Phase 1
Projektbeitrag
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Die Freianlagen umspielen das „Brainergy Hub“ in einer fließenden Raumabfolge aus Streuobstwiese, Wege- und Platzräumen und Wasserfläche. Übergänge werden weich und sanft verlaufend gestaltet, befestigte Flächen werden auf den unmittelbaren Bereich um das Gebäude reduziert, das Grün greift von allen Seiten in den Platzraum ein.

Die Streuobstwiese wird an ihren Rändern ergänzt und fortgeführt, neu gepflanzte Zierobstgehölze streuen sich spielerisch auf die Platzfläche aus. Drei Wege schwingen unter den Baumkronen der bestehenden Wiese hindurch und machen sie erlebbar. Verstreute Sitz- und Liegemöbel laden zu Aufenthalt und Begegnung ein. Ein eingetieftes Amphitheater steht zum Arbeiten im Freien, für Veranstaltungen und Rückzug in der Pause zur Verfügung.

In der Nähe des Haupteingangs finden unter einem langen Dach Fahrräder-Kurzzeitstellplätze Platz. Gegenüber dem See bildet der Platz auf der Westseite eine harte Kante mit Sitzstufen und einer nur wenige cm über dem Wasserspiegel schwebenden Holzterrasse für die Gastronomie aus. Auf der Ostseite neigt sich ein weicher Übergang mit einem flachen Kiesstrand zum Wasser, das so direkt erlebt und bespielt werden kann.

Das Nordufer des Sees wird als Flachwasserzone mit Schilf und Gehölzen ausgebildet, eine Überquerung mit einem Steg führt darüber hinweg und inszeniert mit einer sich aufweiteten Aussichtsplattform den Blick über die Wasserfläche auf das „Brainergy Hub“.

 Im Kontext der Forschung zu neuen Energien stellt sich der Standort den neuen Herausforderungen mit der Ressource Wasser. Der See erhält eine Filtervegetation und umspielt die tropfenförmigen räumlichen Be-reiche des Brainergy Hubs. Der umlaufende Weg, der die Umgebung verknüpft, führt durch Schilfzonen und weitet sich am Wasser terrassenartig als Aufenthaltsbereiche auf. Mit Bäumen und Hainen entlang der Grundstücksgrenzen sowie der landschaftlichen Einbettung entsteht eine parkartige Atmosphäre, die den Standort fokussiert und sowohl öffentlichkeitsbetonte als auch kontemplative Bereiche bietet. Der Neubau erhält auskragende Stege, Loggien und Terrassen zum See und bietet Naturnähe als erholsamen Aspekt gegenüber der technischen Arbeitswelt. 

Die bestehende historische Obstwiese ist mit einem ovalen sich an den Enden aufweitendem Weg umgeben und kennzeichnet durch die Form ihre Besonderheit. Randlicher Altbaumbestand soll in dem Bereich des Ovals nahe dem Vorplatz verpflanzt und mit neuen Obstbäumen ergänzt werden. Die Wege werden aus wassergebundener Decke hergestellt. Im Bereich des Vorplatzes, dort wo gefahren und angedient werden muss gehen die Wege in einen beschichteten Asphaltbelag über, der mit der gleichen Körnung der was-sergebundenen Decken ausgeführt wird. 

Alle Dächer werden extensiv begrünt. Das Entwässerungskonzept verfolgt das Ziel, den durch die Flächen-versiegelung gestörten natürlichen Wasserhaushalt wiederherzustellen und gleichzeitig die zukünftigen wasserwirtschaftlichen Auswirkungen des Klimawandels zu beachten. Es wird der Gedanke der „Schwamm-stadt“ verfolgt, wobei ein kanalisierter Niederschlagsabfluss durch Gründächer und versickerungsfähige Beläge der ebenerdigen Flächen so weit wie möglich vermieden wird. Unvermeidbare Regenabflüsse wer-den zwischengespeichert und versickert. Durch umfangreiche freie Wasserflächen wird das Kleinklima im 

Quartier nachweislich verbessert und eine Erlebnisqualität geschaffen. Brauchwassernutzung ist ein weiterer Beitrag für das streng ökologische Entwässerungskonzept, da sie die Frischwassernutzung, z.B. für die Be-wässerung substituiert. Eine Regenwasserableitung nach außerhalb des Quartiers findet nicht statt. Jeder Bauteil entwässert deshalb getrennt über eine filternde Vegetationszone in den zugeordneten See mit freier Wasserfläche, der auf diese Weise mit geklärten Niederschlagswasser gespeist wird. Überschüssiges Wasser fließt in eine unterirdische Zisterne zur Brauchwassernutzung und bei stärkeren Niederschlägen in die de-zentralen Versickerungsbereichen. Für extreme Niederschläge werden weitere Grün- oder Multifunktions-flächen vorgehalten. In den gebäudefernen Schilf- und Versickerungszonen verändert sich durch die schwankenden Wasserstände die Größe des Sees 

Die Platzfläche um das Gebäude kann nur von Fußgängern und Fahrradfahrern genutzt werden, eine Gebäudeumfahrung ist für Ausnahmefälle wie Pflegefahrzeuge, Andienung von Veranstaltungen oder Feuerwehr-/ Rettungsfahrzeuge möglich. Sowohl die allgemeine Anlieferung von Westen als auch die Anlieferung für die Gastronomie von Osten erfolgen im Sackgassenprinzip mit Wendemöglichkeit auf der Platzfläche. In den aufgeweiteten Bereichen des Platzes ist Raum für Veranstaltungen und temporäre gastronomische Angebote.

Die Eingangsbereiche des Brainergy Hubs befinden sich leicht und selbstverständlich auffindbar in den durch die organische Form vorgegebenen räumlichen Aufweitungen des Platzes. Von hier aus gelangen Nutzer und Besucher in das zentrale Foyer, das die drei kreisförmigen, einzelnen Baukörper miteinander verbindet. Im Zentrum des Foyers führt eine große Sitztreppe in die Obergeschosse und bietet dabei gleichzeitig einen spannenden Rahmen für Kommunikation und Austausch im Alltag.

Angrenzend an das Foyer befinden sich die öffentlichen Bereiche der Präsentations-, Loungeund Gastronomieflächen. Der Gastronomiebereich mit vorgelagerter Außenterrasse orientiert sich dabei publikumswirksam in Richtung See, während sich die Präsentationszonen dem tendenziell ruhigeren Bereich der Obstwiese zuwenden.

Im ersten Obergeschoss werden vier Büromodule um das Foyer mit zentraler Testfläche für Gebäudeautomation angeordnet. Die Netzwerkflächen orientieren sich in Richtung Foyer und bieten mit vorgelagerten Balkonzonen Raum für Muße und Begegnung. Jedes Büromodul differenziert sich in nach außen orientierte Zellenbüros für ruhiges Arbeiten, eine mittige Teamzone sowie einen zum Innenhof orientierten, kreativen Open-Space-Bereich.

Im zweiten Obergeschoss befindet sich zusätzlich zu den drei Büromodulen eine Eventfläche, die mit ihrer vorgelagerten Dachterrasse einen attraktiven Rahmen für interne Feiern und Veranstaltungen bietet. Durch die additive Gebäudestruktur ist der Entfall eines Büromoduls im zweiten Obergeschoss problemlos darstellbar.

Die Errichtung des Neubaus wird in Form einer Holz-Beton-Hybridkonstruktion vorgeschlagen. Sämtliche Decken werden dabei als vorgefertigte Holzbalkendecken mit einer zu Heiz- und Kühlzwecken aktivierbaren Betonauflage ausgebildet. Die äußere Tragstruktur bilden ebenfalls vorgefertigte, hoch isolierende Holzrahmenbauelemente mit einer äußeren Schalung aus unbehandeltem Lärchenholz im Brüstungs- und Sturzbereich. Lediglich die inneren Gebäudekerne, wie Treppenhäuser und Aufzüge, werden als aussteifende Elemente in Sichtbeton ausgeführt. Durch das -sich aus dem Holzbau ergebende- Achsraster von 1,25m ist eine zukunftsoffene Flexibilität im Ausbau gewährleistet.

Eine homogene Haut aus vertikalen Photovoltaik-Paneelen in der äußeren Fassadenebene verringert solare Wärmeeinträge, stellt den für den Betrieb des Gebäudes benötigten Strom zur Verfügung und dokumentiert darüber hinaus den technologischen Anspruch des Brainergy Hub. Das Zusammenspiel aus dem natürlichen Material Holz in zweiter Fassadenebene und der technisch anmutenden äußeren Haut steht symbolhaft für die harmonische Zusammenführung der Bereiche Natur und Technik innerhalb des Brainergy Parks. Sämtliche Materialien werden sortenrein für eine Rückbaubarkeit im Sinne des Cradle-to-Cradle-Prinzips ausgeführt.

Durch das kompakte Gebäudevolumen, wirtschaftliche Stützweiten und einen moderaten Fensterflächenanteil sind wesentlichen Parameter für eine wirtschaftliche Errichtung des Gebäudes bereits im Wettbewerbsmaßstab erfüllt. Eine hohe Flexibilität und Wandelbarkeit im Grundriss lässt eine lange und somit wirtschaftliche Nutzungsdauer erwarten. Robuste, leicht zu reinigende Oberflächen reduzieren die Instandhaltungskosten. Großzügige Technikflächen und eine in weiten Teilen offene Technikführung lassen Anpassungen der haustechnischen Systeme im Laufe der Nutzungsdauer zu.

Die Anforderungen des Masterplans hinsichtlich der passiven und aktiven Komponenten werden im Gebäude umgesetzt. Wesentlicher Baustein ist neben einem wärmetechnischen Passivhausstandard der hochisolierten Holz-Rahmenbau-Gebäudehülle, die Realisierung eines LowEx-Wärme- und Kälte-Verteilsystems im Gebäude.

Hierzu werden die Speichermassen der Holz-Beton-Verbunddecken aktiviert, kombiniert mit einem Deckensegelsystem zur Abdeckung von Spitzenkühl- und -heiz-Leistungen. Es werden nur aktive Komponenten mit hoher Effizienzanforderung zum Einsatz kommen, die über Raum- und Gebäudeautomationssysteme optimiert gesteuert werden können.

Hocheffiziente Lüftungsanlagen mit WRG versorgen die einzelnen Bereiche des Gebäudes. Folgende Bereiche erhalten eine mechanische Lüftung mit WRG, die die Effizienzklasse A+ erfüllt:
– die Küchen
– die beiden kleinen Rundkörper mit einer Anlage im Keller
– der große Rundkörper mit einer Lüftungsanlage im Keller
Die Anlagen erhalten Kühl- und Heizregister zur Vortemperierung der Luft. Eine Befeuchtung wird nicht vorgesehen.
Die Lüftung der Räume erfolgt bedarfsorientiert mittels Präsenzmelder und Luftqualitätsfühler über die Raumautomation. Die Außenluft wird über Erdkanäle angesaugt.

Im Keller des Gebäudes wird die Wärme- und Kälteversorgung des Gesamtareals platzmäßig vorgehalten. Für das Gebäude und evtl. weitere Gebäude im Kerngebiet wird eine Wärme- und Kälteversorgung als Grundvariante realisiert.

Diese Grundvariante besteht aus einer Wärmepumpe, die an die Grundwasserleiter des Rurtals anbindet und damit gleichmäßige Temperaturen für den Heizbetrieb im Winter und den sommerlichen Kühlbetrieb liefert, in weiten Bereichen als passive Kühlung. Für weitere aktive Kühl- und Heizkomponenten wird Platz im Keller und auf den Dachflächen für Rückkühlwerke bereitgestellt (mitwachsende Energiezentrale). Für die Forschungsbereiche wird im Gebäude ein Verteilsystem für Wärme und Kälte bereitgestellt und in das zentrale System eingebunden.

Die übrigen Flächen im Keller können im Rahmen der Entwicklung des Gesamtareals durch das begleitende Forschungs- und Planungsteam bespielt werden.
Für Räume mit höheren Kühllasten wird ein aktives Kühlkonzept als Kaltwassernetz realisiert, die Abwärme wird in den Wärmering des LowEx-Systems eingebunden.

Im Bereich Küche wird eine zentrale Warmwasserbereitung über eine HochtemperaturWärmepumpe realisiert, die ihre Wärme aus dem LowEx-Ring bezieht.
Die übrigen Bereiche wie Kleinküchen und Putzmittelräume erhalten elektrische Durchlauferhitzer.

Die technischen Anlagen werden über ein Gebäudeautomationssystem miteinander verknüpft. Die Räume werden an ein Raumautomationssystem angebunden, welches mit dem GA-System korrespondiert.

Die Gebäudehülle wird in Anlehnung an den Passivhausstandard ausgebildet, um den Wärme-bedarf zu minimieren. Wichtig ist jedoch auch eine gleichwertige Minimierung der sommerli-chen Lasten, um Überhitzung zu vermeiden und die notwendigen raumklimatischen Anforde-rungen zu erfüllen. 

Dazu werden die geschlossenen und transparenten Fassadenteile mit entsprechend niedrigen U-Werten ausgestattet. Für den sommerlichen Wärmeschutz werden alle transparenten Fassaden-bereiche mit einem hocheffektiven Lamellen-Sonnenschutz mit Tageslichtlenkfunktion ausge-rüstet. Die Steuerung des Sonnenschutzes erfolgt über eine zentrale Steuerung, welche eine optimale Tagesbelichtung der Nutzflächen sicherstellt und externe Lasten minimiert, mit der Möglichkeit einer individuellen Einflussnahme über manuelle Übersteuerung. 

Das Gebäudedach wird neben der Belegung mit Photovoltaik-Modulen begrünt, um ein besse-res Gebäudeklima zu unterstützen und das nachhaltige Gebäudekonzept nach außen zu tragen. 

Die Beleuchtung erfolgt über präsenzabhängige LED-Leuchten, angesteuert über das Raumautomationssystem.

Von einem zentralen Serverraum im Keller werden in jedem Nutzblock je Etage 3-4 EDV-Räume über LWL-Kabel angefahren. Von hier aus erfolgt die Anbindung der Nutzeinheiten über ein LWL-Kabel zu Micro Switchen, die die Büroräume über CAT7-Kabel andienen. Durch diese Lösung werden die Kabeltrassen kleiner, die Anzahl der EDVRäume sinkt und die Kälteleistung im Serverraum wird reduziert.

Zur Vermeidung der Einleitung von hohen Regenwassermengen in die Kanalisation bei Starkregenereignissen werden Rückhaltevolumen auf den Dächern und im Außenbereich vorgeschlagen. In Zusammenhang mit einer extensiven Dachbegrünung verbessert dies das Mikroklima. Für die WC-Bereiche werden wassersparende Systeme mit zentral gesteuerten Spüleinrichtungen vorgesehen, um die Trinkwasserhygiene zu gewährleisten.

Die Dachflächen und die Fassadensysteme des Gebäudes sorgen für die Deckung des Strombedarfs des Gebäudes. Ggf. entstehende Überschüsse werden in das Stromnetz eingespeist. Für die Realisierung eines smart-grid-Konzeptes wird ein Platz im Keller vorgehalten.