Bauen

Der Neubau des Zentrums für Nanosystemchemie der Universität Würzburg. (Foto: Staatliches Bauamt Würzburg)

02.12.2016

Ein kompakter, kubischer Baukörper

Das Zentrum für Nanosystemchemie der Universität Würzburg

Der Neubau des Zentrums für Nanosystemchemie (CNC) ist Bestandteil des Forschungsverbundes „Solar Technologies Go Hybrid (SolTech)“, an dem fünf bayerische Universitäten (Bayreuth, Erlangen-Nürnberg, Ludwig-Maximilian-Universität, Technische Universität München und Würzburg) beteiligt sind. Ziel des Aufbaus dieses Forschungsnetzwerks ist es, grundlegende chemische und physikalische Konzepte zur Konversion von Sonnenenergie in Elektrizität und chemische Energieträger zu erforschen.
Das Forschungsprogramm des Verbunds schlägt als Organisationsstruktur ein Forschungskonsortium aus fünf „Key Laboratories“ vor. Bei der Auswahl der jeweiligen Standorte wollte man sich im wesentlichen an den Materialklassen orientieren, für deren Erforschung an den jeweiligen Standorten international anerkannte Expertisen vorliegt. Im Fall Würzburgs liegt die Kernkompetenz in der Synthese molekularer und supramolekularer Bausteine für die Absorption von Sonnenlicht, für den Transport von Exzitonen und Ladungsträgern sowie die Konversion von Photonen in Elektrizität in organischen Solarzellen. Initiator und Leiter des CNC ist Professor Frank Würthner, der auch den Lehrstuhl für Organische Chemie II der Julius-Maximilian-Universität Würzburg innehat.
Für das Projekt wurden 7,5 Millionen Euro als Fördermittel bereitgestellt. Weitere 1,25 Millionen Euro werden teils von der Universität, teils vom Wissenschaftsresort zur Verfügung gestellt, sodass die genehmigte Gesamtbausumme insgesamt bei 8,75 Millionen Euro liegt.

Der Neubau ergänzt und erweitert das bestehende Chemiezentrum am Hubland Süd der Universität Würzburg nach Süden. Die städtebaulichen Kanten und die Höhenlage der Erdgeschossebene der angrenzenden Gebäude wurden dabei aufgenommen, um zukünftig eine höhengleiche Anbindung an den Bestand herstellen zu können. Das Gebäude wurde technisch und logistisch an die vorhandene Infrastruktur des Chemiezentrums angebunden.

Entstanden ist ein orthogonaler, kompakter kubischer Baukörper, dessen Eingangsbereich durch ein nach Süden auskragendes Bauteil räumlich definiert und überdeckt wird. Dadurch ergibt sich ein Vorbereich als Treffpunkt im Außenraum. Das Gebäude umfasst zwei Obergeschosse mit gemischter Büro- und Labornutzung sowie ein Untergeschoss für die erschütterungsempfindliche Material-Analytik und die Technikflächen, hier insbesondere die Lüftungszentrale.

Die gewählte Grundrissstruktur soll die Kommunikation der einzelnen Forschungsteams untereinander unterstützen. Deshalb wurde der öffentliche Bereich im Kopfteil des Gebäudes als Kommunikationsbereich mit Seminarräumen, Sekretariaten und erweiterter Verkehrsfläche ausgebildet.

Attraktiver Kommunikationsraum


Der angrenzende Labor- und Bürobereich dient der Forschung. Die Labore sind den zugehörigen Büros entsprechend gegenüber angeordnet. Diese Büros sind als Großraum gestaltet, was bei einem Universitätsinstitut eher unüblich ist. Für die einzelnen Forschungsteams wird so durch die offene Bürostruktur auch ein attraktiver Kommunikationsraum zur Verfügung gestellt. Akustisch abgetrennt sind hiervon die verglasten Arbeitsräume der Forschungsgruppenleiter.
Das Herzstück im Gebäude ist aus Sicht der Forscher jedoch der Material-Analytik-Bereich, der aufgrund der hohen Empfindlichkeit der dort installierten Elektronen- und Rasterkraftmikroskope im Untergeschoss untergebracht ist, da hier die Störungen aus Schwingungen und Magnetfeldern der Haustechnik am geringsten sind. Um die Übertragung von Schwingungen aus Fremdeinwirkungen von außen als auch Störungen aus dem Gebäude zusätzlich zu minimieren, wurde eine 75 Zentimeter starke, von der Grundplatte entkoppelte Betonbodenplatte vorgesehen.

Eine weitere Besonderheit an diesem Projekt: Aufgrund des vorgegebenen Kostenrahmens wurde beschlossen, Teile des Raumprogramms lediglich als „Ausbauflächen“ zu schaffen. Diese stellen vom Standard her einfache Lagerräume dar. Der vorgesehene Reinraum samt Peripherieflächen wurde lediglich als Rohbau erstellt. Diese „Ausbauflächen“ wurden im Rahmen der Baumaßnahme noch nicht alle ausgebaut und können bis zu einem späteren Ausbau nur bedingt als einfache Lager- und Abstellräume ohne besondere Anforderungen genutzt werden. Es handelt sich somit um ein bauliches Prinzip, dass Räume grundsätzlich erst einmal als Lagerflächen hergestellt werden und diese zu einem späteren Zeitpunkt ein „Upgrade“ erfahren können. Der Bauantrag sah ein Verhältnis von ausgebauten zu Ausbauflächen von rund 75 zu 25 Prozent vor. Tatsächlich ist jedoch bereits jetzt fast die Hälfte der Reserveflächen voll ausgebaut.

Das in massiver Stahlbeton- Konstruktion errichtete Gebäude wurde energetisch hochwertig mit einem Wärmedämmverbundsystem aus Mineralfasern ausgeführt und unterschreitet damit die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 an die Gebäudehülle um mindestens 30 Prozent. Ein Wechsel zwischen geschlossenen und offenen Fassadenstrukturen schafft ein spannendes Spiel, in dem sich die Zugangsseite sehr offen zeigt, während die Laborbereiche im Norden eine geschlossenere Lochfassade erhalten. Der Sonnenschutz für die Glasflächen auf der West- und Südseite wird durch feststehende mikroperforierte Metallfolien im Wechsel mit starren Lichtlenklamellen im Glaszwischenraum gewährleistet. Die Belange der Barrierefreiheit wurden baulich vollumfänglich erfüllt.
Die Projektleitung für das Zentrum für Nanosystemchemie lag beim Staatlichen Bauamt Würzburg. Die Gebäudeplanung wurde von der Arbeitsgemeinschaft Büro Grabow + Hofmann aus Nürnberg mit dem Büro Kuntz und Brück aus Würzburg erbracht. (Werner Dölger)

(Der Eingangsbereich des CNC und der Blick in ein Labor - Fotos: Staatliches Bauamt Würzburg)

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