Projektart:
Anfrage:
Objekt:
Atlas Gebäude
Typ:
Laborgebäude
Ort:
Universität Wageningen [Karte]
Staat:
Niederlande
Architekt:
Rafael Viñoly 🔗, New York
Materialien:
Betonfertigteile, Stahl, Glas
Publiziert:
Beton + Fertigteiljahrbuch 2008
Seiten:
8 - 15
Inhalt:
[Artikel]      [Bildstrecke]      
 

Laborgebäude in Wageningen

Haus hinter Gitter

 
Homogene Baukörper besitzen etwas Verstörendes, da der menschliche Maßstab fehlt. In der Regel wird dieser durch Geschosslagen vermittelt. Sind sie nicht ablesbar, so lässt sich das Ausmaß eines Gebäudes aus der Distanz nur schwer einschätzen. Man könnte sagen, dass die Sensorik des Betrachters dahingehend verunsichert ist, in welchen Anteilen sie die wahrgenommene Größe nun der Entfernung und in welchen Teilen sie der tatsächlichen Ausdehnung des fraglichen Objektes zuschreiben soll. Handelt es sich bei dem Bau zudem um einen echten Solitär, der entrückt auf einer sprichwörtlich grünen Wiese steht, geht auch die letzte Möglichkeit eines Vergleiches verloren, nämlich eine Relation zur Nachbarbebauung herzustellen.
Der New Yorker Architekt Rafael Viñoly schafft dieses einheitliche äußere Erscheinungsbild anhand eines flechtwerkartigen Gitters aus Betonfertigteilen, das er vor die eigentliche Fassade dieses Labor- und Institutsgebäudes der Universität Wageningen gestellt hat. Die gleichförmige, rautenartige Struktur verhindert seine visuelle Gliederung anhand der sieben Geschossebenen. Zu schwach ist ihre horizontale Prägnanz durch das Flechtwerk aus Beton hindurch. Stattdessen reduziert die netzförmige Ummantelung die Wahrnehmung des Gebäudes auf die geometrische Großform, einen in der Höhe gestauchten Kubus. Auf einem quadratischen Grundriss der Kantenlänge 44 m steht ein 29 m hohes Volumen. Das Verhältnis der Seiten zur Höhe beträgt 12 zu 8 Moduleinheiten und entspricht somit etwa dem Seitenverhältnis eines DIN genormten Blatt Papiers.
Der exponierte Charakter des Gebäudes ist seiner Funktion angemessen. Zusammen mit dem ebenfalls soeben fertiggestellten Vorlesungszentrum bildet dieses als Altas- Gebäude bezeichnete Laborzentrum das neue Herz der niederländischen Universität unweit von Arnheim. Die in Deutschland weniger bekannte Hochschule hat ihren Lehr- und Forschungsschwerpunkt in agrarwissenschaftlichen und geologischen Disziplinen.

Das Bauwerk

Das vor das Gebäude gestellte Gitter aus Betonfertigteilen hat jedoch nicht nur eine ästhetische Aufgabe. Über das Netzwerk aus Selbstverdichtendem Beton wird auch ein Großteil der statischen Lasten abgetragen. Die Decken der sieben Vollgeschosse sind zwischen der augenfälligen Außenkonstruktion und den vier innenliegenden Versorgungs- und Treppenkernen gespannt. Die Kerne liegen jeweils auf den Winkelhalbierenden des quadratischen Grundrisses. Die Geschosse umgeben ein Atrium, das vielleicht ein Drittel der Gesamtgrundfläche einnimmt. Ausgehend von der über eine außenliegende Rampe erreichbare Eingangsebene im ersten Obergeschoss reicht dieser Luftraum bis unter das Dach. Geschlossen wurde das zentrale Volumen mit Hilfe einer Sheddachkonstruktion, die eine indirekte Belichtung mit Nordlicht schafft. Geprägt wird das Atrium von vier Rampen, die den Luftraum expressiv überbrücken. Ausgeführt als weitgespannte Stahlfachwerkträger sind sie sowohl in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung geneigt. So verbinden sie nicht nur über die Raumdiagonale die beiden gegenüberliegenden Eckbereiche des Gebäudes, sie verspringen dabei jeweils auch um ein volles Geschoss. Wären sie orthogonal im Raum angelegt, besäßen sie sicherlich eine formale Nähe zu den Rolltreppen einer Shopping- Mall. So aber generieren sie mit ihrer schrägen Orientierung ein gleichsam lebendiges und verwirrendes Raumgefüge, das Assoziationen mit den irisierenden Zeichnungen M.C. Eschers hervorruft.

Das Betonflechtwerk

Um den homogenen Charakter des Gesamtbauwerkes zu erhalten, war für den Architekten die Schaffung der gleichförmigen Rautenstruktur von großer Bedeutung. So schlugen die Statiker von Pieters Bouwtechniek aus dem niederländischen Haarlem zunächst ein dreieckiges Fertigteilmodul vor. Dieses Prinzip hätte zu einer zusätzlichen horizontalen Unterteilung der Rauten geführt und der Außenkonstruktion eine stark horizontal geprägte Ausrichtung verliehen. In Hinblick auf den gewünschten Gesamteindruck war dieses Konzept jedoch nicht geeignet, woraufhin man das Prinzip der 8-förmigen Großelemente ersann, welches schließlich auch realisiert wurde. Bei dem Konstruktionssystem wurden zwei übereinanderliegende Rautenmodule zu einem Bauteil zusammengefasst. Dabei werden die diagonalen Schenkel der Rauten als Druckstützen begriffen, die um 45° aus dem Lot geneigt sind. Zur Kompensation der auftretenden Querkräfte wurden horizontale Zugstäbe mittig in die Rauten eingesetzt. Diese Rundstähle sind in einem dunklen Ton lackiert und treten in der Gesamtwahrnehmung in den Hintergrund, zumal sie immer vor den sichtbaren Linien der Geschossebenen zu liegen kommen. Rauten, die sich erst aus der Addition zweier benachbarter Fertigteile ergeben, besitzen dagegen keine Zugstäbe.
Die Fertigteile wurden immer mit ihren äußeren Halbknotenpunkten an die Nachbarbauteile angefügt. Der Zusammenschluss ergab erneut den Standardknoten, an welchem auf Höhe der Geschossebenen zusätzlich dieselben an die Gebäudehülle angeschlossen wurden. Durch das dichte Raster der Anschlusspunkte von 3,60 m konnte auf eine massive Ausbildung einzelner Tragstützen verzichtet werden. Darüber hinaus war es dadurch möglich, für die statische Berechnung eine annähernd gleichmäßig verteilte Auflast auf das Fertigteilgitter anzunehmen. Eine statische Entlastung, die sich auch in der schlanken Dimensionierung der Betondiagonalen bemerkbar macht. Der Einsatz von Selbstverdichtendem B 65-Beton erlaubte es, die Elemente in einer Stärke von 400 mm zu dimensionieren. Im Querschnitt wurden sie konisch ausgeführt. Von innen nach außen verschlanken sich die Bauteile von 380 mm auf 320 mm. Ein Kunstgriff der nicht nur das äußere Gitter noch graziler erscheinen lässt, sondern auch beim Ausschalen Vorteile hatte. Mit der Montage vor Ort wurden die Fertigteile weitgehend kraftschlüssig miteinander verbunden. Dies hat eine Entlastung der in die Außenhaut integrierten horizontalen Zugstäbe zur Folge. Das Gebäude ist so gerechnet, dass selbst wenn alle Zugstäbe infolge eines Brandes ausfallen sollten, der Bau zwar statisch „weicher“ werden würde, bei weitem aber nicht zum Einsturz käme.

Die Knoten

Auffällig an dem Verbindungsknoten ist sein markantes Nut- und Federsystem, das sichtbar inszeniert wurde und somit auch eine formal-ästhetische Aufgabe erhalten hat. Er besteht aus einer kerbenförmigen Aussparung am Fussende und einer dreieckigen, erst nach dem Hauptguss aus schwundfreiem Mörtel angeformten Betonnase am Kopfende. Trotz des so entstandenen handwerklichen Mehraufwandes überwogen die konstruktiven Vorteile: Das System erlaubte ein präzises und lotrechtes Aufsetzen der Einzelbauteile aufeinander und stellte somit das exakte Einleiten der statischen Belastungen in die Verbindungspunkte sicher.

Der Deckenanschluss

Aufgrund des axial-modularen Aufbaus des gesamten Außengitters war es nicht nur notwendig, die Mittelachse der Deckenebene auf das Zentrum des Knotenpunktes zu führen, auch der Anschluss musste in diesem zentralen Punkt erfolgen, da ein tieferliegendes Auflager nicht realisierbar war. Die Lösung bestand in einer aufgesetzten Stahlplatte, die über Armierungsstähle kraftschlüssig mit dem Beton des Fertigteils vergossen wurde. Der Deckenträger stößt stumpf vor diese Platte und lediglich sein Obergurt steht wenige Zentimeter hervor, so dass eine sichere Auflage auf dem Haltepunkt gewährleistet ist. Zwischen der Vorhangfassade und dem tragenden Betonfachwerk besteht ein 60 cm breiter Abstand, der über Gitterroste auch als Wartungsgang genutzt werden kann. Um Kältebrücken zu vermeiden, wurden die durchlaufenden Träger in diesem Bereich mit einer Dämmkonstruktion verkleidet.

Ecken und Kanten – Die Sonderlösungen

Die Betonelemente an den Ecken des Gebäudes wurden verstärkt, jedoch nicht miteinander verbunden. Sie wurden mit einer Gehrung gefertigt, die mit dem im 90° Winkel anschließenden Bauteil korrespondiert. In der Gehrungsebene befindet sich eine 40 mm starke Dehnungsfuge. Sie ist notwendig, um die klimabedingten Verformungen des Betongitters, wie Hitze, Kälte und Windlast, zu kompensieren. Um die hier auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, wurden die unteren Eckfertigteilelemente in das Fundament eingespannt. Auch der obere Abschluss des Betonnetzes dient sowohl der Ästhetik wie auch der Stabilität. So schießt die Konstruktion um eine volle Geschosshöhe über das Dach hinaus und kaschiert auf diese Weise elegant die so unattraktiven wie unumgänglichen Dachaufbauten. Ein umlaufender Ringanker bekrönt schließlich saumartig die geflochtene Betonhülle. In seiner Massivität stilisiert, wird so auch ein formal befriedigender Gebäudeabschluss geschaffen.
Für die Eingänge, insbesondere für den Haupteingang wurden die Maschen des tragenden Gitters partiell aufgetrennt und ein wabenartiger Durchlass geschaffen. Ursprünglich war hier vorgesehen, das Betonfachwerk wie mit einem Messer ausgeschnitten zu belassen, statische Erwägungen führten aber zu dem Entschluss, die Öffnung mit einem Rahmen zu fassen. Diese Sonderanfertigung ist das größte Fertigteil, das in dem Objekt verbaut wurde. Allerdings sind auch alle 8-förmigen Grundelemente der Außenhaut nicht baugleich, selbst wenn dies den Anschein hat: Im Bereich des Haupteingangs musste, bedingt durch die große Öffnung, die Armierung der darüber befindlichen Elemente stark erhöht werden. Letztendlich konnten diese nur von den Geschossdecken abgehängt und mussten entsprechend auf Zugbelastungen ausgelegt werden. Eine solche filigrane und massiv perforierte Betonkonstruktion leidet massiv unter den Witterungsbedingungen. Um unschöne Tropfnasen und Schmutzränder zu vermeiden, wurde ein mit Titandioxid versetzter und dadurch selbstreinigender Weißbeton bei der Herstellung der Fertigteile verwendet.
Mit viel Sachverstand haben die Architekten in beeindruckender Weise die Vorteile der Betonfertigteiltechnologie zu nutzen gewusst und ein sinnfälliges Beispiel für die Möglichkeiten gegeben, die diese Konstruktionsform in ästhetischer wie wirtschaftlicher Hinsicht bietet.
Robert Mehl, Aachen