Allgemeiner Beschrieb der Baumaßnahme
Ziel des Gebäudeentwurfes des neuen „e-mobility-Labors“ ist es, den Lehrinhalt in gewisser Art und Weise am Gebäude sowie dessen Positionierung ablesbar zu machen. Die Anmutung einer leichten „Forschungsstation“ ähnlich einer „Raumstation“ oder einer Forschungsstation in der Antarktis sollte erreicht werden. Die einzelnen Lehrinhalte wie z.B. der Erforschung von verschiedenen Möglichkeiten des Energiegewinns sollen sich gleichermaßen im Bereich der Fassaden abzeichnen bzw. wiederspiegeln wie in der gesamten Gebäudekonzeption. Wichtig ist der Einsatz von industriell vorgefertigten Produkten, welche elementiert und somit modular aneinandergesetzt werden. Es werden sämtliche Grundsätze des konstruktiven Leichtbaues angewendet und verfolgt. Es soll weitestgehend auf „nasse Prozesse“ (Austrocknungszeiten, Witterungsabhängigkeiten in der Bauzeit, Ungenauigkeiten in der Fügung,…) verzichtet werden – vielmehr soll ein Gebäude entwickelt werden, welches „mit dem Schraubenschlüssel“ und „einer Hand voll Stahlprofilen“ montiert und eigentlich auch wieder komplett demontiert werden könnte (Bauzeit, Präzision, Witterungsunabhängigkeit durch Vorfertigung,…). Nur ein solches Verfahren entspricht einer zeitgemäßen Haltung der Nachhaltigkeit, einer vollständigen und rückstandsfreien „Recyclefähigkeit“. Die Forschungsstation, das leichte und technisch Zukunftsweisende soll durch das Gebäude anschaulich vermittelt werden. Vor diesem Hintergrund ist es auch außerordentlich wichtig, dass der Hauptbaukörper „schwebt“! Es entsteht eine leichte und das Grundstück/Baufeld kaum berührende Konstruktion, welche sehr achtsam auf ihre Umgebung reagiert.
100 Grundstück
Eigentums- und Rechtsverhältnisse: Eigentum des Land Baden-Württemberg
Nachbarbebauung : Bestandsgebäude der Hochschule Ravensburg-Weingarten; Hauptgebäude „H“
Das Baufeld befindet sich westlich des Hauptgebäudes H – im Zwischenbereich zum westlich angrenzenden „Tobelwald“; der neue Baukörper des „e-mobility-Labors“ steht als Solitär frei
Das konkrete Baufeld wird gegenüber dem eigentlich vom Bebauungsplan definierten Baufeld durch einen „30m-Grenzabstand“ zum Waldrand (Baumwurf) eingeschränkt bzw. genauer definiert. Überlagert man diese Randbedingungen, so bleibt schlussendlich nur das jetzt gewählte Baufeld übrig.
Zu beachten waren daneben auch die vorhandenen Abstandflächen zum Bestand, sowie die zum Bestand zugehörigen Flucht- und Rettungswege (Feuerwehraufstellflächen).
200 Herrichten und Erschließen
Untersuchung Altlasten
(im Zuge des Bodengutachtens; siehe der entsprechende Bericht des Büros baugrund süd; Bad Wurzach; Stand 14.06.2016)
Untersuchung Baugrund / Munitionsfreiheit
Ein Bodengutachten wurde zwingend vor der AFU-Bau erstellt, damit die Gründungsart darauf abgestimmt und optimiert werden konnte. Das mittlerweile vorliegende Baugrundgutachten bescheinigt bzw. bestätigt die bisher gewählte Gründungsart als die wirtschaftlichste Lösung vor dem Hintergrund der dort angetroffenen Bodenverhältnisse.
Erschließungskonzept
Der Neubau soll hauptsächlich von Norden mit Fahrzeugen erschlossen werden. Von dort aus besteht die kürzeste Verbindung zu den vorhandenen bisherigen Werkstattbereichen. Eine bauseits vorhandene Feuerwehrzufahrt grenzt direkt an die neue Erschließungsrampe an. Diese bildet die Verbindung zur Bestandstopografie. Fußläufig erreicht man das Gebäude über einen östlich am Hauptbaukörper angelegten Erschließungssteg. Dieser ist von Norden barrierefrei und von Süden optional über eine Treppe erschlossen. Weitere barrierefreie Gebäudeerschließung erfolgt über die nördlich angeordnete, extrem flache rampenähnliche Zufahrt Hauptrampe, welche eine Neigung von kleiner/gleich 3% aufweist, wo ebenso das teilweise überdachte Parken stattfindet. Westlich längs am Gebäude befindet sich der zweite unabhängige Fluchtweg, welcher im Süden des Gebäudes auf das bestehende Gelände führt (optional auch im Norden an die Hauptrampe anschließt). Dieser Steg dient gleichzeitig als Wartungssteg für die dort angeordneten drehbar gelagerten vertikalen Photovoltaiklamellen.
Die Medienversorgung geschieht über zwei Verbindungskanäle (im einfachsten Fall über im Erdgraben verlegte Rohrleitungen). Die Wärmeversorgung erfolgt über die bisherige Wärmeversorgungsanlage der Hochschule RV-Weingarten (Gebäude „H“). Diese besteht aus einem Mix aus Holz (ca. 21%) sowie aus Erdgas (ca. 79%). Frischwasser und Gas/Heizungsleitungen sollen vom Bestand her in diesem Verbindungsstück geführt werden. Ebenso Strom, sowie die Datenleitungen.
Entsorgungsleitungen:
Innerhalb des Gebäudes der Hochschule existiert ein Trennsystem, welches ab dem Gebäuderand zu einem Mischsystem zusammengeführt wird.
An den bestehenden Schmutzwasserschacht am Startpunkt des parkartigen Weges in Achse 21 wird mit dem neuen Schmutzwasserkanal angeschlossen. Die Regen- und Dränageentwässerung erfolgt über einen westlich des Gebäudes verlaufenden Sammelkanal in die Retensionsfläche (Pufferung, zeitverzögerte Abführung in den Tobelbach).
Es wird jeweils an den nächst gelegenen Punkten angeknüpft. Innerhalb der Kostenberechnung wurde vom jeweils ungünstigsten Fall ausgegangen.
Mit berücksichtigt wurde ebenfalls die (Teil-)Erneuerung Schmutzwasserkanal Bestand zwischen den beiden Revisionsschächten östlich des Neubaues.
300 Bauwerk – Baukonstruktion
Gründung
Es werden Punktfundamente (Magerbetonplomben) vorgesehen, welche durch ein Gitter aus Streifenfundamenten untereinander verbunden werden. Diese werden auch als sog. „Zerrbalken“ bezeichnet (vgl. Erdbebennachweis). Weitere Synergien könnten im Zusammenhang mit dem Erdkanal (Vorkonditionierung der anzusaugenden frischen Zuluft) entstehen. Ggf. wird dies aber auch bewusst von der Thematik der erforderlichen Gründungsart entflochten (Dies wurde im Zuge der AFU-Bau geprüft). Vor dem Hintergrund des Bodengutachtens kann zum jetzigen Zeitpunkt festgehalten werden, dass im Bereich des Baufeldes mit unterschiedlich mächtigen Auffüllungen zu rechnen ist. Diese liegen in einem Bereich von etwa 1,40m bis 3,0m Höhe. Gebildet werden diese durch Auffüllungen bzw. weiche und somit nicht tragfähigen Grundmuränen. Da nicht geklärt ist, ob dieses Auffüllmaterial z.T. belastet ist (bisherige Erkenntnisse Z0), wird zunächst davon ausgegangen, dass dieses im Bereich des Hochschulgrundstückes verbleiben soll und eventuell nur anders umverteilt bzw. neu modelliert wird.
Tragwerkskonzept
Der Hauptbaukörper wird durch ein leichtes Stahl-Rahmentragwerk gebildet. Der Boden wird mittels leichter Spannbeton- Hohlkörper-Fertigteilplatten hergestellt, die auf linear angeordneten Stahl-L-Profilen lagern. Diese Längsträger werden von darunter befindlichen „stelzenartigen“ offenen Stahlwalzprofilen getragen und zugleich ausgesteift. Diese Gesamtkonstruktion aus Fachwerkrahmen , Aussteifungen und Längsträgern ruht auf HEB100-Stützen, die über Punktfundamente aus Stahlbeton die Last in die Streifenfundamente und Magerbetonplomben übertragen (siehe vorangegangener Punkt).
Hülle / Fassadenkonstruktion
Die röhrenartige Hülle wird von innen nach außen durch ein flächiges Akustiktrapezblech, der Dämmebene und der bewitterten Hülle aus Sandwichpaneelen (Stahlbleche mit PIR/PUR-Füllung) hergestellt . Die verglasten Bereiche sollen durch Pfosten-Riegelfassadenflächen geschlossen werden. Die Verschattung dieser Glasflächen soll durch außenliegende Aluminium-Lamellenstoren erfolgen. Optional sind drehbare Photovoltaikelemente in der Fassade realisierbar. Diese dienen jedoch primär dem Gebäude-/Nutzerinhalt sowie der Nachhaltigkeits-Grundhaltung der Maßnahmen zur CO2-Reduktion im Gebäudebetrieb.
Dachkonstruktion
Diese wird identisch der beschriebenen Fassadenkonstruktion geplant. Die bewitterte Fläche besteht ebenfalls aus Dachpaneelen (Stahlbleche mit PIR/PUR-Füllung). Die Metalldachdeckung ermöglicht Befestigungssysteme für z.B. PV-Anlagen auf der Dachfläche, welche ohne jegliche Durchdringung der wasserführenden Schicht auskommen.
Innenraum
Die inneren Oberflächen von Wand und Decke werden geprägt sein durch das flächig eingesetzte Akustiktrapezblech (weiß farbbeschichtet). Das primäre Stahltragwerk wird in feuerverzinkter Ausführung eingebaut werden. Kostenmäßig und qualitativ liegt diese Variante der grundierten und farbbeschichteten Ausführung gegenüber im Vorteil. Der Fußbodenaufbau wird folgendermaßen ausgeführt sein – oberhalb der Spannbetonfertigteildeckenplatten wird eine Innendämmung angeordnet sein, danach folgt der Estrich. Dieser wird farblos beschichtet bzw. versiegelt. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit der Kunststoffbeschichtung (Industriefußbodenbeschichtung aus Epoxi).
Innentrennwände
Verschieden Nutzungsbereiche werden von den Nachbarbereichen durch Innentrennwände untereinander zoniert. Diese werden durch Ganzglaskonstruktionen gebildet, welche durch eine entsprechende thermisch ungetrennte Pfosten-Riegelkonstruktion gehalten wird. Der gesamte Innenraum soll dadurch im Gesamtzusammenhang wahrgenommen werden können. Im Bereich des Technik- und Sanitärkernes sollen Einbauschränke die Hülloberfläche bilden. Diese werden eine dem Arbeitsumfeld entsprechende Schichtstoffoberfläche mit einer zurückhaltenden Farbigkeit erhalten.
Technische Einbauten
Nach gestalterischem und organisatorischem Konzept. Sämtliche technische Gebäudeausrüstung soll sichtbar und hochgradig klar und diszipliniert angeordnet geführt werden. Damit bleibt alles stets leicht revisionierbar und ggf. nachrüstbar. U.a. wurde aus diesem Grunde auch das extrem leichte Fachwerksystem gewählt – weniger der zu überbrückenden Spannweite wegen, sondern der leichteren Anordenbarkeit und Befestigbarkeit sämtliche gebäudetechnischer Installationen: Strom- und Datenkabel, Lichtinstallationen, Deckenstrahlungsheizungsplatten, Zu- und Abluftleitungen. Die komplette Medienführung wird damit nicht nur geordnet sondern in ihrer einheitlichen Befestigbarkeit erleichtert. (vgl. Sainsbury Center von N. Foster). Durch die Wahl des Fußbodenaufbaues wird es technisch ermöglicht werden können, dass die Fahrzeugscheren-Hebebühne (Bereich Werkstatt) flächenbündig innerhalb des endfertigen Bodenbelages eingefahren ihren Parkzustand einnehmen kann. Ähnliches soll für die seitlich innerhalb der Elektrolaborhalle angeordneten Werkbank-Labortische gelten. Diese werden jeweils zwischen den Hauptstützen angeordnet und erhalten damit ihren eindeutigen Platz. Somit bleibt eine maximal große flexibel nutzbare Fläche im Gebäudemittelteil frei (Fahrzeugaufbauten, Arbeiten am Elektromotorboot,…)
Energetisches Konzept
Das Gebäude soll aus Gründen des Gesamtwirkungsgrades an die Haustechnik des Bestandes angeschlossen werden. Zur Vorkonditionierung der angesaugten Außenluft wird diese durch einen etwa 60m langen mind. 1m unter der Erdoberfläche tief verlegten Beton-Erdkanal geführt (Innendurchmesser ca. 80cm). Diese Dimensionierung führt dazu, dass die warme sommerliche Außenluft mind. 6 Kelvin vorgekühlt im Innenraum angelangt als ohne diesen Erdkanal. Im Winterfall führt diese Art der Luftführung zu einer Vorwärmung von ca. 6 Kelvin. (genaue Erläuterung siehe Kurzbericht Büro Transsolar bzw. knp-Bauphysik; sowie EnEV-Nachweis). Derzeit wird eine Unterschreitung der Anforderungen der EnEV 2016 von ca. 17,6% erreicht. Die Anforderungen des EEWärmeG werden aufgrund dieser Unterschreitung sowie der Wärmerückgewinnung der Lüftungsanlage zu etwa 108% erfüllt. Unumgänglich ist jedoch die klare Bestätigung des hier zugrunde gelegten Primärenergiefaktors des Versorgungsnetzes der Hochschule!
Brandschutzkonzept
Die Fachabstimmungen mit der zuständigen Baurechtsbehörde auf Ebene des Landratsamtes RV sind im Vorfeld der Aufstellung der BU erfolgt. Das Gebäude wird nach LBO Baden-Württemberg in Gebäudeklasse 1 eingestuft (freistehend, eingeschossig sowie kleiner 400qm Grundfläche). Das Gebäude wird in F0 ausgeführt (entsprechende behördliche Abstimmungsgespräche wurden geführt). Der Neubau wird an die BMA des Bestandes mit „aufgeschaltet“.
400 Bauwerk – Technische Anlagen
Versorgungskonzept TGA
siehe sep. Bericht des Planungsbüros conplaning GmbH, Ulm sowie des Elektroplanungsbüros Miller + Stucke.
Energiekonzept (Energiebedarf nach EnEV) – siehe entsprechender Bericht des Planungsbüros conplaning GmbH sowie Transsolar / knp
500 Außenanlagen
Ver- und Entsorgungskonzept
Die Versorgung erfolgt über das Bestandsgebäude (Hauptgebäude H). Benötigt werden zwei ca.45 und 26 m lange Versorgungsleitungswege zwischen den vorhandenen Technikräumen und der neuen Gebäudestruktur. Auf dem Grundstück der Hochschule ist ein sog. Mischsystem vorhanden (innerhalb des gebäudes „H“ selbstverständlich ein Trennsystem). Das Regen- sowie das Schmutzwasser werden getrennt geführt. Erst im Bereich des öffentlichen Kanales im Straßenbereich werden beide Systeme zu einem Mischsystem zusammengeführt (Entwässerung der Hochschule nach Süden auf Gemarkung Weingarten). Vor dem Hintergrund einer späteren Umrüstbarkeit sollte dieses Trennsystem auf dem Grundstück der Hochschule nach wie vor so beibehalten werden. Somit wird für die Entsorgungsleitungen ein Kanal neu bis zum nächstliegenden Kontrollschacht des Bestandes geführt.
Verkehrskonzept
Die Erschließung mit Fahrzeugen erfolgt weitgehend über vorhandene Wege bzw. Straßen, welche bisher für Feuerwehr- und Rettungsfahrzeuge um das Bestandsgebäude geführt sind. Nördlich des Neubaus wird eine flache rampenartige Zufahrtssituation zur Werkstatt-/e-mob-Werkhalle geschaffen.
Hierin besteht die Besonderheit des Bauvorhabens, das durch seine fallspezifisch erforderliche Lage weitere Besonderheiten in der Erschließung mit sich bringt:
1. die Zufahrtssituation durch die relativ lange und trotzdem minimierte Rampe im Norden
2. die Medien-Verbindungswege zwischen Neubau und Bestandsgebäude „H“
3. die möglichen Wegstrecken für die Entsorgungsleitungen
4. bedingt durch das Klimakonzept den 60m langen Luftansaug-Erdkanal samt dem Ansaugbauteil
5. Besonderheiten Baugrund bzw. der angetroffenen Topografie
