Neubau Technikum Nöthnitzer Straße der TU Dresden

Neubau Technikum Nöthnitzer Strasse der TU Dresden – Werner-Hartmann-Bau

Ästhetisch, funktional und nachhaltig

Wie optimale Forschungsbedingungen geschaffen werden

EUROPA FÖRDERT SACHSEN. Für die anstehenden Entwicklungen der nächsten Jahrzehnte im Bereich der Forschungsrichtungen für Automatisierungs-, Mess- und Regelungstechnik, Elektroenergietechnik, Informationselektronik, Kommunikationstechnik sowie der Mikro-, Opto- und Nanoelektronik an der Technischen Universität Dresden wurde im Rahmen der Exzellenzinitiative ein fächerübergreifendes und im Bereich der Forschung an polymeren Mikrosystemen neu aufzubauendes Lehr- und Forschungsumfeld erforderlich, so dass sich der Freistaat Sachsen zu einem Neubau innerhalb des Campus entschied. Das Projekt wurde über die Initiative „Europa fördert Sachsen“ der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung kofinanziert.

AWB ARCHITEKTEN
Blasewitzer Straße 78
D-01307 Dresden
Tel. +49 (0)351 / 4970 9-0
Fax +49 (0)351 / 4970 9-20
buero@awb-architekten.de
www.awb-architekten.de

AUFTRAGGEBER
Sächsisches Immobilien-
und Baumanagement
Niederlassung Dresden II

Ostra-Allee 23
D-01067 Dresden
www.sib.sachsen.de

BERÜCKSICHTIGUNG DER NATUR. Im Zuge der Genehmigungsplanung wurde ein vorhabenbezogener grünordnerischer Fachbeitrag erstellt, welcher die Belange des Eingriffs in den Naturraum aufgrund der sensiblen Lage am Dresdner Südrand detailliert betrachtete sowie Vorsorge- und Ausgleichsmaßnahmen enthielt. In Abstimmung mit dem Umweltamt der Stadt erhielt das Objekt als Referenzgebäude an allen gefährdeten Glasflächen, insbesondere zum freien Landschaftsraum, zur Vermeidung von Vogelschlag sichtbare Punktmuster oder im UV-Licht wirksame Spinnennetzbedruckungen.

STÄDTEBAULICHE EINORDNUNG. Der Neubau des Technikums für die Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Dresden fügt sich an die Reihe der bereits bestehenden Institutsbauten der Nöthnitzer Straße in östlicher Richtung an und schließt mit diesen einen gemeinsamen Wirtschaftshof ein. Der kompakte Baukörper mit drei oberirdischen Vollgeschossen und nahezu quadratischer Grundfläche nimmt die Höhen des Gebäudeensembles unter Berücksichtigung des Geländeanstiegs auf und behält so die begrenzte Höhenentwicklung der städtebaulich niedrigen Kante am Fuße des nach Süden ansteigenden Hanggeländes bei.

AUSGEWÄHLTE, AN DIESEM BAUPROJEKT
BETEILIGTE FIRMEN:

BAUDYNAMIK
Baudynamik Heiland & Mistler GmbH
Bergstraße 174
D-44807 Bochum
Tel. +49 (0)234 / 9502 0-6
Fax +49 (0)234 / 9502 0-77
info@baudynamik.de
www.baudynamik.de

ÖFFENTLICHER FLÜGEL UND LABORTRAKTE. Das Gebäude gliedert sich in den zur Nöthnitzer Straße orientierten öffentlichen Gebäudeflügel mit gemeinsam genutzten Funktionen ohne besondere Raumanforderungen wie Erschließungsflächen, Besprechungsräume, Lager sowie weiteren Nebenräumen und den nach Süden im östlichen und westlichen Trakt gelegenen Hochtechnologielaboren mit Umsetzung aller für den Forschungsbetrieb erforderlichen Raumparameter. Zwischen den Labortrakten ist ein offener Innenhof zur Tageslichtversorgung der Labore angeordnet, welcher zur Herstellung des erforderlichen Rettungswegs mit einer Brücke nach Süden hin abgeschlossen wurde. In den Innenhof hinein ist eine offene Fluchttreppe eingestellt.

Das Gebäude besitzt mit der Ebene –1 (Kellergeschoss) und den Ebenen 0 (Erdgeschoss) bis 2 (zweites Obergeschoss) insgesamt vier Vollgeschosse. In der Ebene 0 kennzeichnet die zurückgesetzte Glasfassade den Haupteingang des Technikums an der Nöthnitzer Straße. Der Zugang ist auf die offen gestaltete Gebäudeachse Foyer-Innenhof orientiert.

SCHWARZ-, GRAU- UND WEISSBEREICHE. Der Forschungsbetrieb findet in Hochtechnologielaboren statt, deren Raumparameter denen von Reinräumen entsprechen. Deshalb wird das gesamte Gebäude in die Raumzonen Schwarz-, Grau- und Weißbereiche unterteilt.

Die gewählte Gebäudestruktur ermöglicht eine effektive Nutzung der Laborflächen durch Erschließung und Versorgung von außen. Die Laborbereiche sind Rücken an Rücken angeordnet und über die umlaufenden Flure mit Tageslicht versorgt.

ZUKUNFTSFÄHIGER SYSTEMAUSBAU. Alle Labortrakte erhielten einheitlich revisionierbare Unterdecken, Doppelböden und Wände im Systemausbau, um die geforderten Qualitäten zu erreichen. Mit der gewählten Grundrissorganisation ist eine flexible und maximale Zusammenschaltbarkeit der Laborflächen auch künftig gewährleistet.

Großer Wert wurde von vornherein auf die synergetische und verfahrenstechnische Kopplung der Labore gelegt, unter Beachtung der verschiedenen lufttechnischen Reinraumklassen und schwingungstechnischen Anforderungen. Die Arbeit unter Laborbedingungen umfasst jedoch immer auch Arbeiten in noch nicht definierten oder noch nicht technisch sicheren Zuständen. Angeordnet sind – konstruktiv angepasst an die jeweiligen Reinraumklassen – wand- und mittelständige Laborarbeitsplätze mit verschiedenen Digestorien, Absaugboxen, flexiblen Absaugungen, Absaughauben, Gefahrstoffschränken, Sicherheits-Gasflaschenschränken, Säure-Laugen-Schränken, Sicherheits-Werkbänken sowie Geräte-, Wäge- und Laborspültische. Labore mit Lasergeräten erhielten zusätzliche Laserschutzvorhänge.

AUSSENANLAGENPLANUNG
Ingenieurbüro für Landschafts-
architektur & Landschaftsplanung

ZUGANG ÜBER SCHLEUSEN. Der Zugang zu den Laborbereichen erfolgt grundsätzlich über Schleusen. Die Schleusen mit Umkleiden und zugehörigen Sanitärbereichen bilden als „Filterzone“ die Trennung zu den angrendenden hoch installierten Laborflächen. Alle Personen gelangen über einen Überstieg (Sitoverbank) von den Umkleiden in die angrenzenden Graubereiche. Dort entsprechen die Raumparameter bereits den am niedrigsten eingestuften Laborflächen. Am Zugang zu höher eingestuften Laborbereichen im Weißbereich befinden sich den Laborfluren vorgelagerte Schleusen mit Luftduschen.

Die fassadenbegleitenden Flure bieten gezielte Ausblicke in die angrenzenden Grünflächen bzw. in den Innenhof. Das Treppenhaus in der Nordspange dient der internen, schleusenfreien Bewegung zwischen den einzelnen Laboretagen (Graubereiche).

Für Materialtransporte ist auf der Westseite ein separater Wirtschaftseingang vorhanden. Alle dem Lastenaufzug vorgeschalteten Räume dienen als Materialschleuse dem endgültigen Auspacken von Materialien und Geräten.

Für den täglichen Bedarf wird geschossweise eine kleine Materialschleuse mit Luftdusche vorgehalten. Die Einbringung von Großgeräten erfolgt über Öffnungen in der Fassade in allen Geschossen sowohl auf der Außen- wie auf der Hofseite.

BEHINDERTENGERECHTE ERSCHLIESSUNG. Das Gebäude ist über die öffentlichen Bereiche des Nordflügels behindertengerecht erschlossen. Es wird von der Straße aus am Haupteingang von Norden und Osten sowie über die Verbindungsbrücke in Ebene 1 von Westen niveaugleich erreicht.

EFFIZIENTES TRAGSYSTEM. Das Tragsystem der Labortrakte berücksichtigt die Belange einer hochgradig flexiblen und im fortlaufenden Wandlungsprozess begriffenen Forschung, indem tragende Stützen auf die Fassadenebenen und auf die für technische Installationen vorbehaltene Mittellängswand beschränkt blieben und aussteifende Wandscheiben grundsätzlich außerhalb der Laborflächen angeordnet wurden. Die in Gebäudequerrichtung großen Spannweiten sind mit Flachdecken überspannt. Der Einsatz von Hohlkörpern führte dabei zu erheblicher Betoneinsparung bei fast unveränderter Gebäudesteifigkeit und wurde kostenneutral umgesetzt.

EXTREME SCHWINGUNGSARMUT. Zur Sicherstellung des Forschungsbetriebs – insbesondere für Messungen an Mikrostrukturen – musste das Gebäude besonders schwingungsarm, extrem steif und unabhängig vom Eintrag äußerer und innerer Störquellen ausgeführt werden. Zonen erhöhter Schwingungssensibilität wurden darüber hinaus von schwingungserzeugenden Raumbereichen, wie Technikflächen und einer Fertigungsstraße für elektrotechnische Bauteile, getrennt. Als wirtschaftliche Lösung wurde unterhalb der Laborflügel eine Flachgründung auf zwei Meter dicken Betonplatten ausgeführt, um den Eintrag unerwünschter Schwingungen von außen zu vermeiden.

REINRAUMAUSBAU
elva-tec
Radeberger Reinraumsysteme GmbH

FOTOS
MICHAEL MOSER IMAGES, Leipzig

GUTE VERKEHRSANBINDUNG. Mit dem Gebäudestandort am Rand des Hochschulcampus ist das Gebäude durch öffentliche Verkehrsmittel der Stadt Dresden erschlossen. Eine Buslinie führt direkt über die Nöthnitzer Straße, weitere Busse und Straßenbahnen sind innerhalb weniger Minuten zu Fuß erreichbar.

Die für den Neubau nachzuweisenden PKW-Stellplätze wurden als gemeinsame Stellplätze auch für ein weiteres Bauvorhaben östlich des Technikums einschließlich zweier Behindertenstellplätze realisiert. Vor dem Technikum sind alle erforderlichen Fahrradstellplätze bereitgestellt.

LEICHTER ÜBERDRUCK. Die um die Laborzone umlaufenden Flure bilden einen bauphysikalischen Puffer zur Außenfassade. Aufgrund der Anforderungen an die Laborbereiche ist das Gebäude in den Labortrakten bis auf die erforderlichen Öffnungen für natürliche Entrauchung geschlossen und wird zwangsbelüftet. Durch die Anforderungen an die Reinraumqualitäten der Luft sind alle Laborflächen mit leichtem Überdruck beaufschlagt.

TAGESLICHT MIT SONNENSCHUTZ. Die Versorgung aller Labore mit ausreichend Tageslicht trägt – anders als bei konventionellen Reinräumen der Industrie mit ausschließlicher Kunstlichtversorgung – erheblich zur Attraktivität der Forschung bei. Für Räume mit besonderen Beleuchtungsanforderungen wurden UV-Schutz und Verdunklungen installiert.

Die Fensterbänder der Hoffassaden sowie der Ost- und Westseiten erhielten eine moderne Zweifach-Verglasung mit scheibenintegriertem Sonnenschutz in Form wartungsfreier, systemintegrierter Lamellen mit Lichtlenkfunktion. So werden die sommerlichen Wärmelasten vermindert, und die Raumtiefe wird unter Nutzung der flachen Sonnenstände der Ost- und Westseiten energieeffizient ausgeleuchtet.

NIEDRIGER ENERGIEVERBRAUCH. Die Verbrauchs-Grenzwerte der beim Bau gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV) wurden um rund vierzig Prozent unterschritten. Möglich wurde das durch die kompakte Bauweise sowie die Nutzung der erheblichen inneren Wärmelasten des Forschungsbetriebs.

SAUBERE LUFT. Die raumlufttechnische Versorgung des Hauses ist zentrale Grundlage für die Versorgung der Reinräume mit den erforderlichen Luftparametern. Gemäß EN ISO 14644 werden im Gebäude die Reinraum-ISO-Klassen 8–4 in unterschiedlichen Flächenanteilen sichergestellt, um die für die sensible Forschung an kleinsten Strukturen notwendige Partikelfreiheit zu erreichen. Die vorgefilterte Außenluft wird dafür stufenweise erwärmt bzw. gekühlt und be- bzw. entfeuchtet sowie in den Zentralanlagen und direkt am Arbeitsplatz nochmals gereinigt.

In den Reinräumen sorgen sogenannte Filter-Fan-Units im Umluftbetrieb für die Aufrechterhaltung der notwendigen turbulenzarmen Verdrängungsströmung. Der allergrößte Anteil der Luft kann dabei innerhalb der Raumzonen verbleiben und minimiert so den Außenluftanteil und den Betriebsaufwand. Schädliche Prozessabluft wird gereinigt und direkt über das Dach abgesaugt.

SICHERER BETRIEB. Ein vollflächiges, gebäudeweites Gefahrenmanagement mit Überwachung aller Zugänge und Schleusen stellt die erforderliche Betriebssicherheit im Regelbetrieb her. Die notwendigen Betriebszustände werden über Sensorik und Aktorik erfasst und geregelt. Zusätzlich können beispielsweise alle Labore manuell in den Absenkbetrieb geschaltet werden, um unnötige Betriebsenergie zu vermeiden.

SCHIMMERNDE ERSCHEINUNG. Der optische Eindruck des Technikums wird durch die vorgehängte Fassade aus schimmernd gländenden Metallpaneelen bestimmt. Im Bereich der Erschließungshalle löst sich die perforierte Metallfassade von der zurückgesetzten Verglasung und wird durch die besondere atmosphärische Situation im Innenraum als gestalterisch identitätsstiftendes Element erlebbar.

Die Ebene 0 erhielt vergleichbar umlaufend eine bodengleiche Verglasung hinter der vollflächig gelochten Metallfassade. Das Motiv ist einer Leiterplatte, dem Grundbaustein in der Elektronik, entlehnt.

UNTERHANGDECKE UND DOPPELBÖDEN. Die lichte Raumhöhe im Gebäude beträgt durchgehend drei Meter. Der Raum oberhalb der Unterhangdecke wurde für technische Installationen genutzt, insbesondere zur Luftversorgung. Alle technischen Einbauten sind oberflächenbündig in die Unterhangdecke integriert.

Die Doppelböden übernehmen durch gelochte Bodenplatten die Luftrückführung in wandintegrierte Lüftungskanäle. Geichzeitig erfolgt auf diesem Weg die Medienerschließung aller wandbegleitenden und freistehenden Laborstrecken sowie aller Großgeräte von unten.