allerdings Grenzen. Das gilt auch, wenn
auf dem riesigen Werksgelände mal wieder ein Umzug ansteht.
Wie in den Labors auch, kommen in solchen Fällen nur Profis zum
Einsatz – zum Beispiel die Geuer International GmbH zum Beispiel.
Ein Labor umzuziehen ist per se ein überaus komplexes
Unterfangen, die Königsdisziplin für Umzugsunternehmen
sozusagen. Zu steigern ist der Schwierigkeitsgrad allenfalls
noch, wenn beispielsweise Labore aus drei unterschiedlichen
Gebäuden in einem Neubau zusammengelegt werden.
Genau vor dieser Aufgabe stand vor kurzem Umzugsspezialist
Geuer aus Senden, der von der BASF einen entsprechenden
Großauftrag erhalten hatte.
Bild 2. Full Service: Die Umzugsexperten von Geuer International
sorgten auch für die fachgerechte Deinstallation und Installation der
Computertechnik
130 Lkw-Ladungen in 60 Tagen
Allein 2.000 Geräte mussten dabei abgebaut, transportiert
und wieder installiert werden. „Lässt man die gesamte Planungs-
und Vorbereitungsphase außer Acht, die alleine
mehr als 18 Monate in Anspruch genommen hat, hatten
wir 60 reine Umzugstage“, sagt Stephan Martin, bei BASF
zuständig für die Koordination von Umzügen. In dieser
Zeit haben bis zu 15 Mitarbeiter von Geuer International
durchschnittlich etwas mehr als zwei Lkw-Ladungen am
Tag in den Neubau verbracht. Insgesamt waren es am Ende
130 Lkw-Ladungen. „Das ist auch für unsere Verhältnisse
ein großer Laborumzug“, so Stephan Martin.
Da an einem Umzug dieser Größenordnung unterschiedlichste
Gewerke mitwirken, deren Einsatzpläne penibel
aufeinander abgestimmt sind, war die größte Schwierigkeit
die Einhaltung des Zeitplans. Viele Geräte mussten
beispielsweise von eigens angereisten Experten der Herstellerfirmen
erst deinstalliert und später an ihren neuen
Standorten aufwendig kalibriert und eingerichtet werden,
bevor sie wieder einsetzbar waren. Wäre das nicht in der
vorgesehenen Zeit gelungen, hätte das wohlmöglich den
Stillstand eines ganzen Labors mitsamt des dort beschäftigten
Personals nach sich gezogen.
Bild 3. Die fachgerechte Verpackung des Umzugsgutes gehört zum
Service
Vor diesem Hintergrund hatten also selbst kleine Verspätungen
das Potenzial, den gesamten zeitlichen Ablauf
ins Wanken zu bringen. In solchen Fällen, die besonders bei
Laborumzügen nie auszuschließen sind, waren Flexibilität
und Einsatzbereitschaft gefragt. „Unter anderem gab es
zwei Tage, an denen wir die Aufzüge nicht nutzen konnten.
Das jeweilige Tagessoll mussten wir natürlich trotzdem erfüllen.
Hätte Geuer nicht kurzfristig zusätzliche Leute schicken
können, hätte das zu einem ernsthaften Problem für
das gesamte Projekt werden können“, sagt Stephan Martin.
Eine Anforderung im Rahmen der Ausschreibung des Auftrags
war denn auch, flexibel auf Unvorhergesehenes reagieren
zu können – sowohl personell als auch in puncto
Ausrüstung. Betriebe, die diese Voraussetzung nicht erfüllten,
waren bereits im Auswahlverfahren ausgeschieden.
Bild 1. Das neue Laborgebäude der BASF in Ludwigshafen
(Foto: BASF)
Know-how und Erfahrung
Ebenfalls gewichtige Punkte im Anforderungskatalog der
BASF waren Know-how und Erfahrung. Ein Umzug bei
laufendem Betrieb erfordert nicht nur jede Menge Fingerspitzengefühl.
„Umzugsunternehmen, die sich bei uns um
Aufträge dieser Art bewerben, müssen auf entsprechende
Referenzen verweisen können. Wir müssen sicher sein,
dass die Firma zum Beispiel in der Lage ist, den jeweiligen
Personalbedarf exakt abzuschätzen, sonst kommt es
schnell zu Engpässen“, so Stephan Martin. Ohne Erfahrung
sei das praktisch unmöglich.
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
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Planung von Forschungs- und Laborbauten
Deshalb hätten er und seine Kollegen vom BASF-Umzugsteam
sich auch im Vorfeld per Internetrecherche und
Informationsaustausch mit Unternehmen, die die gleichen
Anforderungen haben, davon überzeugt, dass der Sendener
Umzugsspezialist tatsächlich über die nötige Expertise
verfügt. Dazu zählen im Übrigen auch das Vorliegen sämtlicher
Zertifikate, die für den Transport von Chemikalien
und gefährlichen Stoffen und Geräten notwendig sind, sowie
die Verfügbarkeit der dafür erforderlichen Ausrüstung.
Schließlich sind zahlreiche Gerätschaften in den Labors
nicht nur höchst empfindlich, sondern auch überaus
schwer. Für eine Zwei-Tonnen-Apparatur mussten sogar
eigens die Fenster ausgebaut und die Fassade geöffnet werden,
um sie anschließend per Kran ins Freie zu hieven.
Bild 4. Der Transport der Büro- und Labormöbel ist für die Umzugsexperten von Geuer
International Routine
Reibungslose Zusammenarbeit
„Die Zusammenarbeit mit Geuer International kann ich
nur als absolut reibungslos beschreiben. Da hat fachlich
wie menschlich alles gepasst“, lobt Stephan Martin. Auch
die Kollegen in den Labors hätten sich durchweg positiv
über den Verlauf des Umzugs geäußert – es gab kein Wort
der Kritik. „Von daher werden wir die Firma Geuer wieder
einladen, ein Gebot abzugeben, sobald bei uns mal wieder
ein größerer Umzug ansteht.“
Bild 5. Zahlreiche Gerätschaften in den Labors sind nicht nur höchst
empfindlich, sondern auch überaus schwer – sie erfordern eine spezielle
Verpackung
(Fotos 2–5: Geuer International)
Weitere Informationen:
Geuer International GmbH
Henning-Tycho Biermann, Vertriebsleiter
Im Südfeld 14, 48308 Senden-Bösensell
Tel. (02536) 33 16-14, Fax (02536) 33 16-25
biermann@geuer.de, www.geuer.de.
Neue Infrastruktur für die Spitzenforschung
Aktuelle Fragen der Forschung lassen sich nur mit den richtigen
technischen Instrumenten beantworten. Spitzenforschung ist
ohne leistungsstarke Infrastruktur undenkbar. Doch welche
Teilchenbeschleuniger oder Forschungsschiffe, welche digitalen
Museumsarchive oder Biodatenbanken braucht Deutschland
und wieviel würden sie kosten?
Um auf der Höhe der Zeit zu sein und die Innovationskraft
der Forschung in Deutschland zu sichern, sind langfristige
strategische Investitionen notwendig. Um diese zu
planen, hat Bundesforschungsministerin Johanna Wanka
im August 2015 den Start des nationalen Roadmap-Prozesses
für Forschungsinfrastrukturen bekanntgegeben. Ziel
des Prozesses ist es, forschungspolitische Entscheidungen
über langfristig angelegte Investitionen in den Wissenschaftsstandort
Deutschland vorzubereiten.
„Mit dem nationalen Roadmap-Prozess für Forschungsinfrastrukturen
wollen wir die Spitzenforschung ‚Made in
Germany‘ langfristig sichern. Die nötigen forschungspolitischen
Entscheidungen dafür bereiten wir angesichts von
meist mehrjähriger Bauzeit, einer besonders langen Nutzungsdauer,
den strukturprägenden Wirkungen und des
erheblichen Kostenaufwands solcher Infrastruktur systematisch
vor. Wir planen heute für die Labore von morgen“, so
Johanna Wanka.
Im Rahmen dieses Prozesses wird der deutschen Wissenschaftsgemeinschaft
Gelegenheit gegeben, sich mit ihren
Ideen zu neuen komplexen Forschungsinfrastrukturen mit
Investitionskosten von mindestens 50 Millionen € bzw.
20 Millionen € in den Geistes- und Sozialwissenschaften
an dem Verfahren zu beteiligen. Die bis zum Mitte Januar
2016 eingereichten Konzepte durchlaufen zurzeit einen anspruchsvollen
und transparenten Begutachtungsprozess
mit den Kernelementen einer wissenschaftsgeleiteten und
einer wirtschaftlichen Bewertung. Als Ergebnis wird bis
2018 mit der Aufnahme ausgewählter Projekte eine aktuelle
Nationale Roadmap Forschungsinfrastrukturen entstehen,
die zu einer noch besseren strategischen Ausrichtung
von Forschung und Forschungsförderung beitragen soll.
Weitere Informationen:
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Kapelle-Ufer 1, 10117 Berlin
Tel. (030) 18 57-0, Fax (030) 18 57-55 03
information@bmbf.bund.de
www.bmbf.de/de/22519.php
14 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

FORSCHEN MIT AUSSICHT
Projektvorstellungen
DAS DEUTSCHE ZENTRUM FÜR NEURODEGENERA­
TIVE ERKRANKUNGEN IN TÜBINGEN
Bild 1. Blick über den Campusplatz auf den Neubau des DZNE
Nickl & Partner Architekten AG (Stefanie Matthys)
Auf dem „Oberen Schnarrenberg“ in Tübingen ist ein Forschungscampus
entstanden. In enger transdisziplinärer Zusammenarbeit
werden hier in teils hochspezialisierten Laboren künftig die Mitarbeiter
verschiedener Institute und Zentren forschen. Neuester
Baustein ist das Deutsche Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen
(DZNE).
Wer sich dem Tübinger Schnarrenberg ca. 5 km nordwestlich
der Altstadt entlang der Zufahrtsstraße nähert, wird
seit Anfang diesen Jahres bei Eintreffen auf dem Schnarrenberg
Campus von einem weißen, in schimmernde Lamellen
gehüllten Kubus begrüßt. Auf kompaktem Grundriss ragt
auf acht Ebenen ein Institutsgebäude an steiler Hanglage
als städtebaulicher Auftakt zum Schnarrenberg Campus
empor.
Bild 2. Lageplan
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
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Projektvorstellungen
Bild 3. Grundrisse Ebene 1, 2 und 3
(Grafiken 2 und 3: Nickl & Partner)
Ein Mini-Campus für den Schnarrenberg
Seit Mitte des 19. Jahrhunderts wurden auf dem Oberen
Schnarrenberg vornehmlich Gebäude des Tübinger Universitätsklinikums
errichtet. In den vergangenen 15 Jahren haben
Nickl & Partner Architekten das Gelände an der prominenten
Eingangssituation entlang der östlichen Hangkante
um ein Ensemble aus drei Forschungsbauten
erweitert. Dieser Mini-Campus im Erweiterungsgebiet
„Oberer Schnarrenberg“ basiert auf der Idee, über eine gemeinsame,
stadträumlich verbundene Erdgeschossebene
die drei neu entstandenen Forschungsgebäude zum Zwecke
der Kommunikationsförderung und des wissenschaftlichen
Austausches zusammenzufassen. 2001 begannen die Bauarbeiten
mit dem Forschungsverfügungsgebäude (FVG), es
folgte im zweiten Bauabschnitt das Forschungsgebäude für
integrative Neurowissenschaften (FIN), das 2011 fertiggestellt
wurde. Beide Gebäude verbindet neben dem gemeinsamen
Campusplatz ein darunter liegendes Hanggeschoss.
Das DZNE – die Volkskrankheit Demenz erforschen
Jüngster und finaler Baustein des Forschungscampus ist das
Gebäude des Deutschen Zentrums für Neurodegenerative
Erkrankungen (DZNE), welches nun das Ensemble komplettiert.
Geradezu symbolhaft strebt es am Eingang zur
Welt der Wissenschaft in die Höhe, überragt seine Nachbarn
um drei Geschosse und markiert so für Besucher und
Mitarbeiter den Auftakt zum Campusgelände.
Tübingen ist einer von neun Standorten des DZNE.
Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft widmet sich das
Zentrum allen Bereichen rund um das Thema Demenz. Es
ist das erste von insgesamt sechs deutschen Zentren, die in
der bundesweiten Initiative „Deutsche Zentren der Gesundheitsforschung
(DZG) vom Ministerium für Bildung
und Forschung eingerichtet wurden und der Erforschung
der großen Volkskrankheiten gewidmet sind. Dass Demenz
zu den drängenden Aufgaben der medizinischen Forschung
gehört und im Zuge des demografischen Wandels kommende
Generationen erheblich belasten wird, liegt auf der
Hand. Mehr als 1,4 Millionen Demenzkranke leben derzeit
Bild 4. Feinteilige Lamellenbänder legen sich um die verglasten Obergeschosse des Kubus
Bild 5. Die Bänder bestehen aus vertikalen, beweglichen Streckmetallpaneelen
16 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 6. Lichtdurchfluteter Eingangsbereich
in Deutschland, davon leiden rund zwei Drittel an der Alzheimer-Krankheit.
Angesichts höherer Lebenserwartung
steigen diese Zahlen.
Ziel des DZNE ist es, Forscher verschiedener Disziplinen
gemeinsam und in enger Kooperation mit universitären
wie außeruniversitären Einrichtungen arbeiten zu
lassen. Die neuen Zentren sollen optimale Bedingungen
für diese transdisziplinäre Herangehensweise und das Erarbeiten
von Behandlungsansätzen schaffen.
Am Tübinger Standort werden künftig in zwei Abteilungen
und fünf Nachwuchsgruppen Ursachen und Folgen
neurodegenerativer Erkrankungen des alternden menschlichen
Gehirns, insbesondere von Parkinson und Alzheimer,
untersucht. Die Forscher können sich dort mit Experten
des Tübinger Universitätsklinikums, der Eberhard Karis
Universität und des Hertie-Instituts für klinische Hirnforschung
austauschen, welche teilweise in den zwei Gebäuden
des ersten und zweiten Bauabschnitts untergebracht
sind. Die enge zu erwartende Zusammenarbeit drückt sich
stadträumlich in der Ensemblewirkung des Forschungs-
Trios auf dem Schnarrenberg aus.
Dementsprechend orientiert sich der Hauptzugang des
neuen Tübinger DZNE zum Campusplatz zwischen FIN
und Neubau. Öffentliche Bereiche wie Ausstellungs-, Konferenz-
und Seminarräume liegen mit ihren Zugängen zum
Platz in der Eingangsebene oben auf der Hangkante und
lassen sich zu einem großen Ausstellungs- und Kommunikationsbereich
verbinden. Es entsteht eine Art „Forschungslounge“,
die Transparenz und Einladung zum wissenschaftlichen
Austausch signalisiert. Unterstützt wird diese Idee
von der geschosshoch verglasten Fassade der Eingangsebene,
die eine transparente Fuge zwischen dem massiven
Sockel der zwei unteren Ebenen und den geschlossen wirkenden
Obergeschossen bildet.
Diese Dreiteilung ist am besten von der Hangseite aus
zu beobachten. Unterhalb der Glasfuge ist ein massiver,
weiß verputzter Sockel zu großen Teilen in das steile Gelände
eingegraben. Er beherbergt neben einem tagesbelichteten
Großraumbüro Experimentierräume, Lager und Technikflächen.
Über der Fuge erhebt sich der fünfgeschossige
Forschungskubus. Vier seiner Etagen sind mit einem Gewand
aus gelb, orange und rötlich schimmernden Lamellen
umhüllt. Das fünfte Geschoss, welches die aufwendige Labortechnik
beinhaltet, ragt als weißer Gebäudeabschluss
darüber hinaus.
Die feinteiligen Lamellenbänder, die sich um die verglasten
Obergeschosse des Kubus legen, prägen entscheidend
den starken Charakter des Gebäudes. Sie wurden aus
vertikalen, beweglichen Streckmetallpaneelen, deren Ränder
farbig gestaltet wurden, mit geringem Abstand zur Fassade
installiert. Das Gesamtergebnis ist ein zartes, farbiges
Flimmern auf dem Grundton weiß, ein äußerst lebendiges
Fassadenbild, welches sich mit dem individuellen Öffnen
und Schließen der Paneele durch die Nutzer stets verändert.
Das Farbkonzept aus Grundton weiß, kombiniert mit
gelben, roten und orangen Akzenten, vereinzelt durchbrochen
von einem Marineblau, setzt sich auch in der Innenraumgestaltung
der Labore fort. Innen und außen ergänzen
sich so zu einem Gesamtkonzept, dass den Forschern des
DZNE eine angenehm lichte und freundliche Aufenthaltsqualität
bereitet.
Die Grundrissgestaltung der vier Obergeschosse folgt
einem einheitlichen, flexiblen Funktionsschema. Hochinstallierte
Laborbereiche mit ihren Neben- und Spezialräumen
gruppieren sich um einen massiven Versorgungskern.
An den Nordost – und Südostfassaden liegen vor die Labore
gelagerte Auswerteplätze. Längs der Nordwestfassade
reihen sich Büroräume. Der kommunikativ-öffentliche Be-
Flexibilität und Qualität am Arbeitsplatz
Bild 7. Helle Arbeitsplätze
(Fotos 1, 4–7: Werner Huthmacher)
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
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Projektvorstellungen
reich für Besprechungen, Aufenthalt und Teeküche ist auf
allen Ebenen im Südwesten angeordnet.
Das Bild des Labors als Arbeitsort hat sich in den vergangenen
Jahrzehnten grundlegend geändert. Zwar sind
Funktionalität und hochflexible Grundrissgestaltung weiterhin
grundlegende Bedingung für ein gut funktionierendes
Labor- und Forschungsgebäude. Diesen Ansprüchen
wird der Entwurf in hohem Maße gerecht, indem er die
Labore als frei zu gliedernde Flächen rund um einen massiven
Gebäudekern gruppiert. Hinzu kommt aber der gesteigerte
Anspruch an kommunikationsfördernde räumliche
Qualität. Die wissenschaftliche Arbeit verlangt einen hohen
persönlichen Einsatz der Mitarbeiter, maximale Identifikation
mit ihrer Aufgabe und der Zielsetzung des Zentrums,
die weit über die Ansprüche an einen normalen
Bürojob hinausgeht. Das Land Baden-Württemberg, vertreten
durch das staatliche Vermögens- und Hochbauamt Tübingen,
Nickl & Partner Architekten und das DZNE, hat
mit dem Tübinger Neubau nicht zuletzt aufgrund seiner
guten Zusammenarbeit den Forschern und Nachwuchsgruppen
des neuen Zentrums alle Möglichkeiten eines inspirierenden
Arbeitsortes geschaffen.
Bautafel
Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen,
Tübingen
n Bauherr: Land Baden-Württemberg, vertreten durch das
Staatliche Vermögens- und Hochbauamt Tübingen
n Architekt: Nickl und Partner Architekten AG
n TGA: Paul + Gampe + Partner GmbH Beratende Ingenieure
n Laborplanung: Dr. Heinekamp Labor- und Institutsplanung
n Kosten Bauwerk: 7.549.600 € (brutto)
n Kosten Technik: 5.634.850 € (brutto)
n BGF: 6.800 m 2
n BRI: 30.250 m 3
Weitere Informationen:
Nickl & Partner Architekten AG
Lindberghstraße 19, 80939 München
Tel. (089) 36 05 14-0, Fax (089) 360514-99
mail@nickl-architekten.de, www.nickl-partner.com
Forschungsbauten an Hochschulen: Begutachtung durch den Wissenschaftsrat
Forschungsbauten an Hochschulen einschließlich Großgeräten
nach Art. 91b Abs. 1 Satz 1 GG sollen die investiven Voraussetzungen
der deutschen Hochschulen für eine erfolgreiche Teilnahme
am nationalen und internationalen Wettbewerb in der
Forschung verbessern. Gefördert werden können Bauten an
Hochschulen mit Investitionskosten von mehr als 5 Millionen €,
deren Infrastruktur weit überwiegend der Forschung dient. Die
Förderung schließt die Ausstattung der Forschungsbauten mit
Großgeräten ein.
Die Fördermittel werden je zur Hälfte von Bund und Ländern
getragen, die jährlich zusammen 596 Millionen € bereitstellen;
davon sind 170 Millionen € für Großgeräte für
die Forschung vorgesehen. Für die Aufnahme neuer Vorhaben
steht in der Förderphase 2016 (Förderzeitraum
2016–2020) die volle Fördersumme für Forschungsbauten
in Höhe von 426 Millionen € zur Verfügung.
Seit der Einführung der Förderung von Forschungsbauten
an Hochschulen im Jahr 2007 erfolgte die Förderung
von Forschungsbauten thematisch offen. Bund und
Länder haben den Wissenschaftsrat gebeten, die Anträge
der Länder auf Förderung von Forschungsbauten zu begutachten
und der GWK zu empfehlen, welche der von den
Ländern angemeldeten Vorhaben umgesetzt werden sollen.
Der Wissenschaftsrat begutachtet die Anträge der Länder
gemäß den im „Leitfaden zur Begutachtung von Forschungsbauten“
niedergelegten Grundsätzen in einem
zweiphasigen Verfahren (Antragsskizzen/Anträge). Im thematisch
offenen Verfahren der Förderung erfolgt die Prüfung
jeweils nach fünf Kriterien:
––
Zielstellung des Vorhabens und Bedeutung des geplanten
Forschungsbaus/Großgerätes für die Umsetzung des
Forschungsziels
––
Qualität der Forschungsprogrammatik
––
Qualität der Vorarbeiten
––
nationale Bedeutung und
––
Einbettung des Vorhabens in die Hochschule.
Für die Förderphase 2016 haben die Länder nach Prüfung
der vorgelegten Antragsskizzen Anträge für insgesamt
14 Vorhaben eingereicht. In der aktuellen Förderphase
(2016) können nicht alle 13 als förderwürdig eingestuften
Vorhaben finanziert werden, da sie mehr als die regulär zur
Verfügung stehenden Mittel beanspruchen. Der Wissenschaftsrat
empfiehlt daher nur die zehn erstplatzierten Vorhaben
in der Reihung sowie das Vorhaben aus der programmatisch-strukturellen
Linie „Hochleistungsrechner“ zur
Förderung. Die Gesamtkosten dieser elf Vorhaben belaufen
sich auf ca. 367 Millionen €.
Weitere Informationen:
Geschäftsstelle des Wissenschaftsrates
Brohler Straße 11, 50968 Köln
Tel. (0221) 37 76-0, Fax (0221) 38 84 40
post@wissenschaftsrat.de, www.wissenschaftsrat.de
18 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

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Projektvorstellungen
NEUBAU DES BIOLOGICUMS
UND EXZELLENZCLUSTERS AN DER
JOHANN-WOLFGANG-GOETHE-
UNIVERSITÄT FRANKFURT/M.
SPANNENDE TRAGWERKE FÜR EXZELLENTE
FORSCHUNG
Bild 1. Kammstruktur des Biologicums (Ansicht aus südlicher Richtung)
Jan Schütt n Jochen Salmen
Seit den 1980er-Jahren entwickelt die Johann-Wolfgang-Goethe-
Universität an den nordwestlichen Toren der Stadt Frankfurt/M.
den naturwissenschaftlich geprägten Campus Riedberg. Der
Neubau des Biologicums bildet einen markanten Eckpunkt des
Campusgeländes. Aus dem Architektenwettbewerb wurde der
Siegerentwurf von Gerber Architekten in den Jahren 2008 bis
2013 realisiert. Prägend für den Gebäudekomplex sind die ziegelrote
Sichtbetonfassade, die begrünten Innenhöfe mit ihren großflächigen
Glasfassaden und das weit auskragende Dach über
dem Eingangsbereich.
Nach vierjähriger Bauzeit konnten die Neubauten für das
Biologicum und das Exzellenzcluster für Makromolekulare
Komplexe an den Nutzer übergeben werden. In einer sich
nach Westen öffnenden Kammstruktur sind die vier Institutsspangen
über die 130 m lange Magistrale miteinander
verbunden. Am Rückgrat der Magistrale liegt das für die
Unterbringung zahlreicher Arten entwickelte Tierhaus. Das
Exzellenzcluster schließt im Süden als solitärer, quaderförmiger
Baukörper an das Biologicum an. Verbunden werden
Biologicum und Exzellenzcluster über eine gläserne Verbindungsbrücke.
Auf insgesamt 32.450 m 2 Bruttogeschossfläche
sind neben der Labornutzung und Tierhaltung auch
Hörsäle, Seminarräume und eine großzügige Cafeteria untergebracht.
Sondernutzungen wie die Cryo-Mikroskopie,
die Atomic-Force-Mikroskopie, die Kristallzucht oder das
20 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Tierhaus mit seinen zahlreichen Arten und klimatischen
Bedingungen stellen hohe Ansprüche an Planung und Bautechnik.
Tragwerkskonzept und Umsetzung
Das Tragwerk wurde nach dem Prinzip „So wenig wie
möglich – so viel wie nötig“ entwickelt. So gibt es außer
den aussteifenden Treppenhaus- und Aufzugsschachtwänden
keine weiteren tragenden Innenwände. Die Anzahl
der Innenstützen wurde auf ein Minimum begrenzt. Das
130 m lange Bauwerk wurde ohne Fugen ausgeführt. Die
Nutzlast wurde mit mindestens 500 kg/m 2 angesetzt – insgesamt
ein sehr flexibles und damit nachhaltiges Tragwerkskonzept.
Seminarräume und Hörsäle als Nutzungen, die große
stützenfreie Räume erfordern, sind entsprechend der optimierten
Gebäudestruktur und einer guten Erreichbarkeit
im Erdgeschoss untergebracht. Daraus ergeben sich Deckenspannweiten
von 10 m – bei einer Geschosshöhe von
nur 3,88 m eine Herausforderung für die Tragwerksplaner.
Zur Ausführung kam eine nur 28 cm dicke vorgespannte
Flachdecke. Im Bauteil A werden in der Decke über den
jeweils 15 m × 15 m großen Seminarräumen die Stützenlasten
aus vier Geschossen mit einer 60 cm dicken vorgespannten
Decke abgefangen. Das markante Vordach, vier
Geschosse über dem Eingangsbereich, wurde bei einer Auskragung
von mehr als 8 m mit einer vorgespannten, nur
32 cm dicken Flachdecke zum „Schweben“ gebracht.
Bei der ziegelrot durchgefärbten Sichtbetonfassade
kam man mit Tafelgrößen von 30 m 2 sowohl bei Transport
und Montage als auch bei der Verankerungstechnik in die
Grenzbereiche der standardisierten Fertigteilbauweise.
Die Magistrale gewährt zwischen den Institutsspangen
nicht nur Ausblicke in die begrünten Innenhöfe, sondern
auch weit darüber hinaus auf die umgebenden Felder und
die dahinter liegenden Höhenzüge des Taunus. Da man bei
der sehr langen und schmalen Magistrale diese Ausblicke
meist in der Schrägsicht erlebt, kam eine herkömmliche
Fassadenkonstruktion mit Pfosten und Riegeln nicht in Betracht.
Fassadenpfosten in den üblichen, relativ engen Abständen,
hätten diese Ausblicke sehr eingeschränkt. Entwickelt
wurde eine 400 m 2 große Spannseilfassade, bei der die
wenigen, sehr schlanken Seile eine fast uneingeschränkte
Fernsicht zulassen.
Bild 2. Auskragende Dachdecke im Eingangsbereich mit Untersicht aus roten Stahlbeton-Fertigteilen
(Foto: Jürgen Landes)
eine nahezu ungehinderte Installation von Haus- und Labortechnik
möglich, sodass trotz der vergleichsweise geringen
lichten Geschosshöhe hochinstallierte Laborbereiche
bei flexibler Grundrissgestaltung und einfacher Nachinstallation
realisiert werden konnten.
Obwohl das Prinzip der Vorspannung im Stahlbetonbau
seit den 1930er-Jahren bekannt ist und in vielfältigen
Formen im Brückenbau zur Anwendung kommt, sind vorgespannte
Konstruktionen im Hochbau noch immer eher
selten. Das liegt u. a. daran, dass die Konstruktionen im
Hochbau wegen ihrer mehrdimensionalen Tragebenen wesentlich
komplexer und vielschichtiger sind als im Brückenbau
und dementsprechend umfassende Planungen und Berechnungen
erfordern.
Von der Ingenieurgesellschaft Mayer-Vorfelder und
Dinkelacker wird der Einsatz von Vorspannung in Hochbau-Bauvorhaben
seit ca. dreißig Jahren konsequent verfolgt
und kam bisher bei einer Vielzahl von Universitätsund
Forschungsbauten, Kliniken sowie Büro- und Verwaltungsgebäuden
zum Einsatz. Bei all diesen Projekten
Große Spannweiten und hohe Lasten – schlanke Spannbetonkonstruktionen
Die stetig fortschreitenden Entwicklungen und sich ändernden
Anforderungen im Bereich der wissenschaftlichen
Forschung sowie im Hochschul- und Lehrbetrieb machten
es erforderlich, ein maximal flexibles und nachhaltig nutzbares
Tragwerkskonzept zu realisieren. Im Fall des Biologicums
gelang dies durch 28 cm dicke punktgestützte
Stahlbetonflachdecken mit Regelspannweiten von bis zu
10 m, welche zur Verformungsbegrenzung in den Stützstreifen
mittels Monolitzen ohne Verbund vorgespannt
wurden. Die Ableitung der auf wenige Stützen konzentrierten
Vertikallasten erfolgte in den unteren Ebenen teilweise
mittels hochbelasteter Stahlbetonverbundstützen. Durch
die gewählte unterzugsfreie Deckenkonstruktion wurde
Bild 3. Installationsführung in den Laborräumen
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
21

Projektvorstellungen
Bild 4. Spanngliedführung in der Abfangdecke über den Seminarräumen
Bild 5. Spannseilfassade zu den Innenhöfen
bestand der Wunsch nach einer optimierten Ausnutzung
des umbauten Raumes und einer Minimierung der tragenden
Bauteile mit dem Ziel, ein Maximum an Nutzwert, Flexibilität
und repräsentative Architektur sowie größtmögliche
Transparenz in Einklang zu bringen.
Bedingt durch die unterschiedlichen Nutzungen des
Biologicums und die damit verbundenen stark abweichenden
Anforderungen an das Tragwerk, war es trotz der minimierten
Anzahl tragender Bauteile und der großen Regelspannweiten
nicht möglich, ein über das gesamte Gebäude
einheitliches und durch alle Ebenen streng durchlaufendes
Tragsystem auszubilden. So ergab sich aus der nutzungsbedingten
Anordnung von stützenfreien Seminarräumen mit
ca. 15 m × 15 m Grundfläche im 1. Untergeschoss des nördlichen
Flügels A die Anforderung, die Mittelstützen der vier
darüber liegenden Geschosse über den Seminarräumen
abzufangen.
Da über den gesamten Gebäudekomplex geschossweise
einheitliche Deckenoberkanten ohne Deckensprünge
erforderlich waren und eine Vergrößerung der Geschosshöhe
des gesamten 1. Untergeschosses aufgrund von einzelnen
Seminarräumen sowohl wirtschaftlich als auch gestalterisch
nicht vertretbar war, kam eine Abfangung der
Stützen mittels Trägerrost beziehungsweise Unterzugssystemen
nicht in Betracht. Zur Anwendung kam eine nur
60 cm dicke Stahlbetonabfangdecke, welche die Seminarräume
als Mehrfeldsystem überspannt. Besonderes Augenmerk
bei jeglicher Art von Stützenabfangungen ist auf die
Einhaltung minimaler Verformungen zu legen, da sich
diese als Stützensenkungen über alle darüber liegenden
Geschosse fortsetzen und sich die Gesamtverformungen
im Zusammenspiel mit den hinzukommenden Deckenverformungen
um ein Vielfaches erhöhen und so für den Ausbau
und die spätere Nutzung negative Einflüsse haben
können.
Beim Biologicum wurde von der Ingenieurgesellschaft
Mayer-Vorfelder und Dinkelacker eine Vorspannung der
Abfangdecke mittels Monolitzen konzipiert, mit der es
zum einen möglich wurde, die Verformungen unter den
abzufangenden Stützen auf wenige Millimeter zu begrenzen
und zum anderen durch die über die Vorspannung
aufgebrachten Betondruckkräfte die Tragfähigkeit der Decke
soweit zu erhöhen, dass die Einleitung der hohen Stützenlasten
in die vergleichsweise dünne Decke statisch
möglich wurde.
Die Vorspannung der Decke erfolgt über insgesamt
50 Spannglieder mit jeweils vier Monolitzen, welche in einem
Abstand von 20 cm angeordnet sind. Teilweise wurde
es erforderlich, diesen Regelabstand an die Durchführungen
von Haus- und Labortechnik anzupassen. Um die Untersprießungszeiten
der Abfangdecke zu reduzieren und
somit eine wirtschaftliche Vorhaltungsdauer der Rüstung
zu ermöglichen, wurde die Vorspannung schrittweise in
Abhängigkeit von der Erstellung der darüber liegenden Decken
und der dementsprechend erhöhten Beanspruchungen
aus Eigengewicht aufgebracht. Durch diese Wahl der
Spannreihenfolge war es zudem möglich, bereits während
der Rohbauerstellung der oberen Ebenen mit dem Innenausbau
und den Installationsarbeiten in den Untergeschossen
zu beginnen, da diese nicht durch störende Absprießungen
beeinträchtigt wurden, was eine schnelle Inbetriebnahme
des Gebäudes förderte.
Für die Konzeption und Bemessung der vorgespannten
Abfangdecke sowie der Taktung der Spannvorgänge
war eine komplexe dreidimensionale Finite-Elemente-Modellierung
erforderlich, mittels welcher sowohl der Baufortschritt
als auch die sukzessiv erhöhten Vorspanngrade sowie
die zeitlichen Einflüsse des Kriechens und Schwindens
simuliert werden konnten.
22 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Spannende
Tragwerke
für exzellenTe
forSchung.
Innovative Planung für die Gebäude der Zukunft.
Bild 6. Die Spannseilfassade ermöglicht weite Ausblicke
(Fotos 1, 3, 5 und 6: Christian Richters)
Biologicum, Frankfurt
Der optimale Durchblick – Spannseilfassade
Ein wesentliches gestalterisches Element der verbindenden
Magistrale sind die großflächigen Glasfassaden zu den
insgesamt drei Innenhöfen, die für eine angenehme Tageslichtdurchflutung
der Erschließungsspange sorgen und den
Blick in die sich nach Südwesten öffnenden Innenhöfe
freigeben und so einen direkten Blick auf den Taunus ermöglichen.
Da als Folge der schmalen Magistrale i. d. R. nur ein
Schrägblick durch die 400 m 2 große Glasfassade möglich
ist, war eine Konstruktion als klassische Pfosten-Riegel-
Konstruktion ausgeschlossen. Infolge der Bautiefe der Pfosten
hätte sich eine erhebliche und störende Sichtbehinderung
ergeben. Die Ausführung der fünfgeschossigen Fassade
erfolgte somit als Spannseilfassade, deren mehr als
20 m weit spannenden horizontalen Flachstrahlriegel über
lediglich vier Paare vorgespannter vertikaler Seile abgependelt
werden. Die Aufnahme der horizontalen Windlasten
erfolgt ausschließlich über die schlanken Riegel, das gesamte
Eigengewicht der Glasfassade wird über die Seilpaare
in die Dachdecke hochgehängt.
Üblicherweise wird für die Verankerung derartiger
Fassaden eine möglichst steif ausgebildete Rahmenkonstruktion
oder ein verformungsarmer Riegel von beträchtlichem
Querschnitt herangezogen. Im Falle des Biologicums
war eine derartige Ausbildung der an die Fassade angrenzenden
Bauteile aus gestalterischer Sicht und im Hinblick
auf die Nutzung nicht möglich.
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Projektvorstellungen
Bild 7. Modell zur Dimensionierung der Spannseilfassade: Verformungen unter Eigengewicht (links) und unter der Wirkung der drei aufgebrachten Vorspannungen (rechts)
(Fotos 4 und 7: Mayer-Vorfelder und Dinkelacker)
Die obere Verankerung der Spannseile erfolgt hier in
einer insgesamt 6 m weit auskragenden, auf einer zurückversetzten
Stützenreihe gelagerten Stahlbetondecke. Um
bei einer Deckendicke von nur 32 cm eine ausreichende
Steifigkeit zu erreichen, wurde diese Decke zweiaxial mittels
Monolitzen vorgespannt. Die Decke wirkt dabei wie
eine Blattfeder, die mit den als Zugfedern wirkenden
Spannseilen ins Gleichgewicht gebracht werden muss.
Für die Dimensionierung und Abstimmung dieser
Vorspannung war ein dreidimensionales Teilmodell erforderlich,
da nur so die Interaktion der insgesamt drei unterschiedlichen
Vorspannungen (Decke längs und quer sowie
Spannseilfassade) optimal abgebildet werden konnten.
Hierbei war es – aufgrund des zeitabhängigen Kriech- und
Relaxationsverhaltens vorgespannter Stahlbetonkonstruktionen
– zwingend erforderlich, die Zeitpunkte des Aufbringens
der einzelnen Vorspannungen sowie der einzelnen
Ausbauzustände exakt aufeinander abzustimmen und
im Bauablauf zu überwachen. Die Vorspannkraft der
Spannseilfassade beispielweise war dergestalt auszulegen,
dass über die gesamte Nutzungsdauer des Gebäudes trotz
der zeitabhängigen Verformungen der Dachdecke stets
eine ausreichende Seilvorspannung verbleibt, um Schwingungen
und ein Aufschaukeln der Glasfassade unter Windbelastung
zu verhindern.
Bautafel:
Biologicum und Exzellenzcluster an der
Johann-Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt/M.
n Bauherr: Hessisches Baumanagement, Regionalniederlassung
Rhein-Main
n Architekt: Gerber Architekten, Dortmund
n Tragwerksplanung: Mayer-Vorfelder und Dinkel acker
n Bruttogeschossfläche: 32.450 m 2
n Bruttorauminhalt: 132.000 m 3
Weitere Informationen:
Mayer-Vorfelder und Dinkelacker
Ingenieurgesellschaft für Bauwesen GmbH und Co KG
Wettbachstraße 18, 71063 Sindelfingen
Tel. (07031) 69 98-0, Fax (07031) 69 98-66
zentrale@mvd-plan.de, www.mvd-plan.de
24 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
FLEXIBLE ARCHITEKTUR FÜR EINE
EFFIZIENTE, NACHHALTIGE PRODUKTION
NEUBAU EINES PRODUKTIONSKOMPLEXES
FÜR DIE ROCHE DIAGNOSTICS GMBH
Bild 1. Eingangsbereich mit Leitsystem und Farbgestaltung
Mit dem Neubau des Produktionsgebäudes Roche Diagnostics
Operations Complex II Penzberg (DOC II) stellt sich die Roche
Diagnostics GmbH auf die weltweit hohe Nachfrage nach Produkten
für diagnostische Tests ein. Die HWP Planungsgesellschaft
mbH war für die Planung der Architektur und der Labortechnik
zuständig. Eine besondere Herausforderung für die
Planer bestand darin, heterogene Anforderungen in einem funktional
vielschichtigen Neubau zu vereinen. Der Neubau beherbergt
nach der schrittweisen Inbetriebnahme aller drei
Gebäude teile fünf produzierende Abteilungen des Unternehmens.
Die feierliche Einweihung fand im Jahr 2015 im Beisein
der bayerischen Wirtschaftsministerin Ilse Aigner statt.
Mit dem Neubau eines aus drei Gebäudeteilen bestehenden
Produktionskomplexes für Diagnostika reagiert Roche auf
die hohe Nachfrage nach Einsatzstoffen für immunologische
Tests. Drei zusammenhängende Gebäudekörper wurden
seit Januar 2012 von HWP am Standort Penzberg geplant.
Am 7. März 2013 fand unter der Anwesenheit des
bayerischen Ministerpräsidenten Horst Seehofer der Spatenstich
statt. Der erste Gebäudeteil wurde bereits Anfang
des Jahres 2015 in Betrieb genommen. Künftig werden
120 Mitarbeiter auf 11.575 m 2 Nutzfläche arbeiten. Dabei
werden 50 neue Arbeitsplätze geschaffen. Insgesamt investierte
Roche in den Neubau über 200 Millionen €. Die Kosten
für das Gebäude ohne Prozessanlagen, Prozessnebenanlagen
und Prozessautomation liegen bei ca. 60 Millionen €.
Architektonische Gliederung
Das DOC II befindet sich im nordwestlichen Bereich des
Werksgeländes. Der Neubau gliedert sich in einen Zentralbau
mit sechs oberirdischen Nutzgeschossen sowie zwei als
nördliche bzw. südliche Flügel angeordnete eingeschossige
Produktionshallen. Alle Gebäude besitzen eine vollflächige
Unterkellerung. In den Kellerbereichen sind unterstüt-
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
25

Projektvorstellungen
Bild 2. Schleuse zum Reinraumbereich
Bild 4. Vorbereitungsarbeitsplatz: Arbeitsplatztrennung durch Labormöbel gewährleistet
zende Funktionen und Technikflächen für die Produktion
angeordnet. Oberhalb des jeweils obersten Nutzgeschosses
befinden sich die Lüftungszentralen. Die drei Gebäudeteile
sind über die Kellerebene und in der Erdgeschossebene miteinander
verbunden. Der Besucherzugang in alle drei Gebäudeteile
erfolgt über den Zentralbau. Durch die Trennung
von Personalzugang im Osten und Materialzugang im
Westen wurden der Personen- und Materialfluss entflochten
und eindeutige Produktströme festgelegt. Zum benachbarten
DOC-Gebäude besteht ein Verbindungssteg im
3. Obergeschoss, da einige produktionsnahe Funktionen
dort angesiedelt sind.
Höchstmaß an Flexibilität durch offene Grundrissgestaltung
Bild 3. Einzellabor mit direkter Blickbeziehung in angrenzendes Einzellabor
Der Neubau des DOC II beherbergt unterschiedliche Nutzungen
und komplexe Produktionsprozesse. Die dort untergebrachten
Abteilungen haben nicht nur unterschiedliche
technische Ausstattungen, sondern produzieren auch
in verschiedenen Maßstäben (Scales) und sind in unterschiedlich
ausgelegten Räumen untergebracht. Diese reichen
von der Kleinproduktion in Einzellaboren bis hin zur
Großraumproduktion. Ziel der Gebäudekonzeption war
es daher, eine Gebäudestruktur zu schaffen, die den spezifischen,
jeweils unterschiedlichen Anforderungen aus den
Bereichen Produktion, Produktion im Labormaßstab, Labor
und Büro gerecht wird. Gleichzeitig wurde das Ziel
verfolgt, maximale Flexibilität, Modularität und eine möglichst
optimale Versorgung der einzelnen Bereiche zu gewährleisten.
Als Antwort auf diese Anforderungen wurde
eine funktionale Architektur mit offener Grundrissgestaltung,
möglichst vielen stützenfreien Bereichen und größtmöglicher
zusammenhängender Funktionsfläche gewählt.
So kann der Neubau von seiner Grundstruktur her flexibel
an veränderte Produktionsbedingungen angepasst werden.
In Anlehnung an das benachbarte DOC I-Gebäude
wurde die Fassade des DOC II-Neubaus für einen Industriebau
angemessen funktional und in klarer Struktur ausgebildet.
Die Fassade der Gebäude besteht aus vorgehängten
Blechpaneelen und Verglasungen im Charakter einer
Bandfassade. Im Bereich der Eingangsebene ist ein höherer
Glasanteil in Form einer Pfosten-Riegel-Fassade vorgesehen.
Die Technikzentralen erhalten eine geschlossene
Blechfassade. Die Labor- und Produktionsbereiche mit
ständigen Arbeitsplätzen wurden entlang der Fassaden angeordnet,
um den Mitarbeitern ergonomische Arbeitsplätze
mit viel Tageslicht bieten zu können. Die direkt anschließende
Dunkelzone ohne Tageslicht dient der Unterbringung
von Neben- und Funktionsräumen. Die Versorgung
mit Medien, Lüftung und elektronischen Anschlüssen erfolgt
über die direkt an den Stirnseiten liegenden Technikschächte.
Hierdurch sind kurze Wege und eine hohe
Versorgungssicherheit gewährleistet. Wartungspunkte und
Schächte sind weitestgehend aus dem „Schwarzbereich“
26 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 5. Ansprechendes Ambiente in der Kommunikationszone
mit einem vorgestellten Küchenblock
Bild 6. Maßgeschneiderte Sitzmöblierungen in der
Kommunikationszone mit Blick auf das Alpenpanorama
Bild 7. Küchenzeile in der Kommunikationszone
erreichbar, der von den Reinraum- und Laborbereichen
durch Schleusen getrennt ist. So wird eine Beeinträchtigung
der Produktionsbereiche durch Wartungsarbeiten
minimiert. Funktionen wie die Logistik, das Versorgungssystem
sowie die Gemeinschaftsräume werden von allen
Abteilungen gemeinsam genutzt.
Besonderheiten der Laborbereiche und Reinräume
Die produktionsabhängigen Funktionsbereiche sind in Hygienezonen
unterteilt, für die unterschiedliche Anforderungen
bestehen. Damit wird eine gleichbleibende Produktionsqualität
sichergestellt. Die Laborbereiche sind als
biologische Labore gemäß Biostoffverordnung (BioStoffV)
klassifiziert und werden in die Klassen S1, S2 und S3**
unterteilt. Die Produktionsbetriebe sind in abteilungsbezogene
Produktionsbereiche mit Zugangsberechtigung gegliedert,
die aufgrund des Hygienekonzeptes durch Schleusen
vom „Schwarzbereich“ getrennt sind. Insbesondere im
Produktionsbereich Humanserum waren verschiedene S2-
Labore sowie ein S3**-Labor erforderlich, um einen sicheren
Umgang mit den verwendeten Einsatzstoffen zu gewährleisten.
Um die Reinigung gemäß den Hygieneanforderungen
sicherzustellen, wurde im Rahmen der Planung darauf geachtet,
Wischflächen zu minimieren und damit eine Desinfektion
zu erleichtern. Alle Einbauten sind daher deckenhoch
verblendet. Fugen und Ritzen wurden weitestgehend
vermieden. Vollkernarbeitsplatten wurden anstelle von
Steingut oder Melamin ausgewählt, da sie genauso wasserdicht
und chemisch resistent sind.
Umfassende Nutzereinbindung
Als übergeordnete Maßgaben der Planung galten die Maximierung
der Nutzfläche sowie prozessbezogene Erfordernisse
der Produktion. Die Gebäudearchitektur wurde
entsprechend an die Voraussetzungen angepasst, die durch
die Prozesse und die funktionale Abhängigkeit der Räume
untereinander gegeben waren (wie z. B. feststehende Abmessungen
von Equipment, Lagerflächen oder Verkehrswege
entsprechend den spezifischen Flurförderfahrzeugen).
Die fünf Abteilungen der Roche Diagnostics GmbH
erarbeiteten die jeweiligen Raumprogramme eigenständig.
Bild 8. Produktionsbereich mit durchhängenden Behältern der Prozesstechnik
Bild 9. Funktionslabore mit bodenhängenden Medienübergabestellen für höhere Flexibilitäten
In einem iterativen Prozess und in Zusammenarbeit der
Nutzer und HWP wurde anhand von Blockschemata das
Raumprogramm mit Darstellung der Bezüge und Abhängigkeiten
der einzelnen Raumflächen und Funktionen erarbeitet.
Auf Grundlage dieser gemeinsamen Basis wurde
das Raumprogramm im Gebäude umgesetzt und die entsprechenden
Produktionsflüsse und Abhängigkeiten optimal
dargestellt.
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
27

Projektvorstellungen
Bild 10. Flure mit bodentiefen Fenstern erlauben Einblicke durch Besucher (Besucherkonzept)
Bild 13. Großraumlabor mit Doppelarbeitsplätzen in der Raummitte
Bild 11. Reinigungs- und Desinfektionsautomaten in der zentralen Spülküche (Ansicht:
„reine“ Seite)
Bild 14. Großraumlabor mit Doppelarbeitsplätzen in der Raummitte und Dokumentationsarbeitsplätzen
entlang der Fassade
Bild 12. S3**-Labor: Höherer Hygienestandard durch Edelstahloberflächen an allen
Arbeitsplätzen in der Besucherperspektive (Besucherkonzept)
Bild 15. Großraumlabor: Blick auf die Dokumentationsarbeitsplätze entlang der Fassade
angrenzend zu den Doppelarbeitsplätzen in der Raummitte (links)
28 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Eine enge Nutzereinbindung während der gesamten Planungsphase
zeichnete dieses Projekt vom Entwurf bis hin
zu Detailabstimmungen aus. So wurde planungsbegleitend
darauf gezielt, eine bis ins Detail nutzungsoptimierte Produktionsumgebung
zu planen und umzusetzen.
Rückblick und Ausblick
Mit dem DOC II konnte die erfolgreiche Zusammenarbeit
der HWP Planungsgesellschaft mbH mit der Roche Diagnostics
GmbH fortgesetzt werden. In der Vergangenheit
war HWP in mehreren Projekten für die Roche Diagnostics
GmbH tätig.
Bild 16. Abfüllanlage
Bautafel
Neubau des Produktionsgebäudes Roche Diagnostics
Operations Complex II (DOC II) Penzberg
n Auftraggeber: Roche Diagnostics GmbH
n Bauherr: Roche Diagnostics GmbH
n Architekt: HWP Planungsgesellschaft mbH, Stuttgart
(HOAI LPH 2-6), Teilprojektleitung: Martin Föll
n Labortechnik: HWP Planungsgesellschaft mbH, Stuttgart
(HOAI LPH 2-6), Teilprojektleitung: Dr. Barbara Höhne-Zell
Subunternehmer der HWP Planungsgesellschaft mbH
n Tragwerksplanung: Ingenieurbüro Holzwarth Tragwerksplanung
GmbH, Stuttgart, Teilprojektleitung: Thomas Lemke
n Bauphysik: BBI BAYER BAUPHYSIK Ingenieurgesellschaft mbH,
Fellbach, Teilprojektleitung: Ralf Berwein
n Außenanlagen: HIC-Hock Ingenieur Consulting, Weilheim/Obb.
Ingenieurberatung im Bauwesen, Teilprojektleitung:
Roland Hock
Bild 17. Vorraum der Abfüllung mit Bodenwaage
Fachplaner, koordiniert durch den Bauherren
n Prozessplanung: M+W Process Industries GmbH, Teilprojektleitung:
Richard Baltes
n Brandschutz: Dipl.-Ing. Arch. Thomas Prenntzell, Seeon-Seebruck
Sachverständigenbüro für vorbeugenden Brandschutz,
Teilprojektleitung: Thomas Prenntzell
n Geräteplanung: VTU Engineering, Graz, Österreich,
Teilprojek tleitung: Tobias Frankl
n TGA/HLS: Ingenieurbüro Mayer AG, Murnau, Niederlassung
Süd, Teilprojektleitung: Alexander Klein
n Elektroplanung: Müller & Bleher München GmbH & Co. KG,
München, Ingenieurbüro für Elektrotechnik, Teilprojektleitung:
Thomas Kaindl
Bild 18. Blick vom Produktionsbereich in den Bürobereich, Tageslicht durch Glaswände
(Fotos: HWP Planungsgesellschaft mbH, Fotograf: Peter Horn)
Weitere Informationen:
HWP Planungsgesellschaft mbH
Simone Bühler, M.A., M.A., Leitung Marketing & PR
Rotenbergstraße 8, 70190 Stuttgart
Tel. (0711) 16 62-212
s.buehler@hwp-planung.de,
www.hwp-planung.de
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
29

Projektvorstellungen
DER HITZE DIE SPITZE GENOMMEN
KÜHLTURMANLAGE FÜR DLR IN KÖLN
Bild 1. Das neue Kühlturmgebäude sorgt dafür, dass Wärme von den Turbinen-Prüfständen abgeführt wird
Martin Glane
Komplexe und ungewöhnliche Projekte bewältigt das Planungsbüro
Rohling seit mehr als 50 Jahren. Jetzt verantwortete es die
Errichtung einer Kühlturmanlage für das Deutsche Zentrum für
Luft- und Raumfahrt (DLR). Sowohl durch die Größe – 60 MW
Kühlleistung waren gefordert – als auch durch die Ansprüche an
Lärmschutz, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit fällt die Baumaßnahme
aus dem Rahmen.
Das Kühlkonzept für das DLR in Köln entstand in enger
Abstimmung mit dem Baumanagement West. Es beinhaltet
eine Rückkühlanlage mit Kühlwasserleitungen und -pumpen
einschließlich der Prozessleittechnik. Außerdem kamen
die Hauptbereiche Abwasser und Wasseranlagen, Lufttechnische
Anlagen sowie Krananlagen dazu. Ergänzt
wurde dies durch die Untersuchung zu Lärmemissionen der
geplanten Kühltürme. Damit bot sie dem Bauherrn DLR
eine wirtschaftliche und zeitoptimierte Dienstleistung.
Rahmenbedingungen
Der Hauptsitz des DLR in Köln-Porz umfasst ein Areal von
ca. 32 ha – das entspricht ca. 45 Fußballfeldern – das mit
40 Gebäuden unterschiedlicher Größe und Nutzung bebaut
ist. Etwa in der Mitte wurde das Gebäude 34 errichtet,
das den Kühlturm und das Pumpenhaus umfasst. Es handelt
sich um einen offenen Kühlturm mit zwei Zellen. Die
Kühlturmtasse wurde zweiteilig mit einem warmen und
einem kalten Becken ausgeführt.
Mit seinen weltweit einzigartigen Prüfständen bietet
das DLR in Köln internen und externen Partnern die Möglichkeit,
Gasturbinenbrennkammern sowohl für Luftfahrtanwendungen
als auch für Anwendungen in der Energietechnik
unter realistischen Bedingungen zu testen. Die
Kühlleistung von 60 MW wird benötigt, um die dabei frei
werdende Abwärme abzuführen.
30 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 2. Im oberen Bereich der Türme befinden sich die Ventilatoren
Bild 4. Zwei Becken am Boden des Kühlturms fangen das gekühlte Wasser auf
Intensive Vorarbeiten
Die ersten Schritte zum Projekt begannen bereits 2011. So
hat das Baumanagement West des DLR im Rahmen der
Vorplanung untersuchen lassen, ob es wirtschaftlicher ist,
den neuen Kühlturm im Lastschwerpunkt etwa in der Mitte
der Liegenschaft oder aufgeteilt auf mehrere Inseln dezentral
anzuordnen. Die Platzierung im Lastschwerpunkt erwies
sich als wirtschaftlichere Variante. Ausschlaggebend
dafür war u. a., dass die erforderlichen Schalldämmmaßnahmen
bei einer peripheren Lösung weitaus umfangreicher
gewesen wären.
Des Weiteren wurden für das Kühlturmkonzept vier
Varianten untersucht: offene nasse Rückkühlung, geschlossene
nasse Rückkühlung, hybride Rückkühlung sowie trockene
Rückkühlung. Dabei wurden für den apparativen
Aufbau des Kühlturms Bauweisen in Beton, GFK, kunststoffbeschichtetem
Stahl und Edelstahl mit nur wenigen
Zellen bzw. Varianten mit einer Vielzahl von Zellen berücksichtigt.
Entschieden hat sich das DLR letztendlich für
einen Zweizellenkühlturm aus Beton, der z. T. in Fertigteilbauweise
errichtet wurde.
Die Kühlwasserversorgung wurde mit einem Gleichzeitigkeitsfaktor
von 0,6 bemessen. Dieser Wert (zwischen
0,1 und 1,0) berücksichtigt die Tatsache, dass nie alle Abnehmer
gleichzeitig und mit voller Leistung eingeschaltet
sind. Um einen wirtschaftlichen Betrieb der Kühlwasserversorgung
und eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten,
wurde vorgesehen, an allen Verbrauchern eine Rücklauftemperaturregelung
nachzurüsten. Aufgrund der hohen
Energieumsätze in den Prüfständen wird es im Versuchsbetrieb
zu sehr raschen Lastwechseln kommen, die eine
schnelle Reaktion der Regelung und der angesteuerten
Stellglieder erfordern. Von Seiten des DLR waren Noteingriffsmöglichkeiten
auf die Kühlwasserversorgung gefordert,
mit deren Hilfe ein Scheitern der sehr teuren Versuche
verhindert werden muss. Diese anspruchsvolle Regelaufgabe
ließ sich nur durch weitgehende Eingriffe in die
Prüfstands-Steuerung realisieren.
Der Kühlturm
Im Innern des Kühlturms befinden sich zwei Wasserbecken.
Die Wände sind im unteren Bereich als offene Schalldämpferkonstruktion
ausgebildet, durch die Luft angesaugt
wird. Sie nimmt Feuchtigkeit und damit Wärme aus dem
von oben herabtropfenden Wasser auf und strömt durch
den sogenannten Rieselkörper, der durch seine möglichst
große Oberfläche ein feines Zerstäuben des Wassers bewirkt.
Dann wird die Luft mittels der beiden Ventilatoren
Tabelle. Technische Daten Kühlturm
Bild 3. Zwei Ventilatoren saugen kühle Luft in den Kühlturm und transportieren Wärme
nach außen
Rückkühlleistung
Kühlwassertemperaturen
Feuchtkugeltemperatur
Kühlwasservolumenstrom
Ventilator
2 × 30 MW
50/25 °C
18 °C
Kühlturm 4 × 1.256 m 3 /h
Netz 1 2.850 m 3 /h
Netz 2 2.172 m 3 /h
Kühlluftvolumenstrom 2 × 480 m 3 /s
Durchmesser
8 m
Antriebsleistung 2 × 150 kW
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
31

Projektvorstellungen
nach außen transportiert. Diese bewegen sich mit 180 U/
min eher langsam. Durch ihren Durchmesser von 8 m erreichen
die Flügel an der Spitze jedoch schon eine Geschwindigkeit
von 271 km/h.
Insgesamt ergibt sich ein Abstand der Flügelspitzen
zur aus GFK gefertigten Kühlturmwand von nur wenigen
Zentimetern. Oberhalb der Ventilatoren sind Schalldämpfer
angebracht, um die Lärmemission im berechneten Rahmen
zu halten. Antriebswelle und Motor der Ventilatoren
befinden sich außen, ebenso die Einrichtung zur Ölversorgung.
Daher kann die Wartung an diesen Anlagenteilen
weitgehend von außen erfolgen.
Das Pumpenhaus
In geringem Abstand zum Kühlturm wurde das Pumpenhaus
errichtet. Hier sind auf der einen Seite die Anbindungen
an den Kühlturm angeordnet, auf der anderen die Anbindungen
für die Versuchsstände. Der Vor- und Rücklauf
zum Kühlturm ist jeweils mit einem Hosenstück an die
einzelnen Stränge angebunden. Es wurden Rohre bis zur
Nennweite DN 1100 eingesetzt. Der Trinkwasserzulauf für
den Kühlturm ist mit Hilfe eines freien Auslaufs in Trichterform
umgesetzt worden. Auf diese Weise wird eine Rückwärtsverkeimung
vom Kühlturm in die Trinkwasseranlage
unterbunden.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Das DLR ist das Forschungszentrum der Bundesrepublik
Deutschland für Luft- und Raumfahrt. Seine Forschungs- und
Entwicklungsarbeiten in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr
und Sicherheit sind in nationale und internationale Kooperationen
eingebunden. Im Auftrag der Bundesregierung ist das DLR
außerdem für die Planung und Umsetzung der deutschen
Raumfahrtaktivitäten zuständig. Das DLR erforscht Erde und
Sonnensystem, es stellt Wissen für den Erhalt der Umwelt zur
Verfügung und entwickelt umweltverträgliche Technologien für
Energieversorgung, Mobilität, Kommunikation und Sicherheit.
Sein Portfolio reicht dabei von der Grundlagenforschung bis zur
Entwicklung von Produkten für morgen. Das DLR betreibt Großforschungsanlagen
für eigene Projekte und als Dienstleister für
Partner in der Wirtschaft. Darüber hinaus fördert es den wissenschaftlichen
Nachwuchs, berät die Politik und ist eine treibende
Kraft in den Re gionen seiner 16 Standorte.
Das DLR Köln
Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr, Energie und Sicherheit sind die
Forschungsfelder, die im DLR Köln in neun Forschungseinrichtungen
bearbeitet werden. Das Rückgrat der Forschung und Entwicklung
bilden Großversuchsanlagen, beispielsweise Windkanäle,
Triebwerks- und Materialprüfstände und ein Hochflussdichte-Sonnenofen.
Der Standort Köln ist Sitz des DLR-Vorstandes und der Zentralverwaltung.
Das DLR-Technologiemarketing als Schnittstelle
zwischen Forschung und Industrie hat hier seinen Hauptsitz
wie auch die Qualitäts- und Produktsicherung des DLR. Weiterhin
befindet sich der Projektträger im DLR mit den Abteilungen
Technische Innovationen in der Wirtschaft, Informationstechnik
am Standort.
Auf dem 1959 eröffneten, 55 ha großen Gelände ist neben den
Forschungs- und Zentraleinrichtungen des DLR auch das Astronautenzentrum
EAC der Europäischen Weltraumbehörde ESA
angesiedelt. In unmittelbarer Nachbarschaft befindet sich der
modernste Windkanal Europas, der Europäische Transschall
Windkanal (ETW) sowie der Flughafen Köln/Bonn. Das DLR beschäftigt
in Köln-Porz ca. 1.400 Mitarbeiter.
Da berechnet worden ist, dass sich der Kühlturm innerhalb
von ca. zwei Jahren um 5 cm mehr setzt als das
Pumpenhaus, wurden alle relevanten Verbindungsleitungen
mit Kompensatoren ausgestattet. Als weitere Sicherheitsmaßnahme
ist die Installation von Windkesseln zu
nennen. Sollten die Pumpen durch einen Stromausfall zum
Stillstand kommen, fangen die Behälter Druckstöße auf
und verhindern so größere Schäden. Im Pumpenhaus befinden
sich auch die komplette Regelungstechnik und die
Stromversorgung.
Die Umsetzung
Bild 5. Die Verbindungen von Kühlturm und Pumpenhaus sind mit Kompensatoren
ausgerüstet, um die unterschiedlichen Setzungen der Gebäude auszugleichen
Das Kühlwassersystem zur Anbindung der Versuchsstände
wurde aus schwarzen Stahlrohren mit Nennweiten bis
DN 900 erstellt und weitgehend innerhalb des Erdreichs verlegt.
Die Verlegung erfolgte überwiegend in sehr hoch installierten
Bereichen. Weil Unterbrechungen des Versuchsbetriebs
für das DLR mit sehr hohen Einnahmeausfällen verbunden
sind, musste der Anschluss der Bestandsanlagen an
32 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 6. Das Pumpenhaus mit der Regelungstechnik und Stromversorgung
die neue Kühlwasserversorgung unter weitgehender Aufrechterhaltung
des Betriebes erfolgen. Umschlussarbeiten
konnten nur innerhalb eng bemessener Zeitfenster durchgeführt
werden.
Bedingt durch die Komplexität der Anlagentechnik
und das Ineinandergreifen verschiedener Gewerke konnte
die Inbetriebnahme nicht auf einzelne Gewerke beschränkt
werden. Sie war als ein Ganzes in einem in sich
geschlossenen technischen Anlagensystem übergreifend zu
betrachten und von pbr durch ein anlagenübergreifendes
Inbetriebnahme-Management zu koordinieren. Ca. 10 Millionen
€ wurden für das Projekt aufgewendet. Die Bedienung
bzw. die Überwachung der Anlage erfolgt durch das
DLR.
Bautafel
Kühlturmanlage für das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt,
Köln
n Bauherr: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
(DLR)
n TGA: pbr Planungsbüro Rohling AG
n Gesamtbausumme: 10,4 Millionen € brutto
Bild 7. Pumpen, Regelungstechnik und Stromversorgung sind in einem Gebäude direkt
neben dem Kühlturm angeordnet
(Fotos: Axel Hartmann)
Weitere Informationen:
pbr Planungsbüro Rohling AG
Dipl.-Ing. Martin Glane
Albert-Einstein-Straße 2, 49076 Osnabrück
Tel. (0541) 94 12 0, Fax (0541) 94 12 345
info@pbr.de, www.pbr.de
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
33

Projektvorstellungen
INSTITUTE FOR SCIENCE AND TECHNO­
LOGY AUSTRIA, KLOSTERNEUBURG
NEUBAU PRECLINICAL FACILITY BUILDING
Bild 1. Institute of Science and Technology Austria, Klosterneuburg: Perspektive Südwest
Rainer Post
Das Institute of Science and Technology Austria (IST Austria)
wurde von der Republik Österreich und dem Bundesland Niederösterreich
als internationales und erstklassiges Forschungszentrum
für die naturwissenschaftliche Grundlagenforschung
gegründet. Der Standort ist in Klosterneuburg, Stadtteil Maria
Gugging, 15 km nordwestlich von Wien, auf dem Areal des ehemaligen
Landesklinikum Donauregion Tulln/Gugging, das 2007
komplett bis auf drei Gebäude freigeräumt wurde.
Die Etablierung des Instituts auf dem Gelände folgt einem
Masterplan, in welchem neben der verkehrs- und gebäudetechnischen
Infrastruktur auch die Situierung von zukünftigen
Forschungsgebäuden wie auch die landschaftsarchitektonischen
Aspekte festgeschrieben sind. Die Planer für
die Neubauten werden ausschließlich über Architekturwettbewerbe
gefunden und beauftragt.
Im Zuge der ersten Ausbaustufe wurden die zentralen
Infrastruktureinrichtungen wie Hörsäle, Cafeteria, Gästezimmer
und Verwaltung in den sanierten Bestandsgebäuden
untergebracht. Mehrere Neubauten wie die Lecture
Hall und die ersten beiden Laborgebäude wurden in direkter
Nachbarschaft zum Zentralgebäude errichtet.
In Rahmen der nun fast abgeschlossenen zweiten Ausbaustufe
wurde neben einem weiteren Labor- und Officegebäude
und einem Restaurantneubau das Preclinical Facility
Building mit Sonderforschungsbereichen unter speziellen
hygienischen Bedingungen errichtet. Der Neubau
vervollständigt die östliche Bebauung des Campus ISTA
34 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 2. Lageplan Campus des Institute of Science and Technology, Klosterneuburg
und bildet mit den Gebäuden des im Oktober 2010 eröffneten
Laborgebäudes, dem Bertalanffy Foundation Building,
und dem im November 2012 eröffneten Lab Building
East ein geschlossenes Ensemble von modernen und ästhetischen
Laborgebäuden als Visitenkarte des Instituts.
Baukörper und Fassaden
Die Kubatur des Preclinical Facility Building war durch das
enge Baufenster zwischen seinen beiden Nachbargebäuden
samt vorgegebener Trauflinie weitgehend festgelegt. Eine
weitere Vorgabe war die Anbindung des Neubaus an den
unterirdischen Campus-Versorgungsring mit den Heiz- und
Kühlleitungen. So reagiert der Baukörper durch seine Abkantungen
an den Seiten und am Dach auf die gestalterisch
völlig verschiedenartigen Nachbargebäude und vermittelt
in seiner Ausformung zwischen den Baukörpern. Die zur
Ringroad und vor allem zum See als Zentrum des Campus
orientierten Fassaden nehmen dabei die städtebauliche
Hauptrichtung des Campus auf.
Bild 3. Laborgang mit Schleuse
Bild 4. Laborvorbereich mit Materialschleuse und Zugang zum Labor
(Fotos 1, 3 und 4: Gisela Erlacher)
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
35

Projektvorstellungen
Bild 5. Grundriss Erdgeschoss und 1. Obergeschoss
Bild 6. Schnitt
(Grafiken 2, 5–6: doranth post architekten GmbH)
36 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Die Gestaltung der Fassaden jedoch unterstreicht die
Eigenständigkeit des Neubaus und setzt sich bewusst von
den Nachbargebäuden ab. Das Körperhafte des Gebäudevolumens
wird durch eine homogene Verkleidung aus Aluminiumlochblech
mit unterschiedlicher Durchlässigkeit
betont.
Die in den Obergeschossen in die Fassaden eingeschnittenen
hochformatigen Fenster bilden durch ihre –
auch wegen des Brandüberschlags – versetzte Anordnung
einen eigenen Rhythmus, der durch die manuell verstellbaren
Klappläden noch verstärkt wird. Die Fensterelemente
dienen der Belichtung der Laboratorien und schaffen an
den Flurenden Sichtbeziehungen nach außen. Diese Homogenität
verhindert durch ihre Ruhe das Hervortreten
aus dem Ensemble, stärkt aber gleichzeitig die Eigenständigkeit
des Baukörpers.
Im Erdgeschoß springt die Fassade um vier Meter zurück,
um eine geschützte Zugangszone zu bieten. Die geschosshohe
Pfosten-Riegel-Fassade sorgt für maximale Transparenz
und somit Einbindung in den grünen Campus und
erweitert den Freiraum bis hin zum See. Mit der Eingangslobby
und den Büros liegen hier die öffentlichen Räume.
Nutzung und Organisation
In Richtung Ringroad sind im Erdgeschoss die Infrastrukturräume
wie auch die Anlieferungszone des Neubaus angeordnet.
Gegenüber des Preclinical Facility Buildings sind
in einem eigenen eingeschossigen Servicegebäude weitere
Ver- und Entsorgungsräume wie auch der Kühlturm untergebracht.
Das Untergeschoss ist über den Campus-Versorgungsring
an das Versorgungsnetz des Campus angebunden. Verbindungsgänge
verbinden das Preclinical Facilty Building
mit den benachbarten Laborgebäuden, als witterungsgeschützte
Verbindung zwischen den Laborgebäuden.
Die drei fast identischen Obergeschosse mit ihrer lichten
Raumhöhe von 3,40 m nehmen die hochinstallierten
Sonderforschungsflächen mit ihren hohen Anforderungen
bezüglich hygienischen Reinraumbedingungen auf, die nur
den Wissenschaftlern und Laboranten zugänglich sind.
Dieser Bereich wird ausschließlich über Schleusen betreten.
Lüftungstechnisch werden die Forschungsbereiche –
geschoss- und raumweise getrennt – über jeweils eigene
Schächte auf kurzem Wege von der Technikzentrale im
Dachgeschoss versorgt.
Alle weiteren Technikräume für Kälte- und Dampferzeugung
sowie die elektrotechnischen Betriebsräume
befinden sich im Untergeschoss.
Sämtliche technischen Installationen wurden offen an
die Decke montiert, um so einen einfachen Zugang zu gewährleisten.
Nur in den öffentlichen Bereichen sind auch
aus akustischen Gründen abgehängte Decken realisiert
worden.
Das Gebäude erfüllt weitgehend die hohen Anforderungen
des Pflichtenheftes „Energieeffizienz für NÖ-Landesgebäude“
des Landes Niederösterreich.
Bautafel
Institute of Science and Technology Austria, Klosterneuburg
n Bauherr: NÖ LandesimmobiliengesmbH; HYPO NOE Real-Consult
GmbH
n Planung: doranth post architekten GmbH
n Projektleitung: Rainer Post
n Mitarbeiter: Katja Klingholz, Jörg Hack, Chiara Scarpellini
n Ausschreibung/Vergabe: VPB Vernetzt Planen + Bauen ZT
GmbH, Wien; DI Babette Schwarz
n Statik: Zilch + Müller Ingenieure GmbH, München
n Haustechnik/Planung: VON DER HEYDEN Planungsgesellschaft
für Haustechnische Anlagen, Wien
Weitere Informationen:
doranth post architekten GmbH
Ridlerstraße 31, 80339 München
Tel. (089) 72 60 93-60, Fax (089) 72 60 93-80
info@doranth-post-architekten.de, www.doranth-post-architekten.de
Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2008 (QM)
Zertifiziert nach DIN EN ISO 14001:2004 (UM)
Mitglied im Bundesverband AMÖ
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Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
37

Projektvorstellungen
FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR
ZELL THERAPIE UND IMMUNOLOGIE IZI,
LEIPZIG
NEUBAU FORSCHUNGSGEBÄUDE MIT
ERWEITERUNGEN
Bild 1. Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI, Leipzig: Gesamtansicht des Ensembles
(Foto: Roland Halbe)
Maria Ludewig n Martin Schmirander
Drei Zellen für die Zellforschung – am Fraunhofer-Institut für
Zelltherapie und Immunologie IZI in Leipzig wird die für Forschung
und Entwicklung notwendige komplexe Infrastruktur mit
vielfältigen Kommunikationsangeboten kombiniert. In drei Bauabschnitten
errichtet, zeigt sich heute ein geschlossenes und repräsentatives
Ensemble.
Moderne Forschungsinstitute bewegen sich häufig in einem
Spannungsfeld zwischen größtmöglicher Öffentlichkeit für
ihre Forschungsergebnisse und maximaler Sicherheit für ihre
noch entstehenden Projekte. Schon beim Wettbewerb 2005
für den Bau des Institutes für Zelltherapie und Immunologie
in Leipzig galt es, dieser Gegensätzlichkeit Rechnung zu tragen.
Gewünscht war nicht nur ein funktionaler Arbeitsplatz,
sondern auch eine Architektur, die als Bestandteil der Nutzeraktivitäten
zum Ort der Begegnung werden sollte.
Das Leipziger Institut für Zelltherapie und Immunologie
IZI ist Teil der Fraunhofer-Gesellschaft, der führenden
Organisation für angewandte Forschung in Europa. Als
Mitglied des Fraunhofer-Verbunds Life Science wurde es
am 29. April 2005 in Leipzig gegründet. Das IZI erforscht
und entwickelt spezielle Problemlösungen an den Schnittstellen
von Medizin, Biowissenschaften und Ingenieurwissenschaften.
Eine der Hauptaufgaben besteht dabei in der
Auftragsforschung für biotechnologische, pharmazeutische
und medizintechnische Unternehmen, Kliniken, Diagnostische
Labore sowie Forschungseinrichtungen. Über 490 Mitarbeiter
arbeiten am Standort Leipzig für das Institut.
Der Neubau für das Fraunhofer-Institut für Zelltherapie
und Immunologie wurde im südöstlich der Leipziger Innenstadt
gelegenen Gebiet der Alten Messe errichtet. Das Areal
ist nach der Wende zum Leipziger Forschungscluster für Biotechnologie
und Life Science entwickelt worden und heute
befinden sich hier u. a. die Forschungsgebäude der „Bio-
City“, eines Max-Planck-Institutes sowie der Veterinärmedizinischen
Fakultät der Universität Leipzig. Kennzeichnend
für den Standort der Alten Messe war ein bisher kaum definiertes,
unscharfes stadträumliches Umfeld. Der Fraunhofer-
Neubau mit den markant abgerundeten Gebäude ecken besetzt
das gen Süden spitz zulaufende Ende des Grundstücks.
38 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Mit seinen klaren Raumkanten setzt er den Blockrand fort
und bildet einen städtebaulichen Rahmen aus.
Gebäudekonzept
Als Inspiration für den Entwurf diente das Forschungsthema
des Fraunhofer-Instituts – die Zelle als kleinste Einheit
menschlichen Lebens. Sie war Vorbild für die organisch
geformten Baukörper, welche unterschiedliche Funktionen
aufnehmen und einen vom Hauptgebäude aus
wachsenden und erweiterbaren „Zellverband“ bilden. Die
Erweiterbarkeit war von Beginn an im Entwurf und im
Raumprogramm angelegt. Sie beweist sich in den drei Bauabschnitten,
die sukzessive über zehn Jahre errichtet wurden
und heute ein geschlossenes Ensemble bilden.
Die drei Baukörper werden – in einem abstrakten Sinne
– von der Fassade wie von einer „Zellmembran“ umspannt.
Dadurch entsteht eine umlaufende Einheitlichkeit, die
gleichzeitig die Ablesbarkeit einzelner Funktionen in den
Hintergrund treten lässt. Die Fassade ist aus zwei Ebenen
aufgebaut: Die äußere Ebene bildet eine hinterlüftete, sandgestrahlte
ESG-Verglasung, die im Siebdruckverfahren
zweifarbig silber-grau bedruckt wurde. Die innere Ebene
wurde als Standard-Pfosten-Riegel-Konstruktion ausgeführt.
Der hohe Verglasungsanteil ermöglicht auch bei den großen
Raumtiefen der Laborräume eine hohe Tageslichtausnutzung
und angenehme Arbeitsbedingungen. Für den sommerlichen
Wärmeschutz sorgen silberfarbige, außenliegende
Raffstores mit Lichtlenklamellen im oberen Bereich.
Die drei Bauteile des Institutes sind als alleinstehende
Gebäude ausgebildet. Jeweils im ersten und im dritten
Obergeschoss sind sie durch verglaste Brücken verbunden,
die die gleiche Außenhaut wie die Baukörper besitzen. Der
Eindruck eines einheitlichen Ensembles bleibt damit erhalten,
die einzelnen Zellen des Verbandes sind aber weiterhin
erkennbar.
Das Zentrum der Institutsbauten bleibt jedoch das
Hauptgebäude mit dem großen Atrium. Die Halle reicht
über vier Geschosse, überdacht von einer Stahl-Glas-Konstruktion,
die mit dem natürlichen Licht die Tagesstimmung
ins Haus holt. Die transparenten Innenfassaden zwischen
den Funktionsbereichen und dem Atrium ermöglichen allen
Mitarbeitern einen ständigen Bezug zu den Aktivitäten
in der Gebäudemitte.
Mit den angegliederten Konferenzräumen, der Cafeteria
und der Bibliothek ist das Atrium zentraler Kommunikationsort
für das Fraunhofer-Institut und dient öffentlichen
und nichtöffentlichen Veranstaltungen. Das zehnjährige
Bestehen des Institutes wurde hier im April 2015
gefeiert, Symposien, Ausstellungen und Wissenschaftstage
für Kinder, Jugendliche und andere Neugierige werden veranstaltet.
Oder wie es bei dem chinesischen Philosophen
Laotse heißt: „Man höhlet Ton und bildet ihn zu Töpfen: In
ihrem Nichts besteht der Töpfe Werk.“ So ist es auch das
Atrium, der frei gelassene Kern des Hauses, der die verschiedenen
Aktivitäten des Institutes erst sichtbar macht.
Raumanordnung und Laborbereiche
Die bei Symposien und Ausstellungen präsentierten Ergebnisse
wollen jedoch erst einmal erarbeitet werden. Der andauernde
Erfolg und das stetige Wachstum des Fraunhofer-
Instituts für Zelltherapie und Immunologie gründen auch
auf der hervorragenden Infrastruktur, die durch die Neubauten
geschaffen wurde. Das Hauptgebäude als erster
Bauabschnitt beherbergt die Verwaltung des Instituts, S2-
Biotechnologie- und Zellkulturlabore sowie ein Isotopenlabor.
Mit dem Atrium, den Konferenz- und Seminarräumen
sowie einer Cafeteria bildet es den (halb)öffentlichen Teil
des Institutsensembles. Über das Hauptgebäude erfolgt entsprechend
der zentrale Zugang in das Fraunhofer-Institut:
Nach dem Betreten ist eine freie Beweglichkeit im Erdgeschoss,
mit Ausnahme des Laborbereiches, gegeben. Die
geschützten Institutsbereiche in den Ebenen eins bis drei
und den anschließenden Häusern sind durch eine weitere
Zutrittskontrolle zu erreichen.
In der ersten Erweiterung gen Norden ergänzen die
Sonderfunktionen Tierhaltung und Reinraumlabore das
Raumprogramm des Hauptgebäudes. Genauer sind dies:
GMP-Reinraumbereiche der Klassen B und C, S2- Biotechnologie-
und Zellkulturlabore, ein Kleintier-Magnetresonanztomograph,
Kleintierhaltung (offene, SPF-Barriereund
Quarantänehaltung), sowie ein Großtier-OP. Dazu ist
mit einer weiteren Brücke eine direkte Verbindung zu den
Gebäuden der BioCity Leipzig geschaffen worden.
Die zweite und jüngste Erweiterung aus dem Jahr 2015
bietet weitere GMP-Reinraumbereiche, ein S3-Labor sowie
ein Schaulabor für robotergesteuerte Forschungsverfahren.
Einige Flächen sind zur weiteren Entwicklung des Fraunhofer-Instituts
noch vorgehalten. Die vielfältigen Speziallabore
und die Reinraumfläche von insgesamt ca. 900 m 2
werden ergänzt durch Serverräume für die digitale Doku-
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
39

Projektvorstellungen
Bild 2. Lageplan
Bild 3. Grundriss Erdgeschoss
40 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 4. Grundriss 1. Obergeschoss
(Grafiken 2, 3 und 4: Heinle, Wischer und Partner, Freie Architekten)
mentation und durch Kryobanken, in denen unter Tieftemperaturen
von –140 °C die hergestellten Bioproben gelagert
werden. Mit dieser Kombination aus Forschung und Dokumentation
lassen sich Verfahren und Materialien, z. B. für
den pharmazeutischen Bereich, zügig entwickeln, optimieren
und validieren.
Die Organisation der Gebäude folgt der Forderung des
Nutzers nach maximaler Kommunikation zwischen den
Forschern und nach maximaler Flexibilität der Laborbereiche.
In den Regelgeschossen sind jeweils Laborbereiche mit
Bürobereichen verknüpft. Jeder Laborbereich verfügt über
Zellzuchtlabore und Multifunktionslabore mit sinnvoll zugeordneten
Auxiliarflächen in einer Nebenraumzone. Über
die Fassade (und im Hauptgebäude und der zweiten Erweiterung
über die Atrien) werden die Laborbereiche größtenteils
natürlich belichtet.
Im Hauptgebäude sind die Laboreinheiten sowohl von
den Büroflächen als auch vom Atrium aus über die Nebenraumzone
erschlossen. Die Abtrennbarkeit von einzelnen
Laborbereichen oder beispielsweise der spätere Einbau von
Schleusen und Zugangskontrollen ist durch diese Anordnung
möglich. Die beiden Bürobereiche sind zum einen
direkt mit den Laborbereichen, zum anderen untereinander
als „Bypass“ durch die Galerien im Atrium verbunden.
Es entsteht eine intensive Vernetzung der Raumzonen über
das Atrium, das Kommunikation und Informationsaustausch
unter den Forscherteams fördert.
Baukonstruktion
Das Tragsystem der Gebäude besteht aus Stahlbeton- bzw.
Stahl-Verbundstützen mit Flachdecken, die mit einer Betonkernaktivierung
ausgestattet wurden, wobei im Hauptgebäude
Teilflächen über dem Eingangs- und Konferenzbereich
mittels Hängestützen stützenfrei ausgebildet wurden.
Die Gebäude werden über die Treppenhaus- und Schachtwände
ausgesteift.
Dem gesamten Entwurf liegt ein Ausbauraster von
1,15 m zugrunde. Darauf aufbauend entsteht ein konstruktives
Raster von i. d. R. 6,90 m. Zur Erhaltung einer größtmöglichen
Flexibilität im Ausbau sind nur Schächte und
Treppenhäuser konstruktiv in Massivbauweise ausgebildet.
Alle inneren Raumtrennwände der Büro- und Laborräume
konnten und können unter Berücksichtigung der technischen
Gebäudeausrüstung als nichttragende Trennwände
variabel angeordnet werden, insbesondere unter dem Aspekt
einer mittel- und langfristigen Flexibilität.
TGA- und Energiekonzept
Entsprechend ist die Struktur der Grundrisse der Obergeschosse
so ausgelegt, dass die Installation der TGA für die
Laborräume von den Stirnseiten her auf kurzem Wege erfolgen
kann. Die Möglichkeit einer späteren Restrukturierung
der Laborbereiche ist damit gegeben, da Konflikte
durch die Vermeidung von Kreuzungen minimiert werden.
Die gesamte horizontale Erschließung erfolgt über das Untergeschoss,
alle vertikalen Erschließungstrassen verlaufen
in den Schächten. Dadurch kann in den Obergeschossen
weitgehend auf die Ausbildung von abgehängten Decken
verzichtet werden. In Laborbereichen werden alle Installationen
meist offen geführt.
Um den zu erwartenden überproportional ansteigenden
Energiekosten in den nächsten Jahren zu begegnen,
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
41

Projektvorstellungen
Bild 5. Multifunktionslabor mit offener Raumstruktur
Bild 6. Das viergeschossige Atrium im Hauptgebäude wird über ein Glasdach natürlich
belichtet
(Fotos 5 und 6: Gunter Binsack)
Bild 7. Atrium während des jährlichen Fraunhofer Life Science Symposium
(Foto: Fraunhofer IZI)
kamen alle in Frage kommenden Energienutzungs- und
Energierückgewinnungsoptionen nach dem neuesten Stand
der Technik zur Anwendung. Dazu gehören die Nutzung
des Atriums im Hauptgebäude zum Kälte-Wärme-Ausgleich,
die Betonkernaktivierung, die Wiederverwendung
der mit den Kühlgeräten erzeugten Abwärme, eine wärmegedämmte
Außenfassade und eine generelle Energieeinsparung
über ein intelligentes Gebäudeenergiemanagement
mittels verbrauchsgesteuerter An- und Abschaltung von
Energiesystemen. Im dritten Bauabschnitt wurde zudem ein
erdgasbetriebenes Blockheizkraftwerk installiert.
Über das Hauptgebäude werden zentral gesteuert: die
Wärmeversorgung über das Fernwärmenetz, die Versorgung
mit technischen Gasen (Stickstoff, Sauerstoff und
Kohlendioxid) sowie Flüssigstickstoff, die Versorgung mit
VE-Wasser und die Laborabwasserneutralisation sowie die
Gebäudeautomation der Haustechnik. Die Bereitstellung
von Kälte für RLT-Anlagen, dezentrale Umluftkühlgeräte
und Prozesskälte erfolgt über Kompressionskältemaschinen
in den verschiedenen Nutzungsbereichen. Für die
hy gienisch notwendige Lufterneuerung und zur Sicherstellung
der Außenluftraten nach Laborrichtlinie sind die
Labore mit Teilklimaanlagen ausgestattet. Die GMP-
Reinraum bereiche haben eine eigenständige Vollklimaanlage,
dezentrale Flüssigstickstoffversorgung und ein GMP-
Monitoring-System mit redundantem Managementsystem
erhalten.
Bautafel
Fraunhofer-Institut für Zelltherapie und Immunologie IZI, Leipzig,
Neubau Forschungsgebäude mit Erweiterungen
n Bauherr: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten
Forschung e. V., München
n Architekt: Winfried Schmidbauer, Thomas Heinle, Till Behnke
(verantwortliche Partner), Martin Schmirander (Projektleitung),
Tobias Maschke (Oberbauleitung)
n Tragwerksplanung: Wetzel & von Seht Ingenieurbüro für Bauwesen,
Hamburg/Berlin
n TGA: DERU Planungsgesellschaft mbH, Dresden (1. und 2. BA),
ZWP-Ingenieur AG, Dresden (3. BA)
n Laborplanung: DERU Planungsgesellschaft mbH, Dresden
(1. und 2. BA), IfG Ingenieurbüro für Gesundheitswesen GmbH,
Leipzig (3. BA)
n Freianlagen: GFSL clausen landschaftsarchitekten gruen fuer
stadt + leben GmbH, Leipzig
n Kosten Bauwerk (KG 300): 20,39 Millionen €
n Kosten Technik (KG 400): 22,5 Millionen €
n Gesamtkosten: 57,3 Millionen €
n BGF: 20.139 m 2
n BRI: 85.296 m 3
Weitere Informationen:
Heinle, Wischer und Partner, Freie Architekten
Leuschnerstraße 12, 70174 Stuttgart
Tel. (0711) 166 54-0, Fax (0711) 166 54-77
info@heinlewischerpartner.de, www.heinlewischerpartner.de
42 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

FORSCHUNGSZENTRUM BALGRIST
CAMPUS, SCHWEIZ
MAXIMALE FLEXIBILITÄT UND MODULARITÄT
Projektvorstellungen
Bild 1. Balgrist Campus: Nachtansicht der Ostfassade
Nissen & Wentzlaff Architekten
Das Forschungs- und Entwicklungsgebäude Balgrist Campus
südlich von Zürich soll die Kompetenz der Universitätsklinik
Balgrist als führendes muskuloskelettales Forschungszentrum
der Schweiz weiter stärken. Ärzte, Forscher, Patienten und industrielle
Entwicklung sind unter einem Dach zusammengefasst,
die bereits etablierten Beziehungen zur Universität Zürich, ETH
Zürich und zur muskuloskelettalen, biomedizinischen / biotechnologischen
Industrie werden intensiviert. Die Vision: „Balgrist
Campus wird bis 2020 das international führende Forschungsund
Entwicklungszentrum im Bereich muskuloskelettaler Herausforderungen
in Europa sein.“
Das Forschungszentrum Balgrist Campus in der Schweiz soll
als Ort der Begegnung von Akademie und Wirtschaft den
freien Fluss von Menschen und Ideen neue Konzepte fördern
und die Qualität von Entwicklungen und Anwendungen
sowie deren Kommerzialisierung verbessern. Die Finanzierung
erfolgt aus eigenen Mitteln und einem Beitrag des
Zürcher Lotteriefonds, der Betrieb des Campus wird über
die Mieter getragen. Dank großzügiger Spenden kann der
Balgrist Campus ungefähr 75 % der Kosten des Forschungsund
Entwicklungsgebäudes aus Eigenkapital decken.
Situation
Der Balgrist Campus ist Teil des Lengg Campus, ein „Life
Science Cluster“ südlich von Zürich von nationaler und
internationaler Bedeutung. Führende Spitäler und Forschungseinrichtungen
sind in unmittelbarer Nähe angeordnet.
Ein unterirdischer Tunnel und ein großer Grünbereich
verbinden den Balgrist Campus und die Uniklinik Balgrist.
Dienstleistungsbereiche wie Restaurant und Auditorium
sind bewusst in der Klinik untergebracht, damit die Nutzer
sich in beiden Gebäuden aufhalten und miteinander aus-
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
43

Projektvorstellungen
Bild 2. Lageplan
tauschen können. Ein uniformiertes Badge-System und ein
kompatibles Telefon- und Page-System ermöglichen ein
freies Bewegen in beiden Gebäuden und Freiräumen.
Raumprogramm und Organisation
Analysen von bestehenden Forschungseinrichtungen haben
ergeben, dass der Besitz von eigenen Räumlichkeiten
und „privatem“ Territorium in einem Gebäude oft einhergeht
mit der Hortung von Ideen und Fachwissen. Um den
Wissensaustausch zu fördern, wurden im Balgrist Campus
Nasslabore, Büroflächen und Trockenlabore auf je einem
Geschoss angeordnet. Professoren, Ingenieure, Ärzte und
Studenten aller Disziplinen arbeiten nun Tisch an Tisch in
einem offenen Bürogefüge und bewegen sich je nach aktuellem
Handlungsfeld und Bedürfnis durchs Gebäude. Ein
Großteil der Infrastruktur wird als „shared facility“ (geteilte
Ausstattung) angeboten, die von allen Forschern je nach
Bedarf genutzt wird.
Entwurfskonzept
Die Gruppierung von Funktionen nach Tätigkeiten in einem
offenen Raumgefüge ist zentraler Entwurfsgedanke des Projektes:
Die Fluchttreppen, die technischen vertikalen Elemente
und angrenzenden Bereiche sind jeweils an den Gebäudestirnseiten
im Norden und Süden des Gebäudes angeordnet.
So bleibt die Mitte des Grundrisses frei für räumliche
Interaktion. Mit Rücksicht auf die Hanglage des Grundstückes
sind die Geschossebenen im „Split-Level“ angeordnet.
Die Trennung in einzelne Geschosse wird somit aufgehoben,
von jeder Ebene aus hat man Einblick in mindestens
zwei weitere Ebenen, diagonale Sichtbezüge über das gesamte
Gebäude werden möglich. Wegen der Hanglage tritt
das Gebäude von Osten her in Richtung Uniklinik Balgrist
nur zweigeschossig und nach Westen dreigeschossig in Erscheinung.
Nutzungskonzept
Vor Bezug des Gebäudes waren die Professuren über verschiedene
Orte verteilt. Eines der zentralen Anliegen des
Balgrist Campus ist es, diese Funktionen zusammenzuführen
und unter einem Dach zu vereinen. Um das volle Potenzial
der Zusammenarbeit auszuschöpfen, wurden beim
anfänglichen Konzept die Benutzergruppen involviert und
schließlich durch ihre Vertreter und via periodische Workshops
beim gesamten Planungsprozess einbezogen.
Haustechnikkonzept
Balgrist Campus engagierte Nissen Wentzlaff Architekten
als Generalplaner, die alle Planungsdisziplinen unter Vertrag
nahmen und koordinierten. Nissen Wentzlaff arbeiteten
mit einem kleinen Kernteam von erfahrenen Spezialisten,
die schon bei anderen vergleichbar komplexen
44 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 3. Grundriss 1. Untergeschoss – Nasslabore
Bauvorhaben zusammengearbeitet hatten. Technische Anforderungen
(z. B. Brandschutzkonzept, Hygienekonzept,
Logistikkonzept, Beleuchtungskonzept, Raumakustik etc.)
wurden in einer ganzheitlichen Herangehensweise koordiniert
und geplant. Dies war besonders entscheidend, da
die Struktur des Gebäudes offen und alle Installationen
sichtbar sind. Die akribisch geführte und geplante Arbeitsweise
führte zum ökonomischen Einsatz von Material
und der effizienter Handhabung der technischen Systeme,
was sich schließlich in niedrigen Baukosten widerspiegelte.
Flexibilität und Modularität
Dem Gebäude liegt ein regelmäßiges Raster von 3,6/7,2 m
zugrunde. Die Stahlbeton-Skelettstruktur erlaubt ein flexibles
Setzen von Leichtbauelementen und Trennwänden.
HLK-Systeme sind mit ausreichender Reservekapazität für
zusätzliche Laborplätze versehen, Haustechnikzonen und
Schächte sind auf allen Geschossen einfach zugänglich für
Anpassungs- und Wartungsarbeiten. Das Brandabschnittskonzept
lässt höchste Flexibilität zu bei einer geringen Anzahl
von Trennwänden mit Brandschutzanforderungen.
Bild 4. Grundriss 1. Obergeschoss – Trockenlabore
(Grafiken 2–4: Nissen & Wentzlaff Architekten)
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
45

Projektvorstellungen
Materialisierung
Die Ausgestaltung der Räume und die Auswahl der Materialien
basieren auf dem Grundkonzept des Gebäudes als
heller, offen gestalteter Ort der Zusammenarbeit und des
Austausches. Die Tragstruktur aus Beton bleibt sichtbar,
die großzügigen Glasflächen in der Fassade und im Dach
bringen viel Tageslicht in das Gebäude mit ca. 27 m Tiefe.
Alle technischen Komponenten sind sichtbar, sorgfältig
geplant und angeordnet. Holzelemente wie Türen, Teeküchen
und Tische sind in Nussbaumholz furniert.
Energieverbrauch und Nachhaltigkeit
Bild 5. Eingangsbereich
Das Gebäude hat das Minergie-Zertifikat der Stadt Zürich
erhalten, ein Schweizer Niedrigenergiestandard, der nur
selten von Laborgebäuden erreicht wird. Wichtige Komponenten
des Energiekonzeptes sind:
––
effiziente 3-fach Verglasung mit außen angebrachtem
Sonnenschutz
––
viel Tageslicht – Kunstlicht je nach Tageszeit und Gebrauch
automatisiert
––
Raumtemperierung via thermoaktiver Sichtbetondecken
––
Deckung des Wärme- und Kältebedarfs über ein Feld
mit 40 geothermischen Erdsonden
––
effiziente Wärmerückgewinnungsanlagen
––
geschlossene Räume werden einzeln und bedarfsabhängig
klimatisiert.
Bautafel
Balgrist Campus, Schweiz
n Bauherr: Balgrist Campus AG
n Architekt: Nissen & Wentzlaff Architekten
n Laborplanung: Laborplaner Tonelli GmbH
n Kosten Bauwerk: 51,5 Millionen CHF
n Kosten Technik (Gruner KIWI AG): 15,5 Millionen CHF
ohne Honorar
n BGF: 8,674 m 2
n BRI: 40,250 m 3
Bild 6. Blick in Nasslabore
(Fotos 1, 5 und 6: Ruedi Walti, Basel)
Weitere Informationen:
Nissen & Wentzlaff Architekten BSA SIA AG
Kimberley Wichmann
St. Alban-Vorstadt 80, CH-4052 Basel
Tel. +41 61 270 95 83, Fax +41 61 272 23 60
wichmann@nwarch.ch, www.nwarch.ch
46 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

WIE LÄSST SICH FORSCHUNG
GESTALTEN?
ZWEI NEUBAUTEN FÜR DIE FORSCHUNG
Projektvorstellungen
Bild 1. Wie ein Schneeleopard, der zum Sprung ansetzt – das Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth harmoniert gut mit dem verschneiten Bayreuth
(Foto: Michael Moser)
Johannes Kister
Dass aus einem hochfunktionalen Technikgebäude ein Stück
Baukultur wird, ist eine seltene Ausnahme. So prägen dynamische
Nutzungsprozesse, hohe technische Anforderungen und
Nutzerwünsche die Neubauten für Technik, Labore und Forschung.
Und es passiert oft, dass die Gebäude am Ende dem Anspruch
an eine außergewöhnliche Architektur nicht mehr gerecht
werden.
Das Architekturbüro kister scheithauer gross architekten
und stadtplaner GmbH beschäftigt sich seit Jahren mit dieser
Thematik: Wie lässt sich Forschung gestalten? Wie
einem Technikgebäude ein Gesicht, eine Adresse geben?
Gelungen ist dies bei gleich zwei Neubauten für die Fraunhofer-Gesellschaft,
welche fast zeitgleich fertig gestellt wurden.
Beide Gebäude bilden in ihrer Fassade die Forschungsinhalte
des jeweiligen Instituts nach außen ab. So ent warfen
die Architekten für das Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau
in Bayreuth eine aus der traditionellen
Glasurtechnik abgeleitete Keramikfassade; in Karlsruhe
spiegeln eloxierte Aluminiumrauten passend zum Fraunhofer
IWM MikroTribologieCentrum μTC das Thema der
Tribologie wieder. Am Ende gelingt es, ein spektakuläres
Erscheinungsbild für die beiden Institute zu schaffen und
damit auch einen Beitrag zu Baukultur von Forschungsbauten
zu leisten.
Neubau für Fraunhofer-Zentrum HTL Bayreuth
Im Neubau des Fraunhofer-Zentrums für Hochtemperatur-
Leichtbau HTL, welches dem Institut für Silicatforschung
ISC in Würzburg angehört, werden Hochtemperatur-Werkstoffe
für die Energie, Antriebs- und Wärmetechnik sowie
Luft- und Raumfahrt entwickelt.
Auf 5.800 m 2 BGF entstanden in Bayreuth 2.600 m 2
Nutzflächen für Laborräume, Werkstätten, Ofenhallen, Bereiche
für die Produktentwicklung, Chemikalienlager, Aus-
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
47

Projektvorstellungen
Bild 2. Im Empfangsbereich befindet sich ein öffen- und vergrößerbarer Besprechungsraum
Bild 3. Der Neubau des Fraunhofer HTL bietet 2.600 m 2 Labor- und Büroflächen
(Fotos 2 und 3: Marc Lins)
Bild 4. Grundriss Obergeschoss
Bild 5. Die Fassadengestaltung leiteten ksg aus der Glasurtechnik Craquelé ab
werteräume sowie Büro- und Besprechungsräume. Forschungsschwerpunkt
des Fraunhofer-Zentrums für Hochtemperatur-Leichtbau
HTL ist die Verbesserung der
Qualität sowie der Material- und Energieeffizienz von industriellen
Wärmeprozessen.
Das neue Gebäude gliedert sich in einen quadratischen
eingeschossigen Technik- und Labor-Bereich mit teilweise
zweigeschossigen Hallen und einen schmalen zwei- bis
dreigeschossigen Büroriegel. Diese stringente Nutzungsteilung
ist im Inneren wie im Äußeren des Gebäudes ablesbar.
Der Büroteil mit Räumen für Besprechungen und Präsentationen
im Erdgeschoss ragt über das abschüssige Gelände
hinaus und bietet den Nutzern einen weitläufigen
Blick über Bayreuth. Weiterhin wird das Gebäude durch
die Ausnutzung der Hanglage von den westlich vorbeiführenden
Fernstraßen wahrgenommen. An der Schnittstelle
zwischen den beiden Funktionsbereichen sind Sanitärräume,
Umkleiden und der Aufenthaltsbereich angeordnet.
Die Fassadengestaltung ist aus der traditionellen Glasurtechnik
Craquelé abgeleitet und wird als ein wiederkehrendes
Netzmuster in der Hülle entwickelt. So zeigt der
Neubau mit seiner prägnanten Keramikfassade die Forschungsschwerpunkte
des HTL. Büropartner Prof. Johannes
Kister erklärt, dass glasierte Keramik bei hohen Tem-
48 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
peraturen gebrannt wird und somit oftmals großen Temperaturschwankungen
ausgesetzt ist. So bilden sich an der
Oberfläche feine unregelmäßige Risse. Diese sogenannte
Craquelé-Bildung griffen die Architekten als Motiv für die
Fassadenplanung auf und zogen es in Form eines regelmäßigen
Netzmusters über die gesamte Fassadenfläche. So
gelingt es dem Material Keramik und der Fugenbehandlung,
eine gleichzeitig einzigartige, aber auch disziplinierte
Außendarstellung für das Institut zu schaffen.
Bautafel
Neubau des Fraunhofer-Zentrums für Hochtemperatur-Leichtbau
HTL, Bayreuth
n Bauherr: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten
Forschung e. V., München
n Nutzer: Fraunhofer ISC Würzburg/Fraunhofer-Zentrum HTL,
Bayreuth
n Architekten: kister scheithauer gross architekten und
stadt planer GmbH, Leipzig/Köln; verantwortlicher Partner:
Prof. Johannes Kister; Projektleitung: Eric Mertens,
Kathrin Winterhagen; Team: Daniela Dvorak, Dorothee Heidrich,
Tina Schelz, Anja Klinkert, Raushana Baltabaeva;
Bauleitung: Ulrike Lösch, Friedrich Bankel
n Tragwerksplanung: Suess-Staller-Schmitt Ingenieure GmbH,
Gräfelfing
n TGA-Planung: ZWP Ingenieur-AG, Dresden
n Laborplanung: AJZ Engineering GmbH, Jena
n Außenanlagen: Lösch Landschaftsarchitektur, Amberg
n Bodengutachten: Dr. Dafner Geoberatung UG, Forchheim
n Bauphysik: IFB Wolfgang Sorge, Nürnberg
n SiGeKo: Bohn Ingenieure GmbH, Bayreuth
n Brandschutz: IB Stümpert-Strunk, Ludwigshafen/Rhein
n BGF: 5.800 m 2
n Leistungszeit: 2012–2015
n Fertigstellung: 04/2015
Bild 6. Von außen besticht der Neubau des Fraunhofer IWM – MikroTribologieCentrum μTC in Karlsruhe durch die bronzefarbene Aluminium-Fassade
Neubau des Fraunhofer IWM – MikroTribologieCentrum μTC,
Karlsruhe
Tribologie befasst sich mit Reibung, mit wechselwirkenden
Oberflächen in Bewegung. Diese Definition diente den Architekten
als Grundlage für die Fassadengestaltung des
Neubaus.
Das im Januar 2016 fertig gestellte 2-geschossige Prüfstandsgebäude
fasst auf 1.650 m 2 im Wesentlichen vier
Funktionen zusammen: Als Herzstück im Erdgeschoss den
Prüfstands- und Radionuklidbereich sowie dessen Werkstatt-
und Lagerräume. Die Büroräume der Wissenschaftler
mit Besprechungsraum und Pausenbereich und die zum
Betrieb notwendigen Technikräume befinden sich im Obergeschoss.
Der nahezu quadratische Baukörper (30 m × 27 m),
der in die Tiefe des Grundstücks nochmals um das gleiche
Volumen erweiterbar ist, wurde als Solitär geplant und ist
als solcher mit einer einheitlichen Fassade versehen. Ziel
der Außengestaltung war es, die hochtechnisierte Funktion
der Labore einschließlich der „Reibungs“-Versuche auch
äußerlich in der Fassadengestaltung ablesbar zu machen.
Thema der Fassade ist die Darstellung der Reibung zweier
Körper gegeneinander ohne die Einheit des Gesamtvolumens
in Frage zu stellen, erläutert Prof. Susanne Gross den
Entwurf. Aus diesem Grund wurde gestalterisch anlehnend
an zwei stilisierten Zahnrädern die aufeinander verlaufen,
eine Fassadenrastersystematik entworfen, bei der die vorgehängte,
bronzefarbene Fassade aus gekanteten Aluminiumplatten
zusammengesetzt ist. Das so entstandene rautenförmige
Muster bildet Vertiefungen und verläuft umlaufend
über die Gebäudeecken hinweg.
Das Innere des Gebäudes ist streng funktional und
klar strukturiert. Die Grundrisse der beiden Geschosse sind
jeweils um ein kommunikatives Zentrum herum organisiert.
So sortieren sich die Laborräume im Erdgeschoss um
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
49

Projektvorstellungen
Bild 7. In den Büros, Flurbereichen und in der Teeküche wurden Holz-Deckensegel
eingebaut.
Bild 9. Das rautenförmige Muster zieht sich über den kompletten Baukörper
(Fotos 5–7 und 9: Yohan Zerdoun)
Bild 8. Grundriss Erdgeschoss
(Grafiken 4 und 8: kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH)
einen Erschließungsraum in der Mitte des Gebäudes, im
Zentrum der Büroräume im Obergeschoss dient der Pausenbereich
als Treffpunkt für die Wissenschaftler. Trotz der
klaren und zurückhaltenden Gestaltung im gesamten Gebäude,
welche bewusst gewählt wurde, um nicht in Konkurrenz
zu den Forschungsinhalten zu treten, ist das Innere
weit mehr als ein steriles Laborgebäude. So entstehen an
verschiedenen Stellen des Gebäudes (Treppenhaus, Besprechungsraum,
Pausenbereich) durch Oberlichter besondere
Lichtsituationen mit sakralem Charakter. Im Obergeschoss
erzeugen die Holz-Deckensegel eine warme, wohnliche Atmosphäre.
Bautafel
Neubau des Fraunhofer IWM – MikroTribologieCentrum μTC,
Karlsruhe
n Bauherr: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten
Forschung e. V., München
n Nutzer: Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM,
Freiburg
n Architekten: kister scheithauer gross architekten und stadtplaner
GmbH, Köln/Leipzig; Verantwortlicher Partner: Prof. Susanne
Gross, Projektleitung: Eric Mertens, Gabriel Mörsch
n Objektüberwachung: Wenzel + Wenzel Freie Architekten,
Karlsruhe
n Tragwerksplanung: BKSi GmbH, Ingenieurgesellschaft für
Beratung und Planung im Bauwesen, Stuttgart
n Haustechnik: Rentschler und Riedesser, Ingenieurgesellschaft
mbH für Technik im Bau, Filderstadt
n Elektrotechnik: Steinigeweg Planungs GmbH & Co. KG,
Darmstadt
n BGF: 1.650 m 2
n Leistungszeitraum: 2011–2016
n Fertigstellung: 01/2016
Weitere Informationen:
kister scheithauer gross architekten und stadtplaner GmbH
Agrippinawerft 18, Rheinauhafen, 50678 Köln
Tel. (0221) 92 16 43-0, Fax (0221) 92 16 43-50
koeln@ksg-architekten.de, www.ksg-architekten.de
50 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
NEUBAU DER CHEMIE DER
JUSTUS­ LIEBIG-UNIVERSITÄT GIESSEN
KURZE WEGE ZWISCHEN FORSCHUNG UND LEHRE
Bild 1. Eingerahmt: die bis zur Deckenunterkante reichende Verglasung mit ihrer Pfosten-Riegel-Konstruktion
Gerber Architekten
Bei hochinstallierten Forschungsgebäuden sind die Planung der
Infrastruktur und des technischen Gebäudemanagements schon
im Entwurfsprozess bestimmende Faktoren. Gerber Architekten
entwickeln den Grundriss eines Labor- oder Forschungsbaus daher
immer im ständigen Abgleich mit den technischen Anforderungen.
So entstehen Gebäude, die individuell auf die Erfordernisse
abgestimmt sind und die zudem einen fächerübergreifenden
Aspekt immer im Blick behalten: Dass Kommunikation zwischen
den Wissenschaftlern die Grundlage jeder Forschung ist.
Zwischen 2010 und 2015 entstand an der Justus-Liebig-
Universität (JLU) in Gießen ein Gebäudeensemble, bestehend
aus einem Institutsgebäude für den Fachbereich Chemie
sowie einem fakultätsübergreifenden Hörsaalzentrum.
Das viergeschossige rechteckige Institutsgebäude ordnet
sich um einen grünen Innenhof, an dessen Längsseite eine
Magistrale verläuft, die das Gebäude zentral erschließt und
den Fachbereich Chemie in Forschungsbereich und Praktikumsbereich
unterteilt.
Das Hörsaalgebäude schließt sich als zweigeschossiges
Volumen an das Institutsgebäude an und vermittelt städtebaulich
zwischen diesem und der benachbarten Wohnbebauung.
Es ist zentral auf dem Campus der Universität Gießen
angeordnet und bildet mit seiner vorgelagerten Piazza
Süd den optischen Abschluss der Campusmagistrale, die
die Universitätsgebäude fußläufig miteinander verbindet
und an deren nördlichen Ende die Piazza Nord mit Bibliothek
und Mensa liegt.
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
51

Projektvorstellungen
Bild 2. Lageplan
Entscheidender Gedanke bei der Grundrissentwicklung
war, sowohl öffentliche Bereiche wie die Praktikumsbereiche
als auch nicht öffentliche Forschungsbereiche
innerhalb des Gebäudes zu einem Ganzen zusammenzuführen
und im Gebäude Räume zu schaffen, die die Kommunikation
institutsübergreifend sowie zwischen Studierenden
und Professoren fördern.
Das Institutsgebäude ist so konzipiert, dass eine einfache
und sinnvolle räumliche Trennung zwischen dem öffentlichen
Bereich mit den studentischen Praktikumsräumen
und Übungslaboren und den öffentlich nicht zugänglichen
Instituten und Forschungseinrichtungen erreicht wird.
Durch die Magistrale in einen I-förmigen und einen C-förmigen
Gebäudeteil unterteilt, umschließt es den grünen
Innenhof, der von zwei zweigeschossigen Verbindungsbauten
überspannt wird, von denen einer als Brücke ausgebildet
ist.
Diese Verbindungsbauten stellen jeweils zwischen
den 1. und 2. Obergeschossen die kurzen Wege zwischen
Forschung und Lehre dar. Die Übungslabore im studentischen
Gebäudeteil basieren, analog zu den Forschungseinheiten,
auf einem Gebäudeachsmaß von 1,15 m, folgen
damit einem im Laborbau gebräuchlichen Achsmaß und
sind in ihrer Raumaufteilung und -anordnung flexibel.
Im C-förmigen Gebäudeteil der Forschung gliedern
sich die Forschungsräume in drei Bereiche: das Büro, die
Laborfläche und die Dokumentationszone. Dabei sind die
Büros an den Außenfassaden angeordnet und zum ruhigen
Grünbereich nach Süden und teilweise nach Osten und
Westen orientiert und bieten damit eine helle, freundliche
und großzügige Atmosphäre. Ein Flur trennt die Büros von
den Laboren und den dahinterliegenden Dokumentationszonen,
die sich zum grünen Innenhof orientieren. Von den
Laboren, in denen die Experimente durchgeführt werden,
sind sie lediglich durch Glaswände abgetrennt. Da für die
Experimente zahlreiche hochsensitive Geräte benötigt werden,
die keinen Erschütterungen ausgesetzt werden dürfen,
sind diese in einem Spezialbereich auf Gründungsebene
zusammengefasst. In diesem Bereich wurden gesondert gelagerte
Massefundamente geschaffen, die auf mit Sand gefüllten
Trögen oder Federisolatoren lagern. Durch diese
Spezialfundamente wird eine schwingungsunabhängige
Aufstellung ermöglicht.
Durch die C-förmige Ausformulierung des Forschungsbereichs
ist eine effektive orthogonale Gebäudeorganisation
möglich. Durch die überwiegend horizontale Grundrissorganisation
wird die Kommunikation zwischen den
Instituten erleichtert, ohne dass eine meist als Hürde emp-
52 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 3. Kurze Wege zwischen Lehre und Forschung: Verbindungsbauten überspannen
den Innenhof und ermöglichen den schnellen Übergang zwischen den Gebäuden
fundene Treppe genutzt werden muss. In dem horizontal
angelegten Neubau zeigt sich ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal
zum alten Institutsgebäude der Chemie der
JLU, einem vertikal organisierten ehemaligen Krankenhaus.
Das Hörsaalgebäude vereint fünf verschieden große
Hörsäle. Der größte und die beiden kleinen werden über
die Haupteingangsebene auf der Höhe der Piazza Süd erschlossen.
Die beiden mittleren Hörsäle liegen unterhalb
des großen Hörsaals und werden vom Untergeschoss her
erschlossen. Alle fünf Hörsäle sind mit ansteigendem Gestühl
ausgestattet. Unterirdisch ist das Gebäude mit dem
Foyer im Untergeschoss des Institutsgebäudes verbunden.
Außen präsentiert sich das Gebäudeensemble mit
einem geschlossenen Fassadenband aus zweischaligem,
Bild 4. Grundriss Erdgeschoss
Bild 5. Schnitt
(Grafiken 2, 4 und 5: Gerber Architekten)
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
53

Projektvorstellungen
Bild 6. Arbeitsplatz mit Ausblick: Die an die Labore angrenzenden Dokumentationszonen
orientieren sich zum Innenhof, die Labore selbst basieren auf einem Achsmaß von
1,15 m
Bild 8. Das Hörsaalgebäude schließt sich als zweigeschossiges Volumen an das Institutsgebäude
an
(Fotos 1, 3, 6–8: Gerber Architekten/HG Esch)
wärme gedämmtem, weißem Sichtbeton, das die bis zur
Deckenunterkante reichende Verglasung mit ihrer Pfosten-
Riegel-Konstruktion entlang der Gebäudelängsseite einrahmt.
Der Charakter der Glasfassade wird durch die spielerisch
anmutende Anordnung grüner Fensterpaneele geprägt,
die die Farbe der umgebenden Landschaft aufgreifen.
Die entstehende Offenheit an den Gebäudelängsseiten
ermöglicht den Bezug zur Landschaft. Gleichzeitig zeigen
sich die Institute dadurch offen und transparent, sodass
die Umgebung an der Arbeit in den Laboren teilhaben
kann.
Bautafel
Hörsaal- und Institutsgebäude der Chemie der Justus-Liebig­
Universität, Gießen
n Bauherr: Land Hessen vertreten durch Hessisches Baumanagement,
Regionalniederlassung Mitte
n Architekt: Gerber Architekten (LP 1–8)
n Nutzer: Justus-Liebig-Universität Gießen
n Projektsteuerung: WSP Deutschland AG, Frankfurt/M.,
John Projektmanagement, Fulda
n Laborplanung: Dr. Heinekamp Labor- und Institutsplanung
GmbH, Karlsfeld
n HLS-Planung: ZWP Ingenieur-AG, Köln
n ELT-Planung: Gnuse GbR, Gütersloh
n BGF: 28.374 m 2
n BRI: 134.083 m 3
n NF 1–6: 13.138 m 2
n Wettbewerb: 2008
n Bauzeit: 2010–2015
Bild 7. Einladend: Die Piazza Süd bildet den südlichen Abschluss der Campusmagistrale
und ist Treffpunkt und Ort der Kommunikation
Weitere Informationen:
Gerber Architekten
Tönnishof 9–13, 44149 Dortmund
Tel. (0231) 90 65-0, Fax (0231) 90 65-111
presse@gerberarchitekten.de, www.gerberarchitekten.de
54 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

CENTER OF BRAIN, BEHAVIOR
AND METABOLISM CBBM
FORSCHUNGSZENTRUM DER UNIVERSITÄT
ZU LÜBECK
Projektvorstellungen
Bild 1. Blick auf das neue Hirnforschungszentrum von Südosten
hammeskrause architekten bda
Das internationale Forschungszentrum „Center of Brain, Behavior
and Metabolism“ (CBBM) in Lübeck wurde im Februar 2016
fertiggestellt und eingeweiht. Der Neubau von hammeskrause
architekten erweitert den Campus der Universität zu Lübeck.
Zwei helle, lichtdurchflutete Atrien bilden das kommunikative
Zentrum des viergeschossigen Neubaus. Die Laborlandschaften
sind raumhoch verglast und bieten großzügige Einblicke in die
Arbeit der Wissenschaftler. Verbindende Wege und Treppen
führen vorbei an Treffpunkten wie Teeküchen und Sitzgruppen
und fördern so den informellen, interdisziplinären Austausch
zwischen den 33 Arbeitsgruppen.
Der Neubau mit seinen 5.400 m 2 bietet 320 Wissenschaftlern,
Ärzten und Studenten Raum für die Forschung an
den Themenfeldern Gehirn, Hormone und Verhalten. Drei
Institute – das Institut für Neuroradiologie, das Institut für
Neuroendokrinologie und das Institut für Pharmakologie
werden in den kommenden Wochen in den Neubau einziehen.
Mit dem Entwurf und der Realisierung wurde im September
2010 das Stuttgarter Architekturbüro hammeskrause
architekten bda beauftragt, nach einem europaweiten
Verhandlungsverfahren mit öffentlichem Teilnahmewettbewerb.
Seit 2015 entsteht ebenfalls nach den Plänen
von hammeskrause architekten in direkter Nachbarschaft
zum Hirnzentrum CBBM das Entzündungszentrum „Biomedizinische
Forschung“ BMF für ca. 350 Wissenschaftler.
Die rechteckige Kubatur des CBBM mit seinen charakteristischen,
horizontalen Fassadenbändern fügt sich
harmonisch in den Universitätscampus ein und schafft ein
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
55

Projektvorstellungen
Zwei helle, lichtdurchflutete Atrien bilden das kommunikative
Zentrum des CBBM und werden in der Gebäudemitte
durch eine große Brücke und mehrere Treppenläufe
verbunden. Hier laden Sitzgruppen und Teeküchen die Forscher
zu informellen Treffen ein und fördern so den interdisziplinären
Austausch zwischen den verschiedenen Arbeitsgruppen.
Die rundherum angeordneten und raumhoch
verglasten Laborcluster, Schlaflabore und Glucose-Clamp-
Einheiten ermöglichen großzügige Einblicke in die Arbeit
der Wissenschaftler. Vier Seminarräume, drei davon teilbar,
sind im Erdgeschoss dem multifunktionalen Foyer zugeordnet.
In den Obergeschossen sind vier verglaste Besprechungsräume
zentral in den Luftraum „eingehängt“, weitere
Sitzecken mit Barhockern, Bänken und Teeküchen
verteilen sich auf den Galerie-Ebenen – von hier bietet sich
ein weiter Blick in beide Gebäudeteile.
Fächerübergreifende Kommunikation zwischen
den Forschergruppen
Bild 2. Lageplan
identitätsstiftendes Zentrum für die drei Institute. Die
transparente Eingangszone öffnet sich zur Marie-Curie-
Straße und gewährt Einblicke ins Foyer mit seinem multifunktionalen
Seminar- und Veranstaltungsbereich. Hier
finden künftig Vorlesungen, Kolloquien, Laborkurse sowie
Symposien und wissenschaftliche Kongresse statt.
Neben den hohen funktionalen Anforderungen an das Gebäude
berücksichtigt das Konzept des Neubaus besonders
die Aspekte einer interdisziplinären Forschung. Das CBBM
koordiniert gemeinsame Forschungsvorhaben und widmet
sich der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.
Markus Hammes von hammeskrause architekten erläutert,
dass die Wissenschaftler in den als Treffpunkten geplanten
Lichthöfen spontan zusammen kommen können – Forschung
entsteht hier nicht auf dem Reißbrett, sondern in
der Kaffeepause und beim Austausch mit Kollegen. Raum
für Kommunikation ist notwendiger Bestandteil eines nach-
Bild 3. Grundriss EG
56 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 4. Grundriss 2.OG
Bild 6. Laborcluster mit Auswerteplätzen am Atrium
(Fotos 1, 5 und 6: Werner Huthmacher, Berlin)
haltigen Gebäudekonzepts und hierfür ist das CBBM ein
zukunftsweisendes Beispiel, ergänzt er.
Energiekonzept und Effizienz
Bild 5. Blick in das kommunikative Zentrum des CBBM
Mit dem Neubau des CBBM wurde ein überdurchschnittlich
energieeffizientes Forschungsgebäude realisiert. Die
gesetzlichen Vorgaben der Energieeinsparverordnung
EnEV 2009 werden um ca. 30 % unterschritten. Durch die
Anordnung der energieintensiven Laborlandschaften an
den überdachten Atrien wird ein sehr günstiges Verhältnis
von Außenfläche zu Volumen erzielt. Gebäude und technischen
Anlagen orientieren sich am Passivhaus-Standard.
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
57

Projektvorstellungen
Bild 7. Schnitt längs (oben) und quer (unten)
(Grafiken 2–4 und 7: hammeskrause architekten)
Bautafel
Center of Brain, Behavior and Metabolism (CBBM), Lübeck
n Bauherr: Land Schleswig-Holstein
n Bauherrenvertretung: Gebäudemanagement Schleswig-
Holstein AöR (GMSH)
n Architekten/Planung und Bauleitung: hammeskrause architekten
freie architekten bda
n TGA und Laborplanung: CRC Clean Room consulting GmbH,
Freiburg
n Hauptnutzfläche: 5.400 m 2
n Bruttogrundfläche: 13.200 m 2
n Bruttorauminhalt: 55.200 m 3
n Planungsbeginn: 09/2010
n Baubeginn: 03/2012
n Fertigstellung: 02/2016
n Leistungsphasen: 1–9
n Gesamtkosten: 38,24 Millionen €
n Baukosten: 30,91 Millionen €
n Ersteinrichtungskosten: 4,22 Millionen €
n Großgeräte (z. B. MRT): 3,11 Millionen €
Entzündungszentrum BMF „Biomedizinischen Forschung“
Seit 2015 entsteht in direkter Nachbarschaft zum Hirnzentrum
CBBM das Entzündungszentrum „Biomedizinischen
Forschung“ BMF für ca. 350 Wissenschaftler, ebenfalls
nach den Plänen von hammeskrause architekten. Die
bauliche Nähe dieser beiden Forschungsschwerpunkte ist
eine große Chance für die Wissenschaft. Nach Fertigstellung
des BMF werden beide Gebäude innen miteinander
verbunden sein und vom Eingangsfoyer des CBBM kann
dann auch das zukünftige Entzündungszentrum erreicht
werden.
Weitere Informationen:
hammeskrause 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
58 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

NEUBAU FORMED AN DER JUSTUS­
LIEBIG-UNIVERSITÄT GIESSEN
FLEXIBLE GESTALTUNG DER FORSCHUNGS­
UMGEBUNG
Projektvorstellungen
Bild 1. Die Südwestecke des neuen Forschungsbaus
Alexander Kochs
Das Treiben in Forschungsbauten ist geprägt von ständigen Veränderungen:
Forschungsprojekte werden abgeschlossen, andere
auf den Weg gebracht. Entsprechend bilden sich immer wieder
neue Teams von Wissenschaftlern mit speziellen Anforderungen
an die Räumlichkeiten. Diesen Umständen begegnet die Justus-
Liebig-Universität Gießen mit einem neuen, zukunftsfähigen Gebäudekonzept,
das unter Projektleitung des Hessischen Baumanagements
von Carpus+Partner entwickelt wurde. Es ermöglicht
die flexible Gestaltung der Forschungsumgebung und bietet zugleich
Raum für Interaktion und Austausch zwischen den hochqualifizierten
Forschern der unterschiedlichen Fachbereiche.
13 Institute des Fachbereichs Medizin der Justus-Liebig-
Universität forschen ab Sommer 2016 im ForMed, den
neuen Forschungsflächen Medizin auf dem Gießener Seltersberg.
Mit dem neuen dreigeschossigen Forschungsbau
mit einer Nutzfläche von 3.100 m 2 werden die infrastrukturellen,
logistischen und wirtschaftlichen Voraussetzungen
zur Weiterentwicklung des medizinischen Forschungsbetriebs
geschaffen. In direkter Nachbarschaft zum Biomedizinischen
Forschungszentrum und zum Gebäude des
Exzellenzclusters Kardio-Pulmonales System (ECCPS)
gelegen, entsteht dort – auch dank einer sehr guten Anbindung
an das Universitätsklinikum – ein Wissenschaftszentrum
der medizinischen Forschung von herausragender
überregionaler Bedeutung.
Zuvor waren die Forschungsflächen dezentral in verschiedenen
– zum großen Teil sanierungsbedürftigen und
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
59

Projektvorstellungen
Bild 2. Grundriss Erdgeschoss
Bild 3. Gebäudeschnitt
unter Denkmalschutz stehenden – Gebäuden verstreut auf
dem Areal des Klinikums untergebracht. Auf Grund der
zunehmenden Notwendigkeit vernetzter Forschung sollten
die universitären Einrichtungen aus den Bestandsgebäuden
herausgelöst und vereint werden.
Neue Wege in der Forschung mit wechselnden Forschergruppen,
komplexen disziplinären wie interdisziplinären
Iterationen und unterschiedlichen Projektanforderungen
an den Laborflächenbedarf erfordern auch neue Wege
in der Gebäudeplanung. Insbesondere bei hybrider Nut-
60 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

zung – mit Laboren, Büros und Kommunikationsräumen
– muss das Gebäude aus
seinem Inneren heraus entwickelt werden,
um moderne Forschungsarbeit und
Kooperation kongenial über die Gebäudestruktur
zu fördern und Möglichkeitsräume
zu schaffen. „Gebäude, die Wissen
vermehren“ ist dabei der Ansatz für ein
Gebäudekonzept, das auf die Interaktion
und den Austausch zwischen den hochqualifizierten
Forschern ausgerichtet ist.
Je Geschoss sind die modular und
flexibel aufgebauten Büro- und Laborbereiche
gegenüberliegend im Süden bzw.
Norden des Gebäudes funktional geclustert.
An der Schnittstelle zwischen diesen
Funktionsbereichen öffnet sich über alle
Etagen der Kommunikationsraum im
Südosten des Gebäudes, ergänzt um Besprechungszonen
und Lounges für den
formellen und informellen Austausch im
Osten.
Atrium als kommunikative Mitte
Vom neu gestalteten Vorplatz am Aulweg
aus erreicht man über den Eingang direkt
das Herzstück des Forschungs gebäudes:
das geschossübergreifende Atrium. Von
hier aus sind über die integrierte Treppe
und umlaufende Galerien alle Bereiche
des Gebäudes zugänglich. Weit mehr als
eine reine vertikale Verteilzone fungiert
das Atrium als kommunikative Mitte. Es
ist Zentrum der Vernetzung zwischen den
Instituten, Begegnungsstätte der Wissenschaftler
und attraktiver Aufenthaltsort
für alle Nutzer und Besucher zugleich.
Repräsentativer Blickfang ist die
skulptural wirkende freischwebende
Stahlbetontreppe. Die auf der Baustelle
geschalte Konstruktion arbeitet mit Rundungen;
die strengen horizontalen „Bänder“
der massiven Brüstungen des ersten
und zweiten Obergeschosses „fließen“ an
der Treppe herunter. Die glatte, weiße
Spachtelung der robusten Materialien in
Kombination mit den warmen Farben der
Holzabdeckung, den Handläufen aus
Edelstahl und dem Bodenbelag aus regionalem
Basalt verleiht dem baulichen
Kunstwerk etwas Edles, Vornehmes. In
einem Ideenwettbewerb „Kunst am Bau“
wurde entschieden, zusätzlich zum prominenten
Charakter der Treppe künstlerisch
grafische Elemente, deren Wirkung
durch eine entsprechende Lichtinstallation
unterstrichen werden, an den Wänden
anzubringen.
Hiermit wird zusätzlich, aber charmant,
der prominente Charakter der
Treppe unterstrichen: Durch eine unterhalb
des Treppenlaufs über einem Betonsockel
horizontal gespannte transluzente
Membran wird die Treppenskulptur markant
illuminiert.
Damit bildet das Atrium bewusst einen
starken Kon trast zur ansonsten aufgeräumten
und klaren Struktur des streng
orthogonalen Baukörpers und setzt einen
atmosphärischen Kontrapunkt zur puristischen
Laborwelt.
Vom Zellenlabor bis zur Laborlandschaft
Zukunftsfähige moderne Laborflächen –
auch S2-klassifizierte und ein Isotopenlabor
– haben sich den ständig neuen Anforderungen
in den Forschungsprojekten
variabel anzupassen. Das Forschungsgebäude
ist daher als Stahl betonskelettbau
mit massiven aussteifenden Kernen konzipiert;
die Geschossdecken sind als
Flachdecken angelegt. Diese Struktur
lässt eine größtmögliche flexible Gestaltung
der Laborgrundrisse zu. Modular
gestaltet, ermöglichen die Laborbereiche
je nach Projektaufgabe sowohl kleinteilige
autarke Zellenlabore für Sondernutzungen
als auch die Zusammenschaltung
zu großflächigen Laborlandschaften.
Das Grundmodul der Laboreinheiten
besteht aus zwei kombinierten Laboren
mit zugehöriger Dokumentationszone
an der Fensterseite. Energiezellen
mit Tischen, Spülen und Abzügen sowie
Stauräume für Lösemittel, Chemikalien
und Kühl- oder Gefriergut sind an den
Längsseiten eingerichtet. Die Medienversorgung
ermöglicht dank flexibler Anschlussmöglichkeiten
maximale Freiheit
für eine individuelle Möblierung mit Labortischen
und Unterschränken sowie
die flexible Bestückung mit Laborgeräten.
Die modulare Anordnung mit einem
Laborraster von 1,20 m bietet zudem die
Freiräume, auch Großgeräte und spezielle
Labormöbel konfliktfrei zu verorten.
Um die Arbeit auch mit empfindlichen
Geräten wie Elektronenrastermikroskopen
zu ermöglichen, erfüllt das
Gebäude hohe Anforderungen an den
Schwingungs- und Erschütterungsschutz.
Alle Laborräume sind mit S2-Standard
nach der gentechnischen Sicherheitsverordnung
und DIN EN 12128 ausgeführt.
Ein Eiswürfel als Landmarke
Die Transparenz der lichtdurchfluteten
Laborbereiche spiegelt sich in der Fassadengestaltung
wider. Sie baut auf dem
Raster von 1,20 m auf und ist vertikal
Projektvorstellungen
Raum für
schlaue
Lösungen.
Das feco®-
Trennwandsystem
erfüllt die objektspezifischen
Anforderungen
für Forschungsräume
der Zukunft.
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Projekt:
CECAD Labor, Köln
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Raum für Erfolg.
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Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
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61

Projektvorstellungen
Bild 4. Die modular konzipierten Laboreinheiten mit Dokumentationszonen
Bild 5. Die skulpturale Treppe im Atrium
ausgerichtet. Grundprinzip bilden geschossweise alternierend
angeordnete Glaselemente. Fenstergläser und lackierte
Gläser mit innenseitiger Verblechung wechseln
sich ab. Die Fassade wirkt gläsern, ist aber zu 50 % mit
geschlossenen Paneelen belegt. Die Formsprache erzeugt
ein interessantes Spiel von opaken und transluzenten Flächen,
die an die reine, saubere Laborwelt erinnert: Mit
dem Farbkonzept heller Wasserfarben von Blau bis Türkis
erhält der prismatische Baukörper die Assoziation eines
schillernden Eiswürfels.
Unter Ausnutzung der Topographie wird das Untergeschoss
an der Westseite zur Ver- und Entsorgung erschlossen.
Kontrastierend zur Fassade ist der sichtbare Sockel
mit massiven vorgehängten Betonplatten ummantelt.
Die Fertigteile haben eine hohe Sichtbetonqualität, sind
scharfkantig ausgebildet und im Fugenbereich mit Quellband
ausgelegt.
Der Forschungsbau fügt sich als Solitär in ein Terrain
ein, das durch heterogene Einzelbauten rund um eine
dicht bewachsene Grünfläche geprägt ist. Er positioniert
sich selbstbewusst modern in der Flucht der vorhandenen
Bebauung auf dem Aulweg, öffnet den Blick auf das Grün
Richtung Schubertstraße und bildet mit seinem klaren,
rechteckigen Baukörper eine deutliche Landmarke.
Transmissionsverluste auf Passivhausniveau
Bild 6. Fassadendetail
(Fotos/Grafiken: Carpus+Partner AG)
Alle Elemente des Gebäudekonzepts sind auf Nachhaltigkeit
im Hinblick auf Ökonomie und Ökologie ausgelegt. Im
Sinne einer nachhaltigen CO 2 -Reduktion sind die Anforderungen
der Energieeinsparverordnung EnEV 2009 an den
Primärenergiebedarf bei „Gebäuden anderer Nutzung“, zu
denen die neuen Forschungsflächen Medizin zählen, um
62 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bautafel
Neubau ForMed an der Justus-Liebig-Universität Gießen
n Bauherr: Landesbetrieb Bau und Immobilien Hessen (LBIH),
Gießen
n Nutzer: Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU)
n Architekten: Carpus+Partner AG, Aachen, Standort
Frankfurt/M.
n Tragwerksplanung: R&P Ruffert Ingenieurgesellschaft mbH,
Limburg
n TGA HLS: Carpus+Partner AG, Aachen, Standort Frankfurt/M.
und Passau Ingenieure GmbH, Düsseldorf
n TGA ELT: Assmann Beraten + Planen GmbH, Dortmund
n Laborplanung: Eurolabors AG, Kassel
n Bauphysik: Carpus+Partner AG, Aachen
n Brandschutz: Reichmann + Partner, Ehringshausen
n Freianlagenplanung/techn. Infrastruktur: Via Plan Ingenieure,
Marburg
n SiGeKo: Bautechnisches Büro Achim Pfeifer, Gladenbach
n Fassadenberatung: Ingenieurbüro für Bauphysik und
Bautechnik, Arnsberg
n Planungszeit: Juli 2011–September 2013
n Bauzeit: Dezember 2014–Juli 2016
n Brutto-Grundfläche (BGF): 6.800 m 2
n Nutzfläche (NF): 3.200 m 2 (Hauptnutzfläche), 1.612 m 2 (Labor)
n Bruttorauminhalt (BRI): 32.750 m 3
n Bausumme (KG 200–700): 26,8 Millionen € netto
mindestens 30 % zu unterschreiten – in Bezug auf die Gebäudehülle
im Mittel sogar um 50 %.
Die Einhaltung wird bauphysikalisch durch entsprechende
Fassadengestaltung sowie energetisch durch einen
ineinandergreifenden Mix aus Fremdenergie, Wärmerückgewinnung,
Eigenerzeugung und Effizienzsteigerung gesichert.
Die Hauptversorgung des Gebäudes erfolgt aus dem
zentralen Fernkälte- und Fernwärmenetz, welches aus einer
Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlage emissionsoptimierte Energie
bereitstellt. Den hohen thermischen Anforderungen an
die Gebäudehülle wird mit der kompakten Bauweise und
der hochgedämmten Fassade Rechnung getragen. Gemeinsam
senken sie die Transmissionsverluste auf Passivhausniveau.
Konsequent wirtschaftlich effizient, umweltfreundlich
und ressourcenschonend konzipiert, erfüllt der Bau
damit höchste Klima- und Umweltschutzansprüche in
Deutschland.
Weitere Informationen:
Carpus+Partner AG, Standort Frankfurt/M.
Alexander Kochs, Leitender Architekt und Standortleiter Frankfurt/M.
Schwedlerstraße 6, 60314 Frankfurt/M.
Tel. (069) 40 12 73-500, Fax (069) 40 12 73-599
frankfurt@carpus.de, www.carpus.de
Schwingungsprobleme –
Kenngrößen und Beispiele
Helmut Kramer
Angewandte Baudynamik
Grundlagen und Praxisbeispiele
2. Auflage –
April 2013. 344 Seiten
€ 57,90*
ISBN 978-3-433-03028-8
Auch als erhältlich
Obwohl Schwingungsprobleme in der Praxis zunehmend auftreten,
werden sie von Tragwerksplanern gern umgangen. Statische
Ersatzlasten, Stoßfaktoren oder Schwingbeiwerte werden
angewendet, ohne sich der Anwendungsgrenzen bewusst
zu sein.
Das Buch weckt das Grundverständnis für die den Theorien
zugrunde liegenden Modellvorstellungen und die Begrifflichkeiten
der Dynamik. Die wichtigsten Kenngrößen werden
beschrieben und mit Beispielen verdeutlicht. Darauf baut der
anwendungsbezogene Teil mit den Problemen der Baudynamik
– Stoßvorgänge, freie und erzwungene Schwingungen etc.
anhand von Beispielen auf.
Online Bestellung:
www.ernst-und-sohn.de
Ernst & Sohn
Verlag für Architektur und technische
Wissenschaften GmbH & Co. KG
Kundenservice: Wiley-VCH
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D-69469 Weinheim
Tel. +49 (0)6201 606-400
Fax +49 (0)6201 606-184
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Projektvorstellungen
ZENTRUM FÜR SYSTEMBIOLOGIE
BRICS, BRAUNSCHWEIG
NEUBAU EINES LABOR- UND FORSCHUNGS­
GEBÄUDES
Bild 1. Das neue Forschungsgebäude BRICS, Braunschweig
Christof Walter n Julia Sebastian
Im Neubau des Braunschweig Integrated Centre for System
Biology (BRICS) werden Forschergruppen aus Biowissenschaft,
Informatik, Mathematik und Ingenieurswesen der TU Braunschweig
und des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung
(HZI) zusammengeführt.
Gemeinsame Forschungsprojekte aus dem Bereich der Biowissenschaften
sollen mit der sich dynamisch entwickelnden
umfassenden Methodik der „Systembiologie“ bearbeitet
werden. Systembiologie ist eine neue Disziplin, die die
experimentelle Erfassung aller relevanten biologischen
Daten für eine lebende Zelle, deren bioinformatische Auswertung
und schließlich eine Integration in mathematische
Modelle anstrebt.
Campuserweiterung
Durch die Unterbringung kooperierender Disziplinen an
einem Standort in räumlicher Nähe zum TU-Campus ist ein
Höchstmaß an Synergieeffekten in der Forschungstätigkeit
zu erwarten. Das Sportplatzgelände am Rebenring soll mittelfristig
im Rahmen der Hochschulentwicklungsplanung
64 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 2. Lageplan
als Campuserweiterung genutzt werden. Mit der Realisierung
des Zentrums für Systembiologie als ersten Bauabschnitt
erfolgt die Erschließung des Grundstücks über die
Konstantin-Uhde-Straße. Im Zuge der zweiten Ausbaustufe
soll dann für das Areal durch eine neu anzulegende Zu- und
Abfahrt eine weitere Möglichkeit der Erschließung geschaffen
werden. Die zwischen Bestands- und Neubauten vermittelnde,
einheitliche Freiflächengestaltung zielt auf Schaffung
einer identitätsstiftenden Campusstruktur.
Flexible Nutzung
Der Baukörper gliedert sich vertikal in vier oberirdische
Vollgeschosse und eine Technikzentrale als Staffelgeschoss.
Labore und Büros sind modular aufgebaut. Damit reagiert
der Entwurf auf die hohen Flexibilitätsanforderungen eines
Forschungsgebäudes, d. h. innerhalb des Ausbaurasters
sind Verschiebungen der Raumtrennwände mit geringem
baulichem Aufwand jederzeit möglich. Eine nachhaltige
Bild 3. Grundriss Labor- und Büroetagen 1.–3. Stock
(Grafiken 2 und 3: Ludes Generalplaner GmbH)
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
65

Projektvorstellungen
Bild 4. Doppellabor
Bild 6. Zentral angeordnete Besprechungsräume
(Fotos 1, 4–6: Friedemann Steinhausen)
Bautafel
Neubau des Braunschweig Integrated Centre for System Biology
n Bauherr: Staatliches Baumanagement, Braunschweig
n Architekt: Ludes Generalplaner GmbH
n Kosten gesamt: 25 Millionen €
n BGF: 7.823 m 2
n BRI: 33.463 m 3
und flexible Nutzung als hochinstalliertes Forschungsgebäude
wird dadurch gewährleistet.
Im Erdgeschoss sind zwei Seminarräume, ein EDV-
Übungsraum und ein Praktikumslabor untergebracht.
Diese Räume dienen dem Lehrbetrieb der TU. Die Foyerflächen
im Erdgeschoss werden hier als Kommunikationsund
Pausenflächen genutzt. In den Obergeschossen bieten
die zentral angeordneten Besprechungsräume in Zusammenhang
mit Teeküchen und Meeting-Points Raum für informellen
Erfahrungsaustausch und qualifizierten Wissenstransfer.
Im Laborbereich ist das Gebäude im Grundraster
1,15 m (3,45 m = 1-Achslabor) gegliedert. Die Büroflächen
folgen dem Grundraster von 1,25 m. Die Regelgeschosshöhe
beträgt 3,90 m. Die lüftungstechnische Erschließung
erfolgt über die Hauptschächte im Bereich der Fluchttreppenhäuser
an der Fassade, mit geschossweiser, horizontaler
Verteilung. Ergänzend hierzu werden Einzelschächte für
die übrige medientechnische Versorgung vorgesehen. Alle
als Labore genutzten Räume orientieren sich nach Norden.
Die erhöhte Lärmexposition wird hier durch eine Lärmschutz-Verglasung
kompensiert.
Bild 5. Harmonisch eingefügt in die denkmalgeschützte Umgebung
66 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Die Grundrissgestaltung, die
Flexibilität der Installa tions kon zeption
und ein modular aufgebautes,
aus Einzelelementen bestehendes
Laboreinrichtungssystem ermöglichen
es, sowohl die Anforderungen
allgemein genutzter Laboratorien
mit heterogenerer Geräteausstattung
als auch die spezifischen
Anforderungen von Speziallaboratorien
zu erfüllen. Das Konzept berücksichtigt
somit aktuelle und zukünftige
Nutzungen der Laboratorien.
Neben den standardisierten
Laboren gibt es Bereiche, die eine
spezifische Anforderung an die Einrichtung
haben. Beispielsweise sind
hier die Laserlabore zu nennen, in
welchen sich optische Tische mit Laseraufbauten
befinden. In diesen Bereichen
wurde die räumliche und
gerätetechnische Planung unter Berücksichtigung
der besonderen Nutzeranforderungen
eng aufeinander
abgestimmt.
Nachhaltige Bauweise
Die Tragkonstruktion wie auch die
Ausbaugewerke orientieren sich an
den Bedürfnissen eines hochinstallierten
Forschungsgebäudes. Das
Tragwerk besteht im Wesentlichen
aus punktgestützten, unterzugsfreien
Flachdecken mit aussteifenden
Kernen. Der Ausbau erfolgte
flexibel im Raster. Bei den Baustoffen
für Tragwerk, Fassade und Ausbau
handelt es sich hinsichtlich
Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit
um bewährte Baustoffe mit langen
Lebenszyklen und geringem
Wartungsbedarf.
Harmonisch in die Umgebung
eingefügt
Das Erscheinungsbild des Neubaus
wird von einer horizontal gegliederten
Fassade mit zentraler Gebäudefuge
geprägt. Die einzelnen Fassadenbänder
erfahren ein Wechselspiel
aus transparenten und opaken
Elementen. Hierbei sind Mauerwerksklinker
als ortstypisches Fassadenmaterial
mit hochwertigem
Erscheinungsbild sowie nachhaltigen
Baustoffeigenschaften zum
Einsatz gekommen. Bei der Klinker-
und Fugenauswahl wurde besonderer
Bezug auf die denkmalgeschützten
Nachbargebäude genommen,
sodass der inhaltliche Bezug
des Neubaus zu den historischen
Gebäuden auch über die Fassaden
ablesbar wird. Geschossweise hergestellte
Keramikfassadenelemente
unterstreichen die klare, horizontale
Gliederung. Regelmäßige Wartungen
und aufwändige Instandhaltungsmaßnahmen
der Oberflächen
entfallen aufgrund der gewählten
Materialien nahezu vollständig.
Der Gebäudezugang und die übergeordneten
Kommunikationsflächen
werden durch einen geschossübergreifenden
Fassadenrücksprung ablesbar.
Weitere Informationen:
LUDES GENERALPLANER GMBH
Kurfürstendamm 177, 10707 Berlin
Tel. (030) 700 182-195, Fax (030) 700 182-180
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Projektvorstellungen
LEIBNIZ-INSTITUT FÜR ALTERNS­
FORSCHUNG – FRITZ-LIPMANN­
INSTITUT E.V. (FLI) JENA
NEUBAU EINES BIOMEDIZINISCHEN
FORSCHUNGSGEBÄUDES
Bild 1. Das neue Laborgebäude des Leibniz-Instituts für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI) in Jena
Michael Mackenrodt n Ulf Hestermann
Mit dem neuen Laborgebäude geht das Leibniz-Institut für Alternsforschung
– Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI) in Jena nach
seiner wissenschaftlichen Neuorientierung auch räumlich neue
Wege: Bereits im Wettbewerb war es erklärtes Ziel der Bauherren,
ein Laborgebäude zu entwickeln, das den teamorientierten,
kommunikativen wie wissenschaftlichen Austausch der benachbarten
Forschergruppen so weit als möglich befördern sollte und
dem deutschlandweit ersten Institut dieser Forschungsrichtung
zu einem zeitgemäßen, inhaltlich wie äußerlich adäquaten Ausdruck
verhilft.
Städtebaulich musste sich der Neubau in ein schmal geschnittenes
Baufeld mit erheblichen Topographieversprüngen
einfügen und sollte gleichzeitig eine prägende Eingangssituation
für den Wissenschafts-Campus sowie das
Institutsgelände formulieren.
Der Entwurf sieht eine gefaltete, polygonale Kubatur
vor, die dem Straßenverlauf folgt und auf Höhe der Eingangsebene
eine öffentliche „Fuge“ bildet. Auf seiner Süd-
Bild 2. Lageplan: städtebaulicher Auftakt des Forschungscampus Beutenberg
68 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 3. Detail Lüftungsflügel zwischen Primär- und Sekundärfassade
1 Membranfassade
2 Lüftungsflügel
3 Thermische Hülle
seite schließt sich eine weite Terrasse mit Blick bis ins Saaletal
an, die die geplante Vernetzung der benachbarten Institute
auch außenräumlich befördert.
Diese Staffelung des Neubaus ermöglicht einen sensiblen
Umgang mit der wesentlich niedrigeren Nachbarbebauung
des südlich angrenzenden Wohngebiets, korrespondiert
jedoch auf der Nordseite mit dem wesentlich
größeren Maßstab der Institute.
Um von Beginn an eine möglichst konsequente Umsetzung
der Zielvorstellungen zu erreichen, wurde die Organisationsstruktur
der hochinstallierten Laborgrundrisse von
Grunde auf neu gedacht. Im Ergebnis konnten die Labore
nahezu loftartig zu einem fließenden Raum zusammengefasst
werden, sodass alle Nassbereiche und zugehörigen
Büros in direkter Sichtbeziehung zueinander stehen und
die benachbarten Forschergruppen lediglich durch gemeinsam
genutzte „Kernzonen“ getrennt werden.
Durch die konsequente Konzentration aller Installationen
auf die inneren Kerne und deren architektonische
Integration werden ein für Labore ungewohnt „aufgeräumter“
Raumeindruck, kurze Leitungswege sowie von Abhangdecken
„befreite“ Labore möglich. Alle Arbeitsräume
werden zweiseitig belichtet. Die hellen und transparenten
Wegeverbindungen fördern den wissenschaftlichen Austausch
und münden in einer großzügigen Kommunika-
Bild 4. Schnitt: verglastes Erdgeschoss als transparentes Bindeglied zwischen Forschungscampus und Stadt
Bild 5. Grundriss Laborebenen 1. und 2. Obergeschoss
7
1 Kernzone
2 Installationsschacht
3 Labor
4 Denkzelle
5 Protokollierbereich
6 Treppenhaus
7 Atrium mit Teeküche
(Grafiken 2–5: hks | architekten)
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
69

Projektvorstellungen
Bild 6. Offene Laborlandschaft mit angegliederten Protokollierarbeitsplätzen
Bild 8. Verglaste Denkzellen
tionszone im Knickpunkt des Gebäudes, die alle Nutzungen
miteinander verbindet.
Ein besonderes gestaltprägendes Merkmal des Laborneubaus
ist die Doppelfassade der Laborebenen mit einer
raumhohen, vollflächigen, weitgehend festverglasten thermischen
Hülle sowie vorgelagerter textiler, weißer Membranfassade.
Es handelt sich um eine vorgefertigte Elementfassade
mit Drei-Scheiben-Isolierverglasung mit vorgehängter
PTFE-Membran sowie klimaabhängiger Steuerung der
Lüftung des Fassadenzwischenraumes als Maßnahme zur
energetischen Optimierung.
Die feststehende Membranfassade erfüllt hierbei verschiedene
bauphysikalische Anforderungen hinsichtlich des
sommerlichen Wärmeschutzes, des Blendschutzes sowie
des regulierten Tageslichteintrages und stellt darüber hinaus
den erforderlichen Sichtschutz von außen für die Laborund
Arbeitsbereiche her. Wartung und Reinigung erfolgen
über einen umlaufenden Steg im Fassadenzwischenraum.
Durch ihre Semitransparenz spiegelt die Fassade einerseits
die innere, offene Grundrissstruktur wieder und unterstreicht
andererseits die bewusst prägnante städtebauliche
Raumwirkung. Abhängig von der Tageszeit, den Wetterver­
Bild 7. Die Bündelung der Installationen in den Kernzonen schafft installationsfreie Decken in den Laborbereichen
(Grafik: archiscape)
70 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
hältnissen und dem Nutzungsverhalten verändert sich ihre
Transparenz und dadurch auch die äußere Wahrnehmung
von monolithisch-geschlossen über verschiedene Zwischenstufen
bis zu filigran und nahezu vollkommen transparent.
Innerhalb seiner präzisen, städtebaulichen Kanten zeigt
sich das neue Laborgebäude hierdurch als beinahe „lebendiger“
Organismus.
Bild 9. Atrium mit zentral gelegener Teeküche und Aufenthaltsbereich
in beiden Laborebenen
Bautafel
Leibniz-Institut für Alternsforschung – Fritz-Lipmann-Institut e. V.,
Neubau eines biomedizinischen Forschungsgebäudes in Jena
n Bauherr: Leibniz Institut für Alternsforschung –
Fritz-Lipmann-Institut e. V. (FLI)
n Architekten: archiscape Architekten und Landschaftsarchitekten,
Berlin (Entwurf und Planung); hks HESTERMANN ROMMEL
Architekten + Gesamtplaner, Erfurt (Ausführung)
n TGA: Planungsgruppe M+M AG, Naumburg
n Laborplanung: Planungsgruppe M+M AG, Dresden
n Kosten Bauwerk: 29,9 Millionen € brutto (KG 300–400)
38,4 Millionen € brutto (Gesamtkosten)
n Kosten Technik: 7,5 Millionen € brutto (KG 400)
n BGF: 10.491 m 2
n BRI: 39.174 m 3
Weitere Informationen:
archiscape Architekten und Landschaftsarchitekten
Michael Mackenrodt
Wallstraße 37, 10179 Berlin
Tel. (030) 53216350, Fax (030) 53216351
mackenrodt@archiscape.de, www.archiscape.de
hks HESTERMANN ROMMEL Architekten + Gesamtplaner GmbH & Co.KG
Gorkistraße 14, 99084 Erfurt
Tel. (0361) 551 36 04-0, Fax (0361) 551 36 04-10
info@hks-architekten.de, www.hks-architekten.de
Bild 10. Doppelfassade mit festverglaster thermischer Hülle und vorgelagerter textiler
Membranfassade
(Fotos 1, 6, 8–10: Jörg Hempel)
Autoren:
Michael Mackenrodt
archiscape Architekten und Landschaftsarchitekten, Berlin
Prof. Ulf Hestermann
hks HESTERMANN ROMMEL Architekten & Gesamtplaner, Erfurt
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
71

Projektvorstellungen
Kunst der Fuge:
Neubau des Fraunhofer-Instituts für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth
Technologieparks dienen als Ideenschmiede für zukunftsfähige
Forschung und Entwicklung. Dass diese Innovationskraft eine
entsprechend anspruchsvolle Umsetzung im oftmals eher eintönigen
Architekturkanon von Gewerbegebieten finden kann, zeigt
der Neubau des Fraunhofer-Instituts für Hochtemperatur-Leichtbau
HTL in Bayreuth. Von der Einbindung in das Grundstück über
die prägnante Fassade bis hin zur optimalen Ausleuchtung haben
kister scheithauer und gross architekten und stadtplaner (ksg)
alles präzise geplant. In den Technik- und Laborräumen kam mit
OKASOLAR F ein leistungsfähiges Lichtlenksystem zum Einsatz,
das gezielt auf die Bedürfnisse im Innenraum eingestellt werden
kann.
Die Stadt Bayreuth sieht im Ausbau der Technologiekompetenz
einen wichtigen Beitrag für die weitere Stadtentwicklung.
Eines von insgesamt 30 Impulsprojekten ist die
sogenannte Technologieachse – die Verbindung der Universität
Bayreuth mit dem Technologiepark in Wolfsbach. Hier
liegt auch der neue Gebäudekomplex des Fraunhofer-Instituts,
in dem Hochtemperatur-Werkstoffe für die Energie,
Antriebs- und Wärmetechnik sowie Luft- und Raumfahrt
entwickelt werden. Auf etwa 900 m 2 Bürofläche, 1.300 m 2
Technikfläche und ca. 350 m 2 Lagerfläche wird seit Juli
2015 an der Verbesserung der Qualität sowie der Materialund
Energieeffizienz von industriellen Wärmeprozessen
gearbeitet.
Sowohl als Erweiterungsoption für bereits ansässige
Unternehmen als auch für externe Ansiedlungen besitzt
der Standort eine große Attraktivität – nicht zuletzt wegen
seiner guten Erreichbarkeit auf Grund der Lage direkt an
der Autobahn A9 und an zwei Bundesstraßen.
Stringente Nutzungsteilung
Bild 2. Ein wiederkehrendes Netzmuster aus Keramikfliesen kennzeichnet die gesamte
Gebäudehülle
Der Leiter des Fraunhofer-Zentrums HTL, Dr. Friedrich
Raether, war schon während der Jurysitzung des bundesweit
ausgelobten zweistufigen Wettbewerbs davon überzeugt,
dass der Entwurf von ksg exakt dem Wunsch nach
einem funktionalen und zugleich ausdrucksstarken Forschungsgebäude
gerecht werden kann. Mit seiner klaren
Gliederung in einen quadratischen eingeschossigen Technikbereich
und einen schmalen zwei- bis dreigeschossigen
Büroriegel reagiert das Gebäude auf die Hanglage des
Grundstückes. Der Büroteil ragt über das Gelände hinaus,
sodass den Mitarbeitern ein weitläufiger Blick über Bayreuth
geboten wird. Gleichzeitig ist durch den exponierten
Standort das neue Institutsgebäude mit seiner charakteristischen
Fassade selbst weithin sichtbar.
Rhythmisiertes Fugenbild
Als verbindendes Element überzieht ein wiederkehrendes
Netzmuster aus Keramikfliesen die gesamte Gebäudehülle.
Die Gestaltung ist aus der traditionellen Glasurtechnik Cra-
Bild 1. Der Neubau des Fraunhofer-Zentrums für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth
72 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
Bild 3. Mit der Gliederung in einen quadratischen eingeschossigen Technikbereich
(rechts) und einen zwei- bis dreigeschossigen Büroriegel (links) reagiert das Gebäude
auf die Hanglage des Grundstückes
Bild 4. In den konischen Hallenfenstern kam OKASOLAR F U von OKALUX zum Einsatz
(Fotos 1–4: Yohan Zerdoun)
Bild 5. Lageplan
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
73

Projektvorstellungen
Bild 6. Grundriss Erdgeschoss
Bild 7. Schnitt
(Grafiken 5–7: kister scheithauer gross architekten und stadtplaner)
quelé abgeleitet. „Glasierte Keramik wird bei hohen Temperaturen
gebrannt, ist oftmals großen Temperaturschwankungen
ausgesetzt und kann an der Oberfläche feine unregelmäßige
Risse bilden. Dies greifen wir als Motiv auf und
ziehen es in Form eines regelmäßigen Netzmusters über die
gesamte Fassadenfläche“, erklärt Prof. Johannes Kister die
Grundidee. So gelingt es den Architekten, durch die sorgfältige
Behandlung der Fugen ein diszipliniert ornamentiertes
Erscheinungsbild zu schaffen und gleichzeitig mit der
Auswahl des Fassadenmaterials die Forschungsschwerpunkte
des Instituts sichtbar nach außen zu tragen.
Hocheffizientes System zur Tageslichtnutzung
In Technologiegebäuden sind die Anforderungen an die Arbeitsbedingungen
oft besonders hoch. Um in den Technik-
74 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Projektvorstellungen
und Laborräumen des Fraunhofer-Instituts eine blendfreie
und angenehme Arbeitsatmosphäre zu erhalten, kam in
den konischen Hallenfenstern OKASOLAR F U von OKA-
LUX zum Einsatz. Im Scheibenzwischenraum des leistungsfähigen
Lichtlenksystems sind feststehende Lamellen
integriert, die einen Großteil der solaren Strahlung nach
außen reflektieren und dadurch den Innenraum vor direkter
Sonneneinstrahlung schützen. Im Sommer verringern
sich durch den deutlich reduzierten Wärmeeintrag ins Gebäude
außerdem die Kühllasten – so hilft das Funktionsglas
mit seiner Wirkungsweise dabei, die Gesamtenergiebilanz
des Institutsgebäudes zu optimieren. Durch den extrem
schmalen Profilquerschnitt mit gerade einmal 16 mm Breite
eignet sich OKASOLAR F besonders für den Einsatz in
Dreifachverglasungen und bei schmalen Scheibenaufbauten.
Natürliches Licht hat großen Einfluss auf das psychische
und physische Wohlbefinden des Menschen sowie auf
die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit. So bietet die
angenehme Tageslichtatmosphäre in den Innenräumen
beste Voraussetzung für innovative Entwicklungen.
Bautafel
Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL,
Bayreuth
n Bauherr: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der
angewandten Forschung e. V., München
n Architekt: kister scheithauer gross architekten und
stadtplaner GmbH, Köln/Leipzig
n Glas: OKASOLAR F von OKALUX GmbH, Marktheidenfeld
Weitere Informationen
OKALUX GmbH
97828 Marktheidenfeld
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Beton im Hochbau, Silos und Behälter
Konrad Bergmeister,
Frank Fingerloos,
Johann-Dietrich Wörner (Hrsg.)
Beton-Kalender 2016
Schwerpunkte: Beton im
Hochbau, Silos und Behälter
2015. ca. 1100 S.
ca. € 174,–*
Fortsetzungspreis: € 154,–*
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Dieser Beton-Kalender vereinigt Beiträge zu den klassischen
Kerngebieten des konstruktiven Ingenieurbaus mit Beton, wie
z. B. Fertigteile für den allgemeinen Hochbau, Elementdecken,
weitgespannten, multifunktionalen Decken. Zusätzlich
wird die aktuelle Anforderung des wirtschaftlichen Bewehrens
in einem eigenen Beitrag behandelt. Ein weiteres klassisches
Anwendungsgebiet der Betonbauweise ist der Behälterbau
für Industrie und Landwirtschaft. Hierfür sind spezielle Kenntnisse
über die zugrundeliegenden industriellen Verfahren, die
Bauverfahren und die Sanierung notwendig, die zum jahrzehntelangen
Erfahrungsschatz deutscher Bauunternehmen
und Ingenieurbüros gehören - sie haben die Beiträge umfassend
und praxisnah verfasst. Ein neues breites Anwendungsgebiet
für den Beton stellen Energiespeicher dar: Beton steht
weltweit beinahe überall zur Verfügung.
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Modulbauweise
Bild 1. Das neue Modulbau-Labor am II. Physikalischen Institut der Universität Köln
Maßgeschneidert für die Forschung: neues Modulbau-Labor am
II. Physikalischen Institut der Universität Köln
2015 gelang es der Universität zu Köln, einen der brillantesten
Vertreter der internationalen Festkörperforschung, Prof. Dr.
Yoichi Ando, als neuen Leiter eines Lehrstuhls im Bereich der
Experimentalphysik gewinnen zu können. Im „Kampf“ der Hochschulen
um die besten Köpfe spielt auch die Architektur der zur
Verfügung stehenden Forschungsbauten eine wichtige Rolle.
Dies zeigt sich eindrucksvoll am Beispiel des neuen Physikalischen
Laborgebäudes, das eigens für die neue Arbeitsgruppe
Physik auf dem Campus errichtet wurde: Bei Planung und Ausstattung
des hochwertigen Modulgebäudes hatte der Professor
aus Japan mehr als ein Wort mitzureden.
Der 1964 in Tokio geborene Physiker Yoichi Ando ist einer
der weltweit führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet
der topologischen Materialien. Seine bahnbrechenden Forschungen
im Bereich der Hochtemperatur-Supraleiter wurden
mehrfach ausgezeichnet. Ihn für Lehre und Forschung
gewonnen zu haben, ist für die Universität zu Köln ein
großer Erfolg. Doch standen im Rahmen seiner Berufung
– vor allem aber wegen der bevorstehenden Sanierung des
Institutsgebäudes Physik – keine ausreichenden Gebäudeflächen
für die Forschung zur Verfügung. Um dafür schnell
hochwertigen Raum zu schaffen, entschied sich die Universität
zu Köln, einen Labor-Neubau in Modulbauweise auszuschreiben.
ALHO setzte sich beim Verfahren gegen mehrere
Wettbewerber durch und startete im Juni 2015 auf
Basis der Entwurfsplanung der Kölner Forstbachconsulting
Baumanagement GmbH mit der detaillierten Werkund
Ausführungsplanung des Ausnahmegebäudes.
„Aufklärung“ in Sachen Modulbau
Zuvor jedoch empfing ALHO im Werk in Morsbach hohen
Besuch: Der Professor aus Übersee wollte sich vorab höchstselbst
ein Bild über die Fertigungsbedingungen und die
Qualität der Module, vor allem aber über die Unterschiede
zum herkömmlichen „Container“ machen. Denn: Eine
„Containeranlage“ schwebte dem Physiker für seine Forschungsarbeit
nun ganz und gar nicht vor.
Allerdings interessierten ihn der Modulbau, die Vorfertigung
der Elemente und deren rationelle Montage –
finden sich in der Bauweise doch durchaus Parallelen zur
traditionellen japanischen Architektur als einer Kombination
von Linien, Flächen und Körpern, welche die Montage
einfacher, standardisierter Elemente impliziert.
Vor Ort war dann schnell klar, was ALHO-Modulbau
bedeutet: Solide wie „Stein auf Stein“, nur viel schneller und
flexibler, sind die anpassungsfähigen Bauten qualitätsvolle
Gebäudelösungen für die dauerhafte Nutzung und somit
eine nachhaltige und clevere Alternative zum Massivbau.
Modulgebäude sind baukonstruktiv ausgereift, energetisch
optimiert, architektonisch anspruchsvoll und von konventionell
errichteten Gebäuden nicht zu unterscheiden. Bauherren
wie Nutzer schätzen die Vorteile der schnellen Bauweise:
Planungssicherheit mit Termin- und Festpreisgarantie, hohe
Qualität durch kontrollierte, industrielle Vorfertigung, rasant
kurze Bauzeit dank paralleler Abläufe im Werk und auf
der Baustelle, leise und saubere Abläufe bei Montage und
Ausbau sowie bewährte Detaillösungen und Standards.
76 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Modulbauweise
„In dem neuen Laborgebäude werden ausschließlich
Forschungsarbeiten von den Studierenden im Rahmen
ihrer Bachelor- oder Masterarbeit sowie während und
nach der Promotion durchgeführt. Auf Grund der computergestützten
Steuerung und Messwerterfassung werden
sich i. d. R. nicht mehr als 10 Personen gleichzeitig im Modulgebäude
aufhalten“, erklärt Dr. Harald Kierspel vom
II.0Physikalischen Institut der Universität Köln.
Aus Nutzer- und Forschersicht gab es jedoch sehr spezifische
Anforderungen an das Gebäude, was beispielsweise
die Flächenaufteilung und die Höhe der Räume betrifft.
So mussten z. B. Bodenvertiefungen zur Schaffung
von Aufstellflächen für Apparaturen integriert werden, die
mehr als eine standardmäßige Raumhöhe benötigen. Unmagnetische
Bereiche, vibrationsarmes Verhalten des Bodens
sowie erhöhte Anforderungen an die Klimatisierung
und Lüftung der Räume mussten außerdem gewährleistet
sein. Dr. Harald Kierspel bestätigt: „All diese Anforderungen
konnte die Modulbauweise schnell und hochwertig
umsetzen, sodass wir mit dem realisierten Gebäude sehr
zufrieden sind und uns darauf freuen die Forschungsarbeiten
dort zu beginnen.“
Raumprogramm der Superlative
Mit einem Labor für Messungen bei tiefsten Temperaturen
nahe dem absoluten Nullpunkt, einem Ofenraum, einem
Reinraum mit Schleuse und Luftdusche, in dem dünne
Schichten neuartiger Verbindungen hergestellt und im
Nanometerbereich mittels Elektronenstrahllithographie
strukturiert werden sowie diversen Messräumen und Laborräumen
für Probenpräparation und Analysen schrieb
Prof. Yoichi Ando den Planern ein nicht gerade alltägliches
Raumprogramm vor. Die dafür präzise im Werk vorgefertigten
20 Raummodule reihen sich auf einer Bruttofläche
von ca. 630 m 2 zu einer klar definierten und dem logischen
Ablauf der Arbeitsschritte entsprechenden Abfolge aneinander.
Die als Staffelgeschoss ausgebildete Technikzentrale
mit den Lüftungselementen sitzt obenauf.
Das Gebäude ist nicht unterkellert. Im Bereich des
Laborraums für Messungen bei tiefsten Temperaturen und
des Reinraums musste der Boden an mehreren Stellen für
separate, schwingungsentkoppelte Einzelfundamente ausgespart
bleiben. Auch statisch kam auf die freitragende
Rahmenkonstruktion der Module einiges zu: So musste
der Boden im GHV-Raum für die Aufstellung eines Trenntransformators
mit einem Gewicht von ca. 1.000 kg und
die Decken des Niedrigtemperatur-Labors für die Aufhängung
dreier manueller Laufkatzen mit einer Traglast von
jeweils 250 kg verstärkt werden.
Die im Gebäude stattfindenden physikalischen Versuche
machten in manchen Räumen eine besondere Lichtqualität
notwendig oder forderten umfangreiche Stromund
Gasanschlüsse. So sind die Glastüren der Luftschleuse
und des Reinraums mit Spezialglas für Gelblicht ausgestattet.
Alle Leitungen, wie z. B. Druckluft, Helium, Sauerstoff
und Stickstoff, sind auf Putz verlegt, Decken wurden weder
abgehängt noch verkleidet, damit im Falle einer Leckage
rasch eingegriffen werden kann oder Veränderungen
in der Versorgung umgehend angepasst werden können.
Die PVC-Böden sind ableitfähig ausgeführt. Aus den meisten
Räumen führen Notausgangstüren ins Freie.
Bild 2. Die als Staffelgeschoss ausgebildete Technikzentrale mit den Lüftungselementen
sitzt auf den Modulen
(Fotos: ALHO Holding GmbH)
Alle Räume können vollständig verdunkelt werden.
In Räumen, die fensterlos bleiben mussten, wie beispielsweise
der Reinraum, wurden zwar ebenfalls Fensteröffnungen
in der Modulstruktur für eine eventuelle spätere Nutzungsänderung
vorbereitet, statt der Glasscheiben aber
Aluminium-Glattblechkassetten eingesetzt. So entsteht in
der Fassade ein umlaufend gleiches Erscheinungsbild.
Spitzenausstattung für Weltklasse-Forschung
Während der „Möblierungs“-Phase bot das Gebäudeinnere
ein kurioses Bild: Räume und Flure standen voll mit Kisten
aus Übersee, nicht selten mannshoch und beschriftet mit
japanischen Schriftzeichen, denn Prof. Yoichi Ando ließ die
benötigten hochmodernen Geräte für sein neues Labor –
z. B. Kristallzuchtanlagen, He 3 He 4 -Mischkryostate mit
supraleitenden Magneten, Magnetometer, Röntgen-Analysegeräte,
Rasterkraft- und verschiedene optische Mikroskope
– aus seinen zuvor genutzten Laboren im Heimatland
nach Köln verfrachten und dort wieder aufbauen.
Damit kann die Weltklasse-Forschung in Köln schnell
fortgesetzt werden. Aber auch der ALHO-Bauzeitenplan
ist rekordverdächtig: Von der Auftragserteilung bis zur Inbetriebnahme
des Gebäudes verging gerade einmal ein
halbes Jahr. Die Produktion der Module nahm davon drei
Wochen, die Vor-Ort-Montage nur zwei Tage in Anspruch.
Mit sechs Wochen Bauzeit für die Fassadenmontage fiel
dieses Zeitfenster im Vergleich schon üppig aus. Dafür
aber zeigt die Gebäudehülle eine gelungene Mischung dessen,
was im Modulbau möglich ist. In spannungsvoller Abfolge
haben die Planer eine verputzte Wärmedämmverbundfassade,
gedämmte Aluminiumkassetten, hinterlüftete
Paneele sowie Wellblechverkleidungen angeordnet. Das
Bauwerk hebt sich damit von den Bestandsgebäuden deutlich
ab, gliedert sich aber dennoch ohne zu dominieren
harmonisch in das gewachsene Gebäudegefüge auf dem
Campus ein.
Weitere Informationen:
ALHO Holding GmbH
Juliane Brendebach, Marketingleitung
PF 1151, 51589 Morsbach
Tel. (02294) 69 61 77, Fax (02294) 69 62 77
marketing@alho.com, www.alho.com
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
77

Modulbauweise
Klinikbau just in time – trotz Flüchtlingskrise
Laboren, Operationssälen etc. In diesem Geschäftsfeld
sind wir zuhause, vor allem hier haben wir uns international
einen glänzenden Ruf erarbeitet. Wir legen größten
Wert darauf, auch in der jetzigen Situation die von uns
gewohnte Schnelligkeit und Termintreue gewährleisten zu
können. Das „Polarkrankenhaus“ in Norwegen beispielsweise
wird bereits ein gutes halbes Jahr nach Anlieferung
bezugsfertig sein.
Wie wollen Sie das gewährleisten? Häufig ist von Überlastung
der Unternehmen die Rede, die keinen Raum für anderes
lässt.
Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffler
(Foto: CADOLTO)
Der enorme Bedarf an Unterkünften für zigtausende Flüchtlinge
sorgt bei vielen Bauunternehmen für volle Auftragsbücher, so
dass andere Projekte hinten anstehen müssen. Schulen, Kindergärten,
medizinische Einrichtungen wie Krankenhäuser – bleiben
die Bauvorhaben anderer wichtiger Bereiche nun auf der
Strecke? Dipl.-Ing. (FH) Michael Schäffler, Geschäftsleiter,
Vertriebsleiter und Prokurist der Cadolto Fertiggebäude GmbH &
Co. KG und Geschäftsführer der Cadolto Vertriebsgesellschaften
Österreich, Schweiz und Italien, über Potenziale und Kapazitäten
mitten in der Flüchtlingskrise.
Michael Schäffler: Die „Social Homes“ werden am Standort
in Thüringen produziert, die Kapazitäten im Stammwerk
in Cadolzburg sind davon unbenommen weiterhin
unserem Kerngeschäft, dem Medizinbereich, vorbehalten.
So sind wir auch in der jetzigen Situation in der Lage, Projekte
innerhalb von acht Wochen zu liefern. Wir legen großen
Wert auf Planung. Containerbau ist nicht unser Metier,
denn wir erstellen Hightech-Gebäude in Cadolto-Modulbauweise,
die auf Wertigkeit und Langfristigkeit ausgelegt
ist. Die „Social Homes“ beispielsweise sind auch optisch
gelungene Gemeinschafts- bzw. Familienunterkünfte für
Herr Schäffler, Cadolto hat zuletzt wieder durch ein spektakuläres
Projekt aufhorchen lassen. Den Neubau eines
Krankenhauses mit Benchmark-Charakter in Norwegen,
nördlich des Polarkreises im Dreiländereck mit Finnland
und Russland.
Michael Schäffler: Das stimmt, die Fachpresse hat ja auch
im Vorfeld bereits ausgiebig darüber berichtet. Wir sind
stolz darauf, ein international derart prestigeträchtiges Projekt
ausführen zu dürfen. Zumal es auch für das Land Norwegen
ein Imageprojekt ist, wenn man die exponierte Lage,
die extremen Bedingungen für den Bau und den multikulturellen
Hintergrund der Region bedenkt. Interessanterweise
war das Projekt ursprünglich gar nicht in Modulbauweise
ausgeschrieben. Doch gerade an diesem Einsatzort
kommen die Vorteile der Cadolto Modulbauweise voll zum
Tragen: vor allem die enorme Zeitersparnis und Witterungsunabhängigkeit
unserer nahezu komplett im Werk
vorgefertigten Raummodule.
Cadolto gilt als Marktführer im Modulbau für den medizinischen
Bereich. Bleiben denn für diese Kernkompetenz
überhaupt genug Kapazitäten angesichts des aktuell riesigen
Bedarfs an Flüchtlingsunterkünften?
Michael Schäffler: In der Tat erleben wir in diesem Bereich
eine noch nie dagewesene Anfragenflut. Dieser Herausforderung
stellen wir uns, da sehen wir uns in der Pflicht und
haben anlässlich der Flüchtlingskrise sogar ein sehr erfolgreiches
neues Produktprogramm – „Social Homes“ – entwickelt.
Unser strategischer Fokus ist und bleibt aber der
medizinische Bereich, insbesondere der Bau von Kliniken,
Bild 1. Das BioMedizinZentrumDortmund (BMZ) bietet jungen Unternehmen sowie
Start-ups aus den Bereichen Biomedizin, Bioinformatik, Proteomik sowie Biomikrostrukturtechnik
eine attraktive Infrastruktur, um ihre Ideen und Konzepte umzusetzen
78 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Modulbauweise
gen und Integration eine Wohn- und Schlaffläche von mindestens
7 m 2 pro Person, die „Social Homes“ bieten knapp
zehn und darüber hinaus durchdachte Grundrisse, Tageslichteintrag
und ein gutes Wohnambiente.
Vielerorts hört man auch Klagen über explodierende Preise
in der Baubranche?
Bild 2. SALSA School of Analytical Sciences Adlershof in Berlin-Adlershof – deutschlandweit
einziges Exzellenzprojekt im Bereich der interdisziplinären analytischen Wissenschaften
(Foto: Antje Dittmann))
den längerfristigen Verbleib und der Möglichkeit einer anderweitigen
Nachnutzung, z. B. als Hotels, Jugendherbergen
oder – stark im Kommen – Hostels. Sie müssen sich
einmal vorstellen, dass wir als einziges Unternehmen sogar
eine Rücknahme anbieten. Diese beinhaltet Rückbau und
Wiederverwendung. Nachhaltiger und besser planbar für
Kunden geht es doch gar nicht.
Wie kann man sich dieses Gebäudekonzept vorstellen?
Michael Schäffler: Es handelt sich um Stahlkonstruktionen,
die mit Gipsfaserplatten verkleidet und nach den aktuellen
Energieeinsparverordnungen mineralisch gedämmt
werden. Die Module entsprechen den geltenden Brandschutzanforderungen
und sind komplett aus nicht brennbaren
Materialien gefertigt. Die Gemeinschaftsunterkünfte
verfügen über Schlafräume für zwei bis vier Personen mit
Aufenthaltsgelegenheit und einem zentralen Sanitärkern.
In die Appartements der Familienunterkünfte sind eine
Küche und ein dezentraler Sanitärkern integriert. Darin
können bis zu 70 Personen untergebracht werden. Übrigens
empfiehlt die Arbeitsgemeinschaft für Flüchtlingsfra-
Michael Schäffler: Solche Gerüchte geistern umher, aber
dem muss ich ganz klar widersprechen. Was uns betrifft:
Wir liefern weiterhin zum garantierten Festpreis. Das ermöglicht
unsere Philosophie der weitreichenden Vorfertigung
und die damit verbundene Kalkulationssicherheit.
90 % der Arbeiten werden bereits im Werk unabhängig von
äußeren Einflüssen erbracht, kein anderes vergleichbares
Unternehmen weltweit erreicht einen derart weitgehenden
Vorfertigungsgrad.
Welche Projekte haben Sie denn in Ihrer „Paradedisziplin“
gerade in Arbeit?
Michael Schäffler: Derzeit bauen wir zum Beispiel zwei
Hybrid-OPs, einen in Düsseldorf und einen in Lugano
(Schweiz). Das stellt momentan den höchsten Anspruch
im OP-Bau dar. Für viele ist dies der OP-Saal der Zukunft.
Unsere vielleicht bemerkenswerteste Innovation der letzten
Jahre. Darüber hinaus bauen wir derzeit ein 11.000 m 2
großes Interimsgebäude für das Wiener Wilhelminenspital.
Neben der Pathologie und acht OP-Sälen umfasst das Gebäude
auch 1.400 m 2 Laborbereich. So flexibel wie unsere
Produkte sind auch unsere Finanzdienstleistungen, denn
das Gebäude ist vermietet und wird von uns nach Ende
der Laufzeit ganz unkompliziert wieder abgebaut und zurück
genommen.
Die Betreiber von Kliniken oder anderen medizinischen
Einrichtungen müssen sich also keine Sorgen um ihre
Bauvorhaben machen?
Michael Schäffler: Ganz im Gegenteil. Das ist und bleibt
sprichwörtlich eine Herzensangelegenheit und wir sind uns
auch hier unserer Verantwortung durchaus bewusst.
Cadolto ist der weltweit führende Spezialist für die Erstellung
komplexer, technisch anspruchsvoller Gebäude in
modularer Bauweise – insbesondere in den Kernbereichen
Krankenhaus- und Laborbau. Der hohe Grad der industriellen
Gebäudefabrikation ermöglicht die schnelle und
schlüsselfertige Realisierung kompletter Bauvorhaben bei
nahezu störungsfreiem laufendem Betrieb. Das mittelständische
Unternehmen mit Stammsitz in Cadolzburg/Mittelfranken
wurde 1890 gegründet und beschäftigt derzeit ca.
400 qualifizierte Mitarbeiter. Es verfügt über eigene, international
verteilte Standorte und Produktionswerke sowie
ein flächendeckendes Vertriebs- und Beratungsnetz.
Bild 3. Das Biotechnologiezentrum Münster (BioZ) wird von der Technologieförderung
Münster GmbH betrieben
(Fotos 1 und 3: CADOLTO)
Weitere Informationen:
CADOLTO Fertiggebäude GmbH & Co. KG
Wachendorfer Straße 34, 90556 Cadolzburg bei Nürnberg
Tel. (09103) 502-0, Fax (09103) 502-120
info@cadolto.com, www.cadolto.com
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
79

Innenausbau/Klima- und Lüftungstechnik
Hohe Anforderungen an die Klima- und Lüftungstechnik in Forschungsund
Laborbauten
Der Lufttechnik in sensiblen Bereichen wie Laboratorien, Krankenhäusern,
Forschungsinstituten, Tierställen oder in der Reinraumtechnik
kommt eine entscheidende Bedeutung zu. Ohne
eine funktionierende und verlässliche Lüftungstechnik wären
diese Bereiche nicht ordnungsgemäß zu betreiben.
Gebäude zur wissenschaftlichen Forschung erfordern besonders
komplexe Planungsprozesse. Zum einen sind Bereiche
unterschiedlichster Nutzung (Labore, Geräteräume,
Lagerräume, Büros) mit unterschiedlichen Lüftungsanforderungen
zu berücksichtigen. Zum anderen wird in Laboren
mit gesundheitsgefährdenden oder gefährlichen Stoffen gearbeitet,
sodass an die Klimatisierungs- und Lüftungstechnik
die höchsten Anforderungen gestellt werden, um den Schutz
des Laborpersonals und der Umwelt zu gewährleisten.
Der Schutz des Menschen steht im Vordergrund
Ob bei der Arbeit am Laborabzug oder am Schreibtisch –
eine flexible raumlufttechnische Anlage muss neben der
Sicherheit auch für das maximale Wohlbefinden des Laborpersonals
Sorge tragen. Der Einfluss der Raumluftqualität
auf Motivation, Wohlbefinden und Akzeptanz der Arbeitsstätte
ist nicht zu unterschätzen. Untersuchungen zeigen,
dass mit einer zunehmenden Frischluftzufuhr Produktivität
und Zufriedenheit signifikant steigen und gute Luft dazu
führt, dass weniger Allergien, Infektionen und deshalb
krankheitsbedingte Fehlzeiten auftreten.
In Laboren geht es primär um die Abfuhr von Gefahrstoffen.
Schadstoffbeladene Luft muss ausreichend verdünnt,
gereinigt und gezielt aus dem Gebäude geleitet werden.
Dies gilt für die Raumluft ebenso wie für Sonderabluft,
wie z. B. die Abluft von Laborabzügen oder Geräten. Dabei
müssen folgende Aspekte sichergestellt werden:
––
Verdünnung und Abführung möglicherweise freigesetzter
Gefahrstoffe im Laborabzug und im Labor, um Gesundheitsgefährdungen
über die Atemluft zu vermeiden
(Einhaltung der MAK-Werte)
Bild 1. Hochschule Rhein-Waal, Kamp-Lintfort: Fünf neue Gebäude auf 19.000 m 2 Fläche
mit sieben Hörsälen sowie Seminarräumen, Laboren und PC-Pools bieten 2.000 Studierenden
exklusive Lernräume
Bild 2. Die Labore stellen an die raumlufttechnische Planung komplexe Anforderungen
––
Einhaltung einer definierten Raumluftbilanz zum Schutz
angrenzender Gebäudebereiche
––
Frischluftzufuhr unter Einhaltung der Behaglichkeitskriterien
nach EN 15251.
Speziell am Laborabzug sind dabei folgende Punkte in Betracht
zu ziehen:
––
Rückhaltevermögen: Laborabzüge müssen verhindern,
dass Gase, Dämpfe oder Stäube in gefährlicher Konzentration
aus dem Inneren des Abzugs ins Labor gelangen
können
––
Spülung: Abzüge müssen verhindern, dass sich in ihrem
Innern eine zündfähige (explosionsfähige) Atmosphäre
bilden kann
––
Spritz- und Splitterschutz: Abzüge müssen verhindern,
dass Mitarbeiter durch Spritzer oder umherfliegende
Teile zu Schaden kommen.
Letzteres ist durch die Bauart des Abzugs sicherzustellen.
Für die ersten beiden Punkte ist die lufttechnische Regelung
verantwortlich. Deshalb kommt der Laborabzugsregelung
auch die zentrale Aufgabe zu, die Anforderungen, in
Europa gemäß EN 14175 Laborabzugsnorm, zuverlässig
und effizient zu erfüllen.
Bei den typischen Prämissen für die Planung eines
Forschungs- und Laborgebäudes sind insbesondere für die
Planung eines Luft-Management-Systems die Parameter
Luftvolumenstrom und Druckdifferenz wichtig.
Die Luftvolumenströme ergeben sich aus dem Abluftverbrauch,
wobei dieser die erforderliche Höhe der Zuluftvolumenströme
bestimmt. Die Abluftvolumenströme sind
abhängig von der Art und Größe des Laborraums und den
eingesetzten Laborabzügen und Absaugvorrichtungen. Die
genau einzuhaltenden Luftwechselraten sind in den jeweiligen
Landesnormen definiert. In Deutschland gilt hier die
DIN 1946-7, welche bei Laborbetrieb einen Mindestabluftvolumenstrom
von 25 (m 3 /h)/m 2 empfiehlt. Bei Nichtbelegung
des Labors ist ein reduzierter Raumluftwechsel möglich.
80 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Innenausbau/Klima- und Lüftungstechnik
Bild 3. Das Lüftungssystem sorgt für ein angenehmes Arbeitsklima in den Räumen und
Sälen und für die optimale Belüftung der Labore zum Schutz der Menschen
In Laboratorien, Forschungsgebäuden und ähnlichen
Einrichtungen, wie z. B. Reinräumen, müssen durch die
Raumlufttechnik unterschiedliche Druckverhältnisse geschaffen
werden, oder anders ausgedrückt, es müssen
Druckdifferenzen bestehen. Durch die Druckdifferenzen
wird der Austritt von Stoffen aus dem Labor oder der Eintritt
in das Labor unterbunden. Um die geforderten Druckverhältnisse
zu gewährleisten, gibt es zwei Lösungsansätze:
––
konstante Zuluft-Abluft-Differenz, wodurch eine Nachströmung
und damit Aufrechterhaltung der Differenz
über Raumleckagen erfolgt
––
eine Raumdruckregelung, die einen vorgegebenen Raumdruckwert
einhält.
Entsprechend den Normen ergeben sich sehr hohe Luftwechsel:
ca. 150- bis 200-fach in Laborabzügen und beispielsweise
ein 8-facher Luftwechsel im Raum. Umso
wichtiger, dass das Luft-Management auf sich ändernde
Nutzungsbedingungen reagiert, damit die Energiekosten
optimiert werden. Um den Energieeinsatz im Labor so effizient
wie möglich zu gestalten und die hohen Betriebskosten
spürbar zu senken, müssen Volumenströme auf das
notwendige Minimum zurückgeführt werden. Der Aufwand
für Luftaufbereitung und -transport sollte so effizient
wie möglich gestaltet werden. Luft-Management-Systeme
erreichen durch eine intelligente, bedarfsgerechte Volumenstromregelung
einen hohen Effizienzgrad bei gleichzeitiger
Aufrechterhaltung der Schutzziele. Die Anlagen arbeiten
nur dann im Vollbetrieb, wenn im Labor auch gearbeitet
wird. In der übrigen Zeit werden sie i. d. R. mit einem verminderten
Luftwechsel gefahren. Zur Einhaltung der Komfortkriterien
kann es hierbei notwendig werden, einzelne
Durchlässe zur Einhaltung der Mindestaustrittsgeschwindigkeit
abzusperren.
Neben der reinen Luftvolumenstromanpassung dient
auch eine intelligente Philosophie zur Anpassung der Ventilatordrehzahl
diesem Zweck. Durch die Weitergabe der
Klappenstellung an die Gebäudeleittechnik oder direkt an
das RLT-Gerät lassen sich die Drehzahlen der Ventilatoren
gemäß der Anlagenkennlinie und damit verbunden hohe
Energieeinsparungen erreichen.
Die raumlufttechnische Anlage muss sozusagen die
Quadratur des Luftkreislaufes lösen und eine Balance zwischen
effektiver Luftverteilung, Energieeffizienz der Anlage
und Sicherheit und Komfort für den Menschen am Arbeitsplatz
halten. Das Luft-Management-System ist modular aufgebaut,
sodass es sich auch bei Erweiterungen von Laboren
oder aber sich verändernden Bedingungen flexibel anpassen
lässt.
Intelligente und einfache Vernetzung bis hin
zur Gebäude leittechnik
Um die Sicherheit und den Komfort in Laboratorien zu
jedem Zeitpunkt sicherzustellen, werden die Komponenten
eines raumlufttechnischen Systems miteinander vernetzt.
Ein intelligentes Luft-Management kann somit alle
relevanten Daten erfassen, auswerten und für die Regelung
des Systems nach vorgegebenen Parametern sorgen.
Eine Raumdruckregelung ist immer dann vorzuziehen,
wenn die betreffenden Räume hohe Dichtigkeiten aufweisen,
d. h. ein Nachströmen von Luft in ausreichendem
Ausmaß kann nicht durch Raumleckagen erfolgen. Infolgedessen
sind die Differenzen zwischen Zu- und Abluftvolumenstrom
so gering, dass eine reine Volumenstromdifferenzregelung
auf Grund der üblichen Toleranzen
nicht mehr möglich ist. Zudem sind für einige Laborbereiche
(Sicherheitslaborstufen S3, S4) Raumdruckregelungen
zwingend vorgeschrieben.
Energieeffiziente bedarfsgeregelte Lüftung
Bild 4. Alle Labore wurden mit dem speziell für solche Räume entwickelten Luft-
Management-System von TROX (LABCONTROL) ausgestattet
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
81

Innenausbau/Klima- und Lüftungstechnik
Bild 5. Effiziente raumlufttechnische Anlage dank perfekt aufeinander abgestimmter Komponenten: Der TROX Leistungsumfang für Forschungs-und Laborbauten umfasst Komponenten,
Geräte und Systeme (LABCONTROL)
(Fotos/Grafik: TROX)
Dank des Kommunikationssystems mit Plug & Play
können alle Systemkomponenten sofort nach Einbau miteinander
kommunizieren, ohne dass eine Adressierung notwendig
wird. Die Komponenten sind hierzu so aufeinander
abgestimmt, dass alle Bausteine des Systems wie Zahnräder
in einem Getriebe ineinander greifen. Der modulare Aufbau
der Hardware ermöglicht hier eine projektspezifische Anpassung,
die alle Erfordernisse abdeckt. Steckerfertige Anschlüsse
kombinieren einfache Installation mit flexibler
Erweiterbarkeit. So kann nach erfolgter Inbetriebnahme
eine Erweiterung um zusätzliche Systemkomponenten erfolgen,
die dann automatisch erkannt und integriert werden.
Um das raumlufttechnische Gesamtsystem eines Gebäudes
in seiner Regel- und Steuerbarkeit noch einfacher
und problemlos zu gestalten, fungiert das RLT-Gerät idealerweise
als Zentrale der Automationsebene. Alle Lüftungskomponenten
des Luft-Management-Systems sind somit
mit dem zentralen RLT-Regelsystem verbunden, das autark
als Leitstelle in kleineren Gebäuden arbeiten oder dank
modularer Adapter für alle gängigen Bussysteme problemlos
an die Gebäudeleittechnik angebunden werden kann.
Fazit
Die Anforderungen an eine energieeffiziente Klimatisierungs-
und Raumlufttechnik lassen sich wie folgt zusammenfassen:
––
Bilanzierung der Zu- und Abluftvolumenströme
––
bedarfsgeführte Anpassung der Luftvolumenströme an
die Nutzung der Räume
––
automatischer hydraulischer Abgleich der Volumenströme
––
Anpassung der Ventilatordrehzahlen an den Luftbedarf
durch intelligente Auswertung der Systemparameter an
jeder lufttechnischen Komponente, dadurch Minimierung
der Druckverluste an den Drosselelementen
––
Kommunikation zwischen allen Gewerken und Komponenten
der Anlage
––
problemlose Anbindung an die GLT verschiedenster
Hersteller durch flexibel anpassbare Schnittstellen.
Um das komplexe raumlufttechnische Gesamtkonzept für
Laborgebäude zu realisieren, das höchste Sicherheits- und
Komfortansprüche gleichermaßen erfüllt, ist die enge Zusammenarbeit
von Planern, Anlagenbauern, Nutzern und
Herstellern bereits in der Planungsphase ratsam. So kann
vorausschauend geplant werden, und es ist sichergestellt,
dass die Anlage sicher und zuverlässig arbeitet und den
individuellen Anforderungen gerecht wird. Praktische Planungshilfen
bietet die anwendungsorientierte Broschüre
„Sicheres Klima- und Luftmanagement für Laboratorien“.
Stefan Lange, Funktionsbereichsleiter Produktmanagement
Regeltechnik und Akustik, TROX GmbH
Weitere Informationen:
TROX GmbH
Heinrich-Trox-Platz, 47504 Neukirchen-Vluyn
Tel. (02845) 202-0, Fax (02845) 202-265
trox@trox.de, www.trox.de
82 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Baustatik Baupraxis
Bücher und Zeitschriften – ein Überblick
Baustatik
Grundlagen – Stabtragwerke –
Flächentragwerke
Theory of Structures
Fundamentals, Framed Structures,
Plates and Shells
The History of the Theory
of Structures
From Arch Analysis to Computational
Mechanics
Der Turm und die Brücke
Die neue Kunst des
Ingenieurbaus
Ausgewählte
Titel auch als
erhältlich
Stahlbau-Kalender 2015
Eurocode 3 – Grundnorm,
Leichtbau
Eurocode 3 Bemessung
und Konstruktion von
Stahlbauten, Band 1
Evaluierung der linea-
ren und nichtlinearen
Stabstatik in Theorie und
Software
Statische Beurteilung
historischer Tragwerke
Band 1: Mauerwerkskonstruktionen
Statische Beurteilung
historischer Tragwerke
Band 2: Holzkonstruktionen
Werkstoffübergreifendes
Entwerfen und Konstruieren
Einwirkung, Widerstand,
Tragwerk
Werkstoffübergreifendes
Entwerfen und Konstruieren
Bauteile, Hallen, Geschossbauten
Alle Zeitschriften
auch als
journal
erhältlich
Bautechnik
Zeitschrift für den gesamten
Ingenieurbau
Beton- und Stahlbetonbau
Stahlbau
Online Bestellung: www.ernst-und-sohn.de/bücher
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
1036256_dp

Innenausbau/Klima- und Lüftungstechnik
Kautschuk für alle Einsatzbereiche
Im Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) werden
u. a. Instrumente für internationale Weltraummissionen, wie
etwa die ESA-Mission Rosetta, entwickelt und gebaut. Seit 2014
sind die mehr als 300 Mitarbeiter des MPS in einem neuen Gebäude
auf dem Nordcampus der Universität Göttingen untergebracht.
Entworfen wurde der Neubau vom Aachener Ingenieur
und Architekturbüro Carpus + Partner. Nicht zum ersten Mal entschied
sich die Max-Planck-Gesellschaft für Bodensysteme aus
Kautschuk von nora systems. Denn diese bieten Funktionalität,
Sicherheit und Design über alle Einsatzbereiche hinweg. Im Institut
liegen nun auf fast 10.000 m 2 nora Böden – vom Labor bis zur
Kita.
Bei der Innenausstattung des Neubaus standen mehrere
Aspekte im Vordergrund. Die verwendeten Baumaterialien
sollten hochwertig und langlebig sein, aber auch die zeitgemäße
Optik des Forschungsgebäudes unterstützen. Im
Neubau des MPS, in dem Labore, Reinräume, Werkstätten,
Bibliothek, Hörsaal, Kindertagesstätte und Gästewohnungen
untergebracht sind, kommen deshalb gleich vier
verschiedene nora Produkte zum Einsatz. „Die nora Böden
bieten zum einen ein hohes Maß an Funktionalität
und Sicherheit“, sagt Architekt Albert Borucki, zuständiger
Projektleiter bei Carpus + Partner. „Darüber hinaus
eröffnen sie durch die Vielzahl von Farben und Oberflächenstrukturen
zahlreiche Gestaltungsoptionen.“
Beste Akustikeigenschaften
Bild 2. Die Kautschukböden sind absolut widerstandsfähig und pflegeleicht
(Fotos: Marcus Ebener)
Ein Beispiel für die gelungene Synthese zwischen Optik
und Funktion ist norament serra. „Für die viel frequentierte
Eingangshalle haben wir nach einer kostengünstigen
Alternative zum ursprünglich vorgesehenen Granitboden
gesucht“, berichtet Diplom-Ingenieurin Margarete Steinfadt,
Leiterin Gebäude- und Betriebstechnik beim Max-
Planck-Institut Göttingen. Norament serra war hier die
ideale Wahl – und das gleich in mehrfacher Hinsicht. Mit
seinem Schieferdesign besitzt der Boden die Anmutung
von Naturstein, bietet aber alle Vorteile des Materials Kautschuk.
So mindert er den Trittschall erheblich und sorgt
auf diese Weise trotz der Höhe des Foyers für eine gute
Akustik.
Hoher ergonomischer Komfort
Wichtig war für die Nutzer auch die Ergonomie der Kautschukböden:
Durch ihre Dauerelastizität bieten sie einen
hohen Geh- und Stehkomfort – Rücken und Gelenke werden
geschont, so dass der Körper nicht so schnell ermüdet
wie auf härteren Untergründen. „Die nora Böden lassen sich
sehr angenehm begehen“, bestätigt die Diplom-Ingenieurin.
Vor allem für die Mitarbeiter in den Laboren, die bei ihrer
Tätigkeit lange stehen müssen, ist dies ein großer Vorteil.
Robust und pflegeleicht
In den Büros, der Kindertagesstätte und den Gästewohnungen
liegt noraplan unita. „Der Boden hat uns mit seinem
innovativen Design begeistert“, sagt Architekt Borucki.
Bei dem mit dem red dot award ausgezeichneten Produkt
sind Granitsplitter in den Kautschuk integriert, die das
Licht je nach Einfallswinkel reflektieren. Die Labore und
Reinräume wurden mit noraplan sentica ausgestattet, zum
Teil in elektrostatisch ableitender Qualität. Durch das zurückhaltende
Design erscheint die Bodenfläche nahezu
unifarben, die Räume wirken einladend und wohltuend
ruhig. Gleichzeitig kaschiert die harmonische Granulateinstreuung
wirkungsvoll Anschmutzungen. „Die Kautschukböden
sind absolut widerstandsfähig und pflegeleicht“,
sagt Architekt Borucki. Weil sie außerdem leicht und wirtschaftlich
zu reinigen sind, eignen sie sich perfekt für vielfrequentierte
Gebäude wie das MPS.
Bild 1. In der stark frequentierten Eingangshalle mindert norament serra den Trittschall
erheblich und sorgt so trotz der Höhe des Foyers für eine gute Akustik
Weitere Informationen:
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Höhnerweg 2–4, 69469 Weinheim
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84 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Sicherheit/Brandschutz
Entwicklung einer HPLC Service Station
Wirtschaftliches Arbeiten, ökologische Unbedenklichkeit, größtmöglicher
Arbeitsschutz und größtmögliche Arbeitssicherheit
sowie optimale Komfortkriterien charakterisieren heute das
Arbeiten im Labor. Gerade bei der Entwicklung von Sicherheitsschränken
sind daher nicht nur Sicherheitsvorschriften relevant,
sondern die Schränke sollen auch den gestiegenen Ansprüchen
der Nutzer gerecht werden, wie die Entwicklung der HPLC Service
Station für die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
beispielhaft belegt.
Vor dem Hintergrund stetiger Effizienzsteigerungen, Kostenminderungen
und steigendem Umweltbewusstsein gewinnt
nachhaltiges Arbeiten im Labor immer mehr an
Bedeutung. Geringere Emissionen in die Atmosphäre, den
Boden und die Gewässer reduzieren Umweltbelastungen
maßgeblich. Auch im Chromatographielabor gilt es, die
Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt zu minimieren
bzw. zu verhindern. Die von DÜPERTHAL entwickelte
HPLC Service Station erfüllt dabei alle Voraussetzungen
für die Lagerung und Handhabung von Lösungs- und
Laufmitteln für die verschiedensten Chromatographiesysteme.
Aktive und passive Lagerung
Die Lagerung von brennbaren Flüssigkeiten und Feststoffen,
Gefahrstoffen und Chemikalien ist in verschiedenen
Gesetzen geregelt, wie z. B. die Lagerung brennbarer Flüssigkeiten
in der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)
oder den Technischen Regeln für Gefahrstoffe (TRGS).
Handelt es sich um die Lagerung original verpackter oder
fest verschlossener Substanzen, deren Dämpfe im Regelfall
nicht in die Atmosphäre gelangen, spricht man von passiver
Lagerung. Die passive Lagerung in Sicherheitsschränken
ist ausführlich in den Vorschriften TRGS 510 (vormals
TRbF 20) geregelt. In der Praxis ist jedoch meist die aktive
Lagerung Realität, wenn nämlich am Sicherheitsschrank
Stoffe ab- und umgefüllt werden, mit Substanzen gearbeitet
wird oder Abfallstoffe anfallen, die entsorgt werden
müssen. Die aktive Lagerung umfasst demnach das Aufbewahren
brennbarer Flüssigkeiten in ortsbeweglichen Gefäßen,
die am Ort ihrer Lagerung ortsfest als Entnahme- und
Sammelbehälter benutzt oder zu sonstigen Zwecken geöffnet
werden.
Bild 1. Die HPLC Service Station erfüllt alle Voraussetzungen für die Lagerung und
Handhabung von Lösungs- und Laufmitteln für die verschiedensten Chromatographiesysteme
Eine Schrankserie, die alle gesetzlichen Anforderungen
erfüllt und besonderen Wert auf Bedienerfreundlichkeit
legt, wurde von DÜPERTHAL mit der neuen TÜV-baumustergeprüften
HPLC Service Station mit integriertem
DISPOSAL UTS ergo line Sicherheitsschrank entwickelt.
Dieses besondere Einrichtungsobjekt erfüllt die verschiedensten
Anforderungen und Arbeitsprozesse mit HPLC-
Anlagen. Die HPLC Service-Station wurde speziell für
aktive Lagerungsmöglichkeiten in unterschiedlichen Ausführungen
entwickelt (Bild 1) und erlaubt den Betrieb von
zwei HPLC-Anlagen sowie das Sammeln der HPLC-Abfälle
über zwei Wochen bei einer Durchflussrate von 1 ml/
min pro HPLC-Anlage. Um ein sicheres Sammeln von
HPLC-Abfällen zu gewährleisten, verfügen alle Modelle
der Schrankserie nach den gängigen Vorschriften
TRGS 509 (vormals TRbF 30) und TRGS 526 (Laborrichtlinie)
für die aktive Lagerung über eine optimierte Lüftung
und eine erweiterte Erdung. Die Wirksamkeit der Lüftung
sowie die Kontrolle der Abluft sind ein wichtiger Bestandteil
zur Einhaltung des Explosionsschutzkonzeptes. Bei
der aktiven Lagerung müssen Sicherheitsschränke zwingend
an eine technische Lüftung angeschlossen und überwacht
werden. So verfügen die neuen Sicherheitsschränke
über eine effiziente Luftführung mit erhöhtem Abluftvolumenstrom,
dessen dreifache Wirkung Sicherheit gewährleistet.
Mit der Objektabsaugung werden Dämpfe und
Schadstoffe, die beim Umfüllen am Sammelbehälter entstehen
können, direkt an der Entstehungsstelle sicher aufge-
Entwicklung der HPLC Service Station
Sie wünschen Sonderdrucke
von einzelnen Artikeln aus einer
Zeitschrift unseres Verlages?
Bitte wenden Sie sich an: Janette Seifert
Verlag Ernst & Sohn
Rotherstraße 21, 10245 Berlin
Tel +49(0)30 47031-292
Fax +49(0)30 47031-230
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85

Sicherheit/Brandschutz
Bild 2. Objektabsaugung beim Umfüllen und Absaugung
des Schrankinnenraums. Absperrhahn in tropffreier Ausführung
Bild 3. Die neuartige Push-to-open-Flügeltürtechnik
und die automatisch ausfahrenden Auszugswannen ermöglichen
einen leichten Zugriff auf eingelagerte Medien
und einen einfachen Wechsel der Kanister
nommen (Bild 2). Zeitgleich greift als zweite Stufe des Sicherheitspaketes
die Absaugung des gesamten Schrankinnenraumes.
Zusätzlich sind alle Sockel mit einer
permanenten Bodenabsaugung mit frontalen Abluftschlitzen
ausgestattet. Mit Anschluss der Abluft werden automatisch
Dämpfe und Schadstoffe, die sich am Boden sammeln,
sicher aufgenommen und der Abluft zugeführt. Bei
der aktiven Lagerung sind neben der TRGS 526 und
TRGS 509 noch zusätzliche Anforderungen aus den Richtlinien
BGR 120, BGR 132 bzw. TRBS 2153 und DIN EN
60079 10 zu berücksichtigen. Das Baumuster-Zertifikat zur
geprüften Sicherheit vom TÜV Süd ist dabei ein wichtiger
Baustein in der Gefährdungsanalyse und dem damit verbundenen
Explosionsschutzdokument.
Ergonomisch und mobil
Konstruktionstechnisch erlaubt der Toe-Kick-Sockel ergonomisches
und rückenschonendes Arbeiten. Der Schrank
ist nicht mehr frontbündig, der 85 mm hohe Sockel ist
50 mm zurückgesetzt, was genügend Freiraum bietet, um
ein Anstoßen der Füße zu vermeiden. Jetzt kann näher,
MPS gibt zusätzliche Sicherheit
Je nach Anforderungsprofil der Arbeitsprozesse ist es möglich,
individualisierte Systemlösungen für Sicherheitsschränke
zu entwickeln. Beispielhaft sind die eingebauten
Tischdurchführungen für das Sammeln von HPLC-Abfällen.
Der Schutz vor Überfüllung des Sammelbehälters im
Sicherheitsschrank ist dabei ein wichtiger Bestandteil des
Sicherheitskonzeptes. Das Modular-Protection-Sytem
(MPS) gibt bei Überfüllungsgefahr ein Warnsignal aus.
Optimale Übersicht und komfortables Handling
Die neuartige komfortable Push-to-open-Flügeltürtechnik
und die automatisch ausfahrenden Auszugswannen (Bild 3)
ermöglichen einen leichten Zugriff auf eingelagerte Medien
und einen einfachen Wechsel der Kanister. Zum Schutz vor
unnötigen Verschmutzungen beim Wechseln ist der Absperrhahn
tropffrei gefertigt. Das System bietet eine optimale
Übersicht und ist im Brandfall über Thermoauslösung
automatisch selbstschließend.
Bild 4. Der Toe-Kick-Sockel erlaubt ergonomisches und
rückenschonendes Arbeiten (Fotos: DÜPERTHAL)
86 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Sicherheit/Brandschutz
standsicherer und bequemer an der neuen HPLC Service-
Station gearbeitet werden (Bild 4). Die HPLC Service-Station
kann auch mit einem Rollensatz ausgestattet werden,
wodurch sie leichter in die vorhandene Ausstattung eingebaut
werden kann.
Dokumentation gibt Sicherheit – nicht nur für den Brandfall
Im Brandfall gewähren die nach DIN EN 14470-1 baumustergeprüften
Sicherheitsschränke der Serie DISPO-
SAL UTS ergo line 90 Minuten Feuerwiderstandsfähigkeit.
Darüber hinaus wurde die Modellreihe vom TÜV Süd mit
dem High Quality-Gütesiegel für gehobene Ausführung,
Benutzerfreundlichkeit und erhöhte Lebensdauer ausgezeichnet.
Fazit
Nur ein sicherer Arbeitsplatz in einer ökologisch und ökonomisch
ausgerichteten Arbeitsumgebung ist nachhaltig.
Im Kontext mit dem Nutzerverhalten stellt er die Voraussetzung
für funktionales und zielgerichtetes Arbeiten im
Labor dar. Zukunftsfähige Entwicklungen wie die HPLC
Service Station gewinnen daher zunehmend an Bedeutung.
Weitere Informationen:
DÜPERTHAL Sicherheitstechnik GmbH & Co. KG
Frankenstraße 3, 63791 Karlstein
Tel. (06188) 91 39-0, Fax (06188) 9139-121
info@dueperthal.com, www.dueperthal.com
Brandschutzklappen in Laborabluft – eine alternative Betrachtungsweise
Das Thema Brandschutzklappen beschäftigt die Fachwelt bereits
einige Jahre. Es gibt diverse Stellungnahmen, Gutachten, Monitoring
Programme usw., die belegen, dass die Verwendung der
am Markt verfügbaren, aber nicht für Laborabluft zugelassene
Brandschutzklappen, genauso sicher in belasteter wie in unbelasteter
Abluft betrieben werden können. Unbeeindruckt von
dieser Kenntnislage untersagen viele Genehmigungsbehörden
den Einsatz von Brandschutzklappen in der Laborabluft mit der
Begründung, dass es sich hier nicht um „atembare“ Luft handelt.
Tabelle 1
Tischabzug Raster 150
Breite Innenraum(m) 1,46
Tiefe Innenraum (m) 0,75
Höhe Innenraum (m) 1,55
Volumen/V A
(m³)
1,70
Volumenstrom (m 3 /h)
600
Luftdichte (20°C) (kg/m 3 )
1,20
Massenstrom (g/s) 201
Luftwechsel L (1/s) 0,098
Einstrom dV ein
/dt (m 3 /s)
0,17
Wenn der Einsatz von Brandschutzklappen für nicht atembare
Luft nicht genehmigt wird, muss man einen genaueren
Blick auf die tatsächliche Qualität der Abluft von Laborabzügen
werfen. Laborabzüge werden mit einer mittleren
Luftwechselrate von 400 m 3 /h pro lfd. m Abzugsbreite
betrieben. Dass entspricht bei einem Tischabzug einem
Luftwechsel von ca. 350 1/h. Ein Tischabzug mit einer
Rasterbreite von 150 cm und einem von der Frontschieberstellung
unabhängigem Luftvolumenstrom wird somit von
einem Luftmassenstrom von ca. 720 kg/h durchströmt
(s.0Tabelle 1).
Als atembare Luft soll entsprechend des Schreibens
des Ministeriums für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung
und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen vom
03.12.2013 diejenige Luft gelten, deren Belastung mit
Schadstoffen unterhalb der Arbeitsplatzgrenzwerte (AGW)
liegt [1]. Der Arbeitsplatzgrenzwert ist der Grenzwert für
die zeitlich gewichtete durchschnittliche Konzentration
eines Stoffs in der Luft am Arbeitsplatz in Bezug auf einen
gegebenen Referenzzeitraum. Er gibt an, bis zu welcher
Konzentration eines Stoffs akute oder chronische schädliche
Auswirkungen auf die Gesundheit von Beschäftigten
im Allgemeinen nicht zu erwarten sind (GefStoffV
03.02.2015 § 2, Absatz 8) [2].
In vielen Anwendungsfällen werden Laborabzüge lediglich
dazu genutzt, um gesundheitsschädliche Substanzen
umzufüllen oder zu filtrieren. In Laboratorien der Lebenswissenschaften
werden Reaktionen häufig sogar nur
im Mikroliter-Maßstab angesetzt. Es ist also naheliegend
anzunehmen, dass die Verdünnung der im Abzug verwendeten
Gefahrstoffe so groß ist, dass am Stutzen der Laborabzüge
die AGW nicht überschritten werden.
Die Arbeiten sowie die verwendeten Stoffe, mit denen
in den Abzügen umgegangen wird, sind in einer Betriebsbeschreibung
und Gefährdungsbeurteilung zu dokumentieren.
Hat man diese Angaben, ist man in der Lage, über
Abschätzung, Berechnung und/oder experimentelle Versuche
zu ermitteln, welcher Massenstrom an Schadstoffen an
die Abluft des Abzuges emittiert wird.
Am Beispiel des Neubaus des LKA Kiel wurde dieses
Vorgehen praktiziert. Die verwendeten Chemikalien und
Arbeitsweisen sind gut dokumentiert. In Tabelle02 sind
einige kritische Chemikalien sowie deren Stoffdaten, Art
der Verwendung und AGW aufgeführt. Um die in der Abluft
vorhandenen Konzentrationen der eingesetzten Gefahrstoffe
zu ermitteln, wurden zunächst die Prozesse betrachtet.
Auf Grundlage dieser Prozesse wurden Annahmen
für die Freisetzung dieser Stoffe in der Gasphase
ermittelt. Aerosole wurden in den folgenden Beispielen
nicht betrachtet. Folgende Prozesse wurden untersucht:
Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten
87

Sicherheit/Brandschutz
Tabelle 2
Substanz molare Masse Dampfdruck AGW [3] ÜF [3]
Prozess
M i
(g/mol) p i
(Pa) (ppm)
Essigsäure (konz.)
60,05 1600 25 2(I) Säure, Umfüllen
HCl (konz.) w =37% 36,46 19000 3 [4]
n/a Säure, Umfüllen
HNO 3
(konz.)
63,01 5600 1 n/a Säure, Umfüllen
NH 3
(konz.) w =25%
17,03 48300 20 2(I) Lauge, Umfüllen
Acetanhydrid 102,09 500 5 [5] n/a Derivatisierungsreagenz, Verdunsten
Aceton 58,08 24600 500 2(I) Lösemittel, Verdunsten
Methanol 32,04 12900 200 4(II) Lösemittel, Verdunsten
Diethylether 74,12 58600 400 1(I) Lösemittel/Extraktionsmittel, Verdunsten
Dichlormethan 84,93 47000 50 2(II) halogeniertes Lösemittel, Verdunsten
Chloroform 119,38 20900 0,5 2 (II) halogeniertes Lösemittel, Verdunsten
Ethylacetat
88,11 9800 400 2(I) Lösemittel, Verdunsten
Acetonitril 41,05 9700 20 2(II) Lösemittel, Verdunsten
Tabelle 3
Tischabzug Raster 150
Breite Innenraum(m) 1,46
Tiefe Innenraum (m) 0,75
Höhe Innenraum (m) 1,55
Volumen/V A
(m³)
1,70
Volumenstrom (m 3 /h)
600
Luftdichte (20°C) (kg/m 3 )
1,20
Massenstrom (g/s) 201
Luftwechsel L (1/s) 0,098
Einstrom dV ein
/dt (m 3 /s)
0,17
1. Für die Herstellung verdünnter Säuren und Laugen aus
konzentrierten Stammlösungen werden diese unter
dem Abzug 20 ml aus 2-Liter-Gebinden umgefüllt, um
anschließend durch Zugabe von Wasser die gewünschte
Endkonzentration zu erhalten. Für die Modellrechnung
wird angenommen, dass der Umfüllvorgang ca. 5 Sekunden
dauert und dabei 20 ml der Gasphase in den
Abzugsinnenraum entweichen.
2. Derivatisierungsreagenzien wie Acetanhydrid werden
in Mengen von bis zu 30 ml zu einem Probenmaterial
gegeben und nach der stattfindenden Reaktion im
Stickstroffstrom abgeblasen. Es werden bis zu 20 Proben
gleichzeitig behandelt. Die vollständige Trocknung
ist nach ca. 1 Stunde erreicht.
3. Unterschiedliche Lösungsmittel werden in Mengen bis
zu 10 ml im Stickstroffstrom über eine Stunde hinweg
bis zur vollständigen Trocknung abgedampft. Dabei
werden bis zu 10 Proben gleichzeitig bearbeitet.
Um die im Abzug freiwerdenden Gaskonzentrationen abzuschätzen,
wurden folgenden vereinfachten Annahmen
getroffen:
Die entstehenden Gase sind ideale Gase. Die Arbeiten
finden bei Raumtemperatur statt. Die molare Masse und
der Dampfdrucks bei Raumtemperatur der jeweiligen Gefahrstoffe
lassen sich aus der Literatur ermitteln. Hieraus
lässt sich dann die jeweilige „Gasdichte“ im gesättigten
Zustand ermitteln. Aus dieser wird dann wiederum der
Massenstrom aus der Lösung berechnen. Der Anteil dieses
Massenstroms am Gesamtmassenstrom der Abzugsabluft
in ppm (parts per million) kann mit dem AGW verglichen
werden. Ist er kleiner als der AGW, liegt „atembare“ Luft
vor. Für die Stoffvolumina wurden in den oben genannten
drei Fällen folgende Annahmen getroffen:
1. Der Umfüllvorgang dauert ca. 5 Sekunden, wobei von
der in der Flasche vorhandene Gasphase parallel ebenfalls
20 ml entweichen.
2. Es erfolgt keine Stoffumsetzung in der Derivatisierungsreaktion,
d. h. das komplette Reagenz wird verdampft.
3. Die Verdunstung der Substanz folgt einer linearen Abhängigkeit,
vollständige Trocknung ist nach einer
Stunde erreicht.
Die Ergebnisse der Berechnungen sind in Tabelle 3 ersichtlich.
Um die Anwendbarkeit der Berechnungen zu überprüfen,
wurden für konzentrierte Salzsäure sowie konzentrierte
Ammoniaklösung parallel zur Berechnung experimentelle
Verdunstungsversuche durchgeführt. Hierzu wurden
einige Milliliter der Flüssigkeiten in einer Schale über
einen definierten Zeitraum (5 Minuten) verdunstet und die
Massenänderung mittels Wägung bestimmt. Das Ergebnis
ist in Tabelle 4 zusammengefasst.
Es zeigt sich bei einem Vergleich zwischen überschlägiger
Berechnung und Experiment, dass die Emissionswerte
der experimentellen Messung etwa um den Faktor
10 geringer sind als die der überschlägigen Berechnung.
Das erscheint schlüssig, da die Berechnung von einer gesättigten
Gasphase ausgeht, die in der Realität aber nicht
vorliegen dürfte. Ergibt also die einfache Modellrechnung
eine Konzentration als nach AGW zulässig, kann davon
ausgegangen werden, dass keine weiteren Untersuchungen
unternommen werden müssen, da der reale Wert weit geringer
ist.
Tabelle 4
Verdunstungsversuch
HCl 37% NH 3
25%
M (g/mol) 36,46 17,03
Versuchszeit (min) 5 5
gemessener Massenverlust (mg) 28,0 168,8
Massenverlust pro Zeit (mg/s) 0,093 0,563
Massenstrom Abzugsluft (g/s) 200,7
berchnete Konzentration am
Abluftstutzen (ppm)
0,465 2,804
(Tabellen 1–4: www.labor-concept.de)
88 Ernst & Sohn Special 2016 · Forschungs- und Laborbauten

Sicherheit/Brandschutz
Des Weiteren gilt, dass nach der TRGS 900 [3] die
Konzentrationen von Stoffen in der Atemluft erheblichen
Schwankungen unterworfen sein können. Daher werden
die AGW durch sogenannte Kurzzeitwerte ergänzt. Diese
ergeben sich aus dem Produkt von AGW und einem Überschreitungsfaktor,
der bis zu einem Höchstwert von 8 reichen
kann, d. h. der AGW darf in Einzelfällen kurzzeitig
bis zum 8-Fachen erhöht sein. Weiterhin werden die Stoffe
gemäß ihrer Toxizität in die zwei Kategorien I und II unterteilt
(vgl. [3] und Tabelle 1). Bei Überschreitung des
AGW entsprechend der Angabe in der TRGS 4x pro
Schicht über 15 Minuten darf keine weitere Exposition erfolgen.
In der Literatur finden sich auch komplexere Berechnungsmodelle
für die Verdampfungsrate verschütteter Lösungen
und Mischungen. Diese könnten zu einer exakteren
Bestimmung der Chemikalienkonzentrationen im Abzug,
z. B. auch im Havariefall, herangezogen werden [6].
Die Ausführungen zeigen, dass man unter bestimmten
Voraussetzungen davon ausgehen und mit vergleichbar
einfachen Mitteln berechnen kann, dass die Schadstoffe in
der Abluft von Laborabzügen soweit verdünnt werden,
dass von „atembarer“ Luft ausgegangen werden kann.
Das gilt sicher nicht für alle Anwendungsfälle. Für
Syntheselabore wird sich der Nachweis schwer führen lassen.
In Bereichen, in denen nur mit kleinen Mengen an
Gefahrstoffen umgegangen wird, wie z. B. den Lebenswissenschaften,
kann davon ausgegangen werden, dass
„atembare“ Luft schon am Stutzen des Laborzuges vorherrscht
und sich Brandschutzklappen bei Laborbauprojekten
genehmigungskonform in das Brandschutzkonzept
integrieren lassen.
Literatur
[1] Schreiben des Ministeriums für Bauen, Wohnen, Stadtentwicklung
und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen
vom 03.12.2013.
[2] Gefahrstoffverordnung vom 26.11.2010 (BGBl. I S. 1643,
1644), zuletzt durch Artikel 2 der Verordnung vom
03.02.2015 (BGBl. I S. 49) geändert.
[3] TRGS 900 Ausgabe: Januar 2006 BArBl Heft 1/2006, S. 41–
55, zuletzt geändert und ergänzt durch GMBl 2015, S. 1186–
1189 vom 06.11.2015 (Nr. 60).
[4] Eintrag zu Salzsäure in der GESTIS-Stoffdatenbank des
IFA, abgerufen am 12. 07.2013.
[5] Eintrag zu Acetanhydrid, CAS-Nr. 108-24-7 in der GESTIS-
Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 07.01.2008.
[6] The Annals of Occupational Hygiene, Vol. 45, No. 6,
pp. 437–445, 2001.
Weitere Informationen:
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89

Sicherheit/Brandschutz
Neuer Wandleser von SALTO
SALTO hat mit dem XS4 2.0 Wandleser sein vielfältiges Produktportfolio
weiter ausgebaut. Der neue Wandleser fügt sich nahtlos
in das Design der XS4 2.0 Produktlinie ein und wartet darüber
hinaus mit einer Fülle an Funktionen auf.
Zusammen mit der ebenfalls kürzlich auf den Markt gekommenen
XS4 2.0 Steuerung ist er über die Managementsoftware
ProAccess SPACE steuerbar und bildet somit die
Basis einer sicheren, flexiblen und effizienten SALTO Zutrittslösung.
Der Wandleser ist speziell für Zugänge geeignet,
an denen keine elektronischen Beschläge und Zylinder
angebracht werden können oder sollen, z. B. Aufzüge,
Schranken, Rollgitter, automatische Türsysteme oder Drehkreuzanlagen,
oder an denen die Sicherheit durch ein Online-Zutrittskontrollsystem
erhöht werden soll.
Der Wandleser dient zum Lesen der auf dem Identmedium
verschlüsselt gespeicherten Zutrittsberechtigungen
und gleichzeitig als Update-Terminal im SALTO Virtual
Network (SVN). Er arbeitet mit diversen Identifikationstechnologien,
wie Mifare DESFire EV1, und nutzt deren
Sicherheitsmechanismen für eine verschlüsselte Datenübertragung.
Außerdem unterstützt der Wandleser Bluetooth
Low Energy (BLE) und Near Field Communications
(NFC) und lässt sich daher mit den SALTO Mobile Solutions
verwenden, die Smartphones in Zutrittskontrollumgebungen
integrieren.
Den neuen Wandleser gibt es in zwei Versionen (quadratisch
und rechteckig) sowie in zwei Farben (weiß und
SALTO hat mit dem XS4 2.0 Wandleser sein vielfältiges Produktportfolio weiter ausgebaut
– rechts die Variante mit kapazitivem Tastenfeld und drei unterschiedlichen Öffnungsmodi
(Foto: SALTO Systems)
schwarz). Die rechteckige Version ist mit Euro-Standard-
Unterputzdosen kompatibel. Zusätzlich sind die beiden Versionen
mit kapazitivem Tastenfeld erhältlich. Damit unterstützt
der Wandleser dann drei Öffnungsmodi: Karte, Karte
plus PIN oder Tür-Code. Neben der Tastaturbeleuchtung ist
eine intelligente Hintergrundbeleuchtung integriert, die sich
am Umgebungslicht orientiert. Die Elektronik des Lesers ist
komplett versiegelt, der Wandleser erreicht damit ein IP66-
Rating. Er kann innen wie außen eingesetzt werden. Die
Stromversorgung erfolgt über die XS4 2.0 Steuerung.
Weitere Informationen:
SALTO Systems GmbH
42389 Wuppertal, Tel. (0202) 76 95 79-0
info.de@saltosystems.com, www.saltosystems.de
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