Phase 1
Projektbeitrag
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Als starke solitäre Form behauptet sich der Rundbau in der durch den Masterplan angedachten Parkstruktur. Die Höhe des Neubaus mit seinen 4 Geschossen markiert ihn als städtebauliche Dominante, die allseitig in ihre Umgebung ausstrahlt und in den Dialog mit dem Außenraum und den Nachbargebäuden tritt.
Dabei verzahnen Vor- und Rücksprünge in Form von Eingängen, Loggien, Balkonen und Terrassen die Innen- und Außenräume miteinander. Die Kontur des Gebäudes erscheint also nicht eintönig linear sondern reagiert auf seine Umgebung. Auch unterschiedliche Ausbaustufen oder planerische Anpassungen des Volumens stören das Konzept nicht, sondern werden als weitere Rücksprünge oder Dachterrassen in die Gesamtform integriert ohne diese zu korrumpieren.

Die inhaltliche Dynamik des Gebäudes spiegelt sich in der Gestaltungssprache des Freiraums wider. Die Außenanlagen des HUB-Gebäudes sind geprägt von unterschiedlichsten und vielfältigen Freiraumtypologien, die sich dynamisch untereinander und mit dem Gebäude verzahnen.
Der das Gebäude umgebende Platz verbindet organisch in die angrenzenden Quartiere. Er dient als Orientierung- und Treffunkt und leitet von außen in den zentralen Innenraum des HUB. Neben der Verteilerfunktion werden verschiedene Aufenthaltsbereiche in direkter Gebäudeumgebung geschaffen, z.B. die Café-Terrasse, Sitzstufen am Wasser und grüne Aufenthaltsinseln.
Darüber hinaus werden die unterschiedlichen Typologien – Wasser – Platz – Streuobstwiese mit einem Wegesystem in zwei verschiedenen Geschwindigkeiten verknüpft:
Der schnellere „Loop“ dient der aktiven Erholung zum Radfahren, Joggen und Inline-skaten, während das langsamere Wegesystem zum ruhigen Spazieren, Gehen und Schlendern einlädt.
Entlang des Wegesystems entsteht eine Vielzahl verschiedener Aufenthalts- und InfoInseln, kleine Pausenorte und Verweilplätze sowie Angebote für Informationen zu den verschiedenen ökologischen Lebensräumen
Die prägenden Landschaftstypen „Streuobstwiese“ und „See“ rotieren dabei gewissermaßen um das Gebäude und schaffen so vielfältige Innen-Außenbezüge.
Der See reicht von Nord-Ost an den Konferenzbereich des Gebäudes heran. Neben der Klimafunktion für die Gebäudetechnik ist er mit wechselfeuchten Biotopbereichen ein wertvoller Lebensbereich für Floraund Fauna.
Je nach Jahreszeit und Regenereignissen bzw. Verdunstungsphasen entstehen mit unterschiedlichen Wasserstandshöhen wechselnde Landschaftsbilder und sich verändernde, dynamische und vielfältige Aufenthaltsbereiche am Wasser.
Ausgehend von der historischen Streuobstwiese im Westen wird die Grünverbindung über Wiesen- und Gehölzstrukturen Richtung Osten hergestellt.
Über die Auswahl der Gehölzarten- und Sorten entsteht im jahreszeitlichen Verlauf mit gestaffelten Blühzeiten ganzjährig ein Lebensraum für Bienen und Insekten.
Durch die Verwendung von versickerungsfähigen Belägen und möglichst geringer Versiegelung, robusten und dauerhaften Materialien, Herstellung von Verdunstungsflächen und standort- und klimaresistenter Vegetation wird eine nachhaltige und klimagerechte Gestaltung möglich.

Die allseitige Orientierung des „Brainergy Hub“ findet ihren Ausdruck auch in der externen Erschließung. Mehrere schwellenarme Zugänge vernetzen das Gebäude ringsum mit seiner Umgebung und tragen zur einladenden Geste des Neubaus bei. Die Eingänge sind entsprechend ihrer Orientierung unterschiedlich dimensioniert und durch die anschließenden Freiräume charakterisiert.
Der Eingang von Süden orientiert sich zum Von-Schöfer-Ring aus dessen Richtung die meisten Besucher*innen kommen werden. Gleichzeitig liegt er an dem attraktiven Freiraum der historischen Streuobstwiese mit ihrer gewachsenen Gehölzstruktur. Der nördliche Eingang richtet sich mehr an die Besucher*innen des Parks in nördliche Richtung und profitiert von der einzigartigen Freiraumqualität des Sees. Der östliche Mitarbeitereingang und Anlieferhof öffnet sich bewusst zur quartierinternen Erschließung und verbindet das Gebäude mit dem Quartier. Die Lage der Eingänge ist auch bewusst so angeordnet, dass sie vor den oftmals vorherrschenden Westwinden aus der nahen Eifel schützen.

Alle drei Eingänge laden Nutzer*innen und Besucher*innen ein, das Foyer zu betreten, das als offener, fließender Raum nutzungsoffen gestaltet ist und sich auf verschiedenste Szenarien anpassen kann. Die wesentlichen öffentlichen Nutzungen sind hier ebenerdig angeschlossen: Gemeinsame Nebenflächen u.a. für Fahrräder aber besonders die Gastronomie und der Konferenzbereich. Dessen eigenes Foyer kann vom Hauptfoyer abgetrennt, aber auch gemeinsam mit diesem genutzt werden. Eine attraktive Freitreppe erschließt in dem mehrgeschossigen Hauptfoyer die Obergeschosse, unterstützt durch die barrierefreie Aufzugsanlage. Drei Treppenhäuser stellen die notwendigen Rettungswege aus den Obergeschossen zur Verfügung und ermöglichen shot cuts als interne Verbindungen zwischen zwei Geschossen sowie den autarken Zugang von außen mit individueller Zugangsberechtigung.

Eine helle und offene Atmosphäre zeichnet die Obergeschosse aus. Nutzungseinheiten mit bis zu 400 qm zusammenhängender Fläche wechseln sich ab mit Besprechungs- und Netzwerkflächen. Von extrem offen am Luftraum des mehrgeschossigen Foyers gelegen bis zu zurückgezogener geschützter Lage sind die Flächen auf den Obergeschossen sehr flexibel und adaptierbar zu nutzen. Das offene Raumgefüge ist auf Treffen und Kommunizieren ausgelegt, erfüllt aber auch einen Bedarf an Vertraulichkeit und Schutz. Dabei profitieren die Nutzungseinheiten auf den Obergeschossen von beidem: dem Raumerlebnis und dem Zusammenhalt der mehrgeschossigen Lufträume im Inneren und dem Ausblick in die Umgebung und die freie Landschaft. Im Inneren liegen Loungebereiche, Treffpunkte, temporäre Arbeitsplätze, Kreativräume und Workshopflächen auf versetzten Plattformen, die zur Begegnung, spontanem Austausch, und kreativer Arbeit einladen. Darüber hinaus sind diese Plattformen begrünt und schaffen damit ein angenehmes Raumklima. Die große Dachverglasung (nach Norden gerichtet) über den Lufträumen flutet den Innenraum mit Tageslicht. Die räumlichen Bezüge nach außen werden durch gemeinsam genutzte Loggien, Balkonen und Terrassen bereichert, die wie das Erdgeschoss auch die Nutzungen in den Obergeschossen mit der Umgebung verzahnen.

Der Neubau ist als Holz-Skelettbau mit hohem Vorfertigungsgrad konzipiert. Holz-Beton-Verbunddecken stellen eine ebenso nachhaltige wie wirtschaftliche Bauweise dar. Im Innenraum bestimmen Glas, Holz sowie helle Sandsteinböden (im Foyer) und Linoleum (in den OGs) als natürliche Materialien die Atmosphäre und sorgen mit ihrer „echten“ Haptik für Wohlbefinden und Identifikation.
Die raumhohe Außenverglasung sorgt in Verbindung mit außenliegenden Sonnenschutzrollos für eine gute Versorgung mit natürlichem Licht. Neben dem minimierten „footprint“ und der kompakten Gebäudekubatur (gutes A/V-Verhältnis) ist die hier konzipierte Holzbauweise ein Beitrag zum dekarbonisierten, nachhaltigen Bauen. Die gut gedämmte Bodenplatte und der Betonanteil der HBV-Decken stellen die notwendige Speichermasse zur Verfügung. Hochwertige Dämmung und energieeffiziente Gebäudetechnik unterstützen das Konzept als Passiv- bzw. Plus-Energie-Haus. Extensive Dachbegrünung ergänzt das Energiekonzept.
Die hohe Transparenz der Fassade vermittelt die für Forschung und Entwicklung wünschenswerte Offenheit (Neugier) und präsentiert ein technisches Gebäude ohne das Innenleben verhüllen oder verbergen zu wollen. Die Hybridmodule, welche die raumhohen, transparenten Glasflächen abwechseln, sind dabei nicht nur ein wesentliches Element der hohen energetischen Qualität und Nachhaltigkeit des Gebäudes – sie machen dies nach außen auch demonstrativ sichtbar.

„Leuchtturmprojekt im Strukturwandel“

Entwurfsgrundlagen zur Energetik
Der Holzhybridbau und die Wahl natürlicher Baustoffe reduzieren die graue Energie deutlich und gewährleisten eine hohe Recycling-Quote.
Das AV-Verhältnis des Viergeschossers ist durch seine runde Bauform optimiert.
Der Holzbau bietet eine hochdichte und hochgedämmte Gebäudehülle und minimiert im Zusammenspiel mit dem Gründach die Primärenergie.
Ein ausgewogenes Verhältnis von transparenten zu opaken Flächen nutzt effizient den Tageslichtanteil. Ein sensorisch gesteuerter, fassadenbegleitender Sonnenschutz reduziert dabei die thermischen Einträge ins Gebäude und begünstigt somit den sommerlichen Wärmeschutz. In den opaken Außenwandflächen sind hinter den PV-Flächen die Lüftungsklappen für eine individuelle, achsweise Querlüftung untergebracht.
Die zentrale Halle bringt direktes und indirektes Tageslicht bis in die Raumgruppen des Erdgeschosses. Durch den thermischen Auftrieb, ähnlich einem Kamineffekt, bietet die Halle die Möglichkeit die Holzbeton-Verbunddecke über natürliche Nachtkühlung zu aktivieren und einen Kältepuffer zu bilden. Aufgrund der Querlüftung aus den außenliegenden Modulen in die Halle werden die Hauptnutzflächen in kühlen Nächten auf darauffolgende warme Tage vorbereitet. Auf dem Dach sorgt die extensive Dachbegrünung mit dicker, feuchteregulierender Substratschicht für deutlich geringere Temperaturschwankungen auf der Dachhaut und in den darunter liegenden Räumen. Die Betondecke über UG und die massiven Geschossdecken dienen als Massespeicher.
Die Wahl geeigneter Pflanzen um das Gebäude herum und vor allem in der zentralen Halle werden die Luft- und Klimaqualität des Gebäudes nachhaltig verbessern. Der Wasserfläche im Außenraum und der „Klimabrunnen“ in der Halle dienen ebenfalls der Klimaoptimierung.
Alle großflächigen Technikflächen werden im Untergeschoss positioniert.

Auf dem LowEX-Wärme- und Kälteversorgungsnetz aufbauend, erzeugt „Brainergy Hub“ ressourceneffizient die benötigten Energien selbst und gibt als Teil des Smart-Grid-Systems bidirektional Rückeinspeisungen von Strom, Wärme und Kälte ab.
Der Anlagen- und Verbrauchsstrom soll durch unterschiedliche Systeme erzeugt werden.
1. Fassade: auf allen Seiten des Rundbaus, in dem es die Exposition sinnvoll erlaubt werden raumhohe Dünnbettmodule eingesetzt. Dabei werden die Winkel der PV-Module so eingestellt, dass Sie bestmöglich zur Sonne ausgerichtet sind. Diese Module schützen gleichzeitig die dahinter liegenden Verglasungen vor zu hoher Sonneneinstrahlung.
2. Dach: Auf der gesamten Dachfläche werden Hybridmodule (PV und Solarthermie) in Satteldachform nach Ost und West ausgerichtet. Die Hybridtechnologie steigert den Wirkungsgrad der Module in dem die Energie mit Wasser abgeführt wird, welches nun zu Heizzwecken im Gebäude oder im LowEX Netz genutzt werden kann.
3. Dach über der zentralen Halle: Das Glasdach ist in mehreren Streifen opak und transparent ausgeführt, damit eine mögliche Überhitzung ausbleibt. Die Glasflächen sind Richtung Norden ausgerichtet, die opaken Flächen sind Richtung Süden ausgerichtet. Diese erhalten ebenfalls Hybridmodule.
4. Entlang der westlichen Gebäudekante werden Vertikalwindräder vorgeschlagen, da Jülich und die Eifel einem sehr kontinuierlichem Westwind ausgesetzt sind. Diese Kleinanlagen sollen die 20m Gebäudehöhe nicht überschreiten. Da die umliegenden Planungen niedriger projektiert sind, werden die Windräder auf dem Hub ihre volle Wirkung entfalten können.
Der geerntete Strom wird als Anlagen- und Gebrauchsstrom verwendet. Überproduktionen sollen entweder gespeichert werden oder in das Smart-Grid-System des gesamten Parks eingespeist werden.

Die Bauform, die zentrale Halle und die technischen Komponenten zielen darauf, möglichst wenig Kälteund Wärmeenergie aus dem LowEx-Netz entnehmen zu müssen. Neben den passiven Faktoren A/V-Verhältnis, Optimierung des Verglasungsanteils, Aktivierung der Speichermassen, Gründach, hocheffiziente Dämmung und höchste Gebäudedichtigkeit werden die Wärmelasten aktiv reduziert.
1. Nachtauskühlung über das Dach der zentralen Halle in Verbindung mit den geschützt und einbruchssicher liegenden Lüftungsklappen in der Fassade.
2. Manuelle Lüftung in Kombination mit automatisierten Lüftungsklappen (auch im Glasdachbereich)
3. Automatisierter Sonnenschutz durch Raffstores um das ganze Gebäude senkt die solaren Wärmeeinträge und optimiert die Tageslichtnutzung im Inneren.
4. In der Schlickschicht des Sees wird ein Flächenkollektor bestehend aus PE-Leitungen eingebracht, der über einen Wasser / Wasser-Wärmetauscher die benötigte Außenluft vorkonditioniert. Ein Bypass, der den Wärmetauscher überbrückt, stellt sicher, dass die Luft nur im Bedarfsfall konditioniert wird.
5. Die massive Solarthermie-Anlage (Hybridmodule) auf dem Dach liefert Wärmeenergie, die in dem zentralen Wärmetauscher und ins LowEX-Netz eingebracht wird.
6. Metallsegel an den Decken übernehmen die Heizung / Kühlung in allen Räumen. Diese hocheffizienten Metallsegel gewährleisten neben hohen Kühl- und niedrigen Heizmedientemperaturen zusätzlich die akustische Ertüchtigung der Räume. Die offene Struktur der Metallsegel unterstützt die Aktivierung der Speichermassen der Geschossdecken. Über den Flächenkollektor des Sees können zudem die Metallsegel passiv zu Kühlzwecken genutzt werden.
7. In der zentralen Halle und ggf. auch in den einzelnen Nutzungseinheiten wird die Verwendung von Klimabrunnen vorgeschlagen, die im Sommer die Luft entfeuchten und kühlen und im Winter anders herum.
8. Vegetation in der zentralen Halle: Die terrassierte Brückenarchitektur der Halle soll intensive Bepflanzung erhalten um die Halle und anschließenden Räume mit zu konditionieren.

Das Gebäude in kompakter Zylinderform bietet ein sehr gutes A-V Verhältnis.
Die U-Werte aller Bauteile orientieren sich an den Vorgaben des Passivhausstandards.
Dämmstärken von 24cm in den Wänden und 30cm im Mittel auf dem Dach liefern selbst bei einer durchschnittlichen mineralischen Dämmung von 0,035 eine hochdichte Gebäudehülle.
Die Sohlplatte und die erdberührten Außenwände erhalten druckfeste mineralische Dämmungen mit ca. 14 cm Stärke mit einem Lambda von 0,036. Der Keller ist als wenig beheizte Niedertemperaturzone ausgelegt und wirkt als Temperaturpuffer zum Erdgeschoss hin. Die Decke über UG wird zusätzlich gedämmt.
Die Zentrale Halle soll ebenfalls niedrigtemperiert werden als die umgebenden Nutzflächen. Die Halle übernimmt so eine wichtige Puffer-Funktion zur Unterstützung der Konvektion.
Die Verglasungen werden als Dreifach-Wärmeschutz-Isolierverglasung mit einem U-Wert von 0,5-0,8 gem. des Passivhausstandards ausgeführt.
Das extensive Gründach mildert die Temperaturextrema von Sommer und Winter ab.