Phase 2
Projektbeitrag
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Der Hub selbst erscheint als schwebender Ring, welcher den Park unter sich hindurchfließen lässt. Wegeverbindungen und Landschaftselemente kreuzen sich im Zentrumsbereiche des Ringes und machen diesen damit zum Herzstück des Brainergy Park Jülich. Dabei berühren nur die öffentlichen Funktionen des Hubs (Eingänge, Lobby, Gastronomie, Konferenz, Beratung, etc.) den gewachsenen Boden. So wird die gesamte Erdgeschosszone zu einer offenen und allseitig zugänglichen Parkebene welche mit zahlreichen Außenterrassen und Verweilmöglichkeiten durchzogen ist. Im ersten Obergeschoß des Holzhybridbauwerkes finden sich individuell schaltbare Büromodule. Die Flexibilität ergibt sich aus Konstruktion und Erschließungskonzept des Gebäudes. Der experimentale Charakter des Hubs wird somit auch in die Bürogeschosse mit ihren Arbeitswelten fortgetragen. Im Plan finden sich einige Nutzungsbeispiele der einzelnen Bürozonen, welche unterschiedliche Teilflächen mit variierenden Außenraumbezügen abbilden. Neben den eigentlichen Funktionszonen (wie Büromodul, studentisches Arbeiten, Eventfläche) ist das zweite Obergeschoß durch seinen großzügigen Dachgarten geprägt. Dieser dient sowohl der Begegnung und des Austausches als auch des Experimentes; denn hier findet sich Raum für temporäre Laboreinheiten oder Versuchsanordnungen sowie Ausstellungsmöglichkeiten. Diese Dachterrasse könnte zukünftig auch der Gebäudeerweiterung und Nachverdichtung dienen. Die leichte Holzkonstruktion mit hohem Vorfertigungsgrad lässt dies ohne weiteres zu. Das äußere Erscheinungsbild des Hubs kann in drei Schichten beschrieben werden, welche den experimentellen Charakter des Bauwerkes wiederspiegeln:
• Die durchlässig-transparent gestaltete Erdgeschosszone mit zahlreichen Sitz- und Begegnungsmöglichkeiten welche sich eindeutig als Bestandteil des Parks deklariert.
• Die darüber schwebende horizontale Lammellenstruktur der Bürogeschosse, welche die Endlosigkeit des Rings unterstreicht. Die beweglichen Lamellen werden partiell von großdimensionierten Holzrahmen durchbrochen, welche die dahinterliegenden Freibereiche der Arbeitswelten markieren und der Fassade räumliche Tiefe verleihen. Die einzelnen Lamellen sind dabei sichtbar zweckdefiniert: Manche dienen rein dem Sonnenschutz, andere sind mit PV- oder Solarpaneelen bestückt, andere wiederum werden (semi-)transparent gestaltet. So führt eine in sich homogene Gestaltungsstrategie rund um das Bauwerk. Die Lammellenverteilung wird aber örtlich angepasst und reagiert auf Himmelsrichtung, Sonneneinstrahlung, Aussicht, etc.
• Den intensiv bespielten Dächern und Dachterrassen, welche den oberen Abschluss des Bauwerks definieren. Diese sind neben ihrem hohen Grünanteil von zahlreichen sichtbaren (temporären) Labor- und Forschungseinrichtungen oder Forschungsergebnissen geprägt. Auch Techniken der alternativen Energiegewinnung (Solar, PV) werden zum Teil der Gestaltungsstrategie um den Zweck des Bauwerkes nach außen hin darzustellen.

Der Freiraum des Brainergy Village wird als fließende Landschaft gestaltet, die sich unter dem Gebäude des Brainergy Hubs entfaltet. Ein Netz aus Wegen durchzieht das Gebiet und verbindet es mit der Umgebung, eine klare Wegehierarchie schafft Orientierung. Thematisch wird der Freiraum in drei Zonen unterteilt: die historische Streuobstwiese, der Brainergy Hub Innenhof und der Brainergy Garten mit See.
• Innenhof und Eingangsplatz: Von der Zufahrt kommend wird man von einem großzügigen Vorplatz begrüßt, der in den Eingangsbereich des Gebäudes leitet. Als offener und befahrbarer Platz mit Sitzmöglichkeiten unter schattigen Bäumen bietet er ausreichend Raum zum Ankommen und für Events. In der Mitte dieser Verbindungsachse liegt die Radroute, zahlreiche überdachte Fahrradabstellplätze und Zugang zu den Nebenräumen schaffen eine fahrradfreundliche Mobilität. Im kreisrunden Innenhof werden Grünflächen gebildet, die flexilble Holzsitzmöbel aufnehmen. Diese bieten eine hohe Nutzungsvielfalt für Meetings, zur Erholung oder zum Chillen. Eine Ausstattung mit Wlan und Solarstrom wird vorgesehen. Der Gastronomieplatz mit Holzterrassen und Blick zum See lädt zum Verweilen ein.
Der Innenhof bildet einen Treffpunkt mit einem breiten Spektrum an Aufenthaltsmöglichkeiten und ist Ausgangspunkt für Kommunikation und Orte für kreativ-chaotisches Arbeiten, die in der gesamten Freifläche verstreut und vernetzt sind.
• Streuobstwiese und Klimawald: Die bestehende Streuobstwiese wird erhalten und mit wenigen Wegen und Bänken durchzogen. Sie ist eingerahmt in einen Klimawald, der die ökologische Funktion der Obstwiese ergänzt. Der Wald mit artenreichen Gehölzrandstrukturen bildet einen einen Übergang zur Landschaft. Hier entsteht ein Ort der Ruhe und Kontemplation. Zwei kleine Plätze am Rand der Obstwiese schaffen Platz für Kunst und Information.
• Brainergy Garten: Der Brainergy Garten beinhaltet den See und den Energiepfad, entlang dessen sich verschiedenen gestaltete Räume zum Thema Energie bilden. Der Evolutionsgarten zeigt die Entwicklung vom Braunkohlerevier zum nachhaltigen Grünraum. In weiterer Folge werden die Themen der nachhaltigen Energienutzung aufgezeigt. Die erfahrbare Wirkung von Sonne, Wind, Wasser und Biomasse dienen als Information und Inspiration zum Themenfeld neue Energie. Entlang des Ufers entstehen intensivere und extensivere Bereiche, so dass sowohl Nutzung als auch Ökologie sich an der Wasserfläche bereichern können. Im Klimawald Richtung Norden kann man sich sportlich auspowern.
• Dachterrasse: Die Dachfläche wird intensiv gestaltet und bietet Platz für Food Labs und einer Terrasse für Events mit Blick über den Energy Garten mit See.
• Klima und Wasserhaushalt: Der Durchgrünungsgrad des gesamten Gebiets liegt bei 75% und ist damit sehr hoch. Die befestigten Flächen können seitlich in die Vegetationsfläche entwässern. Der Brainergy Garten kann in den See entwässert werden. Der natürliche Wasserkreislauf wird so erhalten und trägt durch die Verdunstungskühlung an heißen Tagen zu einer angenehmen gefühlten Temperatur bei.

Vier leicht auffindbare vertikale Erschließungskerne führen in vier weitgehend unabhängige aber dennoch zusammenschaltbare Gebäudesegmente.

Der Brainergy Hub schwebt als ringförmiger Baukörper in nachhaltiger Holz-Hybridbauweise über der darunter hindurchfließenden parkartig gestalteten Landschaft.

Wegeverbindungen, Landschaftselemente sowie der Brainergy-Lake kreuzen sich im Zentrumsbereich des Rings und machen diesen so zum Zentrum und Herzstück des gesamten Technologieparks .

Die ringförmige Anordnung schafft ein Ambiente der Kommunikation und Zusammengehörigkeit bei hoher Übersichtlichkeit und einfachster Orientierung.

Es gibt kein „Vorne“ und kein „Hinten“, alle Flächen sind absolut gleichwertig und zueinander orientiert.

In der sehr offen, öffentlichen und transparent konzipierten Erdgeschoßzone finden sich die Allgemeinbereiche des Hubs (Eingänge, Lobby, Gastronomie, Konferenz, Service, Beratung, etc..

Die in den Obergeschossen liegenden Bürobereiche sind außerordentlich flexibel nutzbar und ermöglichen eine Vielzahl von Bürolayouts und Work-Flow-Konzepten.

Im obersten Level finden sich neben Bürozonen die flexibel nutzbare Gebäudebereiche sowie Eventflächen mit direktem Zugang zur großzügigen und gärtnerisch durchgestalteten Dachterrasse.

Das konstruktive Grundprinzip ist ausgesprochen simpel und basiert auf seriell vorgefertigten, repetitiven Bauteilen. Dies garantiert kurze Bauzeiten bei geringer Lärmbelastung mit optimierten Querschnitten bei reduziertem Materialeinsatz.

Aufgrund der großen Radien wirkt der Hub rund, obwohl er ausschließlich aus polygonalen Bauteilen besteht. Die Achsmasse der entsprechenden Polygone sind auf die entsprechend dahinterliegende Nutzung hin optimiert. So findet sich etwa ein möblierungs- und ausbaufreundliches Achsmass von rd. 120cm (innenliegende Fassade) bzw. rd. 130cm (außenliegende Fassade) in den einzelnen Elementen der Fassade

Die vormalige Nurglasfassade mit vorgehängter horizontaler Lamellenstruktur und integrierten Photovoltaikelementen der Phase 01 wurde stark vereinfacht und mit dem zusätzlichen Mehrwert einer vorgelagerten Balkonstruktur versehen.

Diese Balkonstruktur umläuft den Brainergy Hub Innen- und Außen liegend und wird von einer vorgehängten Holzlamellenstruktur flankiert. Diese lässt das Bauwerk – je nach Betrachtungsperspektive – transparenter oder weniger transparent wirken. Umläuft man das Bauwerk so entsteht ein optisch interessanter Kipp- und sequenzieller Tiefenwirkungseffekt in der warm wirkenden Holzanmutung. Auf der umlaufenden Balkonstruktur werden mobile Pflanztröge mit saisonal grünem Laubwerk platziert. Diese Pflanzen bewachsen in die Lamellenstruktur integrierte Rankdrähte. So spenden die Pflanzen im Sommer der Schatten und Luftfeuchtigkeit, im Winter – ohne Laubwerk – wird der nun erhöhte solare Eintrag zu Heizwecken genutzt.

Insgesamt entsteht ein dem Büro vorgelagerter Außenraum mit üppig grünem Charakter. Diese zweite Haut des Bauwerkes dient der Kommunikation, ist Treffpunkt, eignet sich für Mini-Pausen oder zum Telefonieren – kurz: ist ein weiteres interessantes und kommunikationsförderndes Angebot im Baukastensystem moderner und zukunftsorientierter Arbeitswelten.
Die dahinterliegende (eigentliche) Fassade wird prinzipiell als Bandfassade mit massivem Brüstungsbereich und außenliegendem Sonnenschutz konzipiert. In Teilbereichen des Bauwerkes werden entweder großzügige Falt-Schiebetüren oder klassische Balkontüren in die Bandfassade integriert um einen möglichst nahtlosen und aufenthaltsqualitätsteigernden Übergang zwischen Innen und Außen zu ermöglichen. Je nach Himmelsrichtung und Lichteinfall kann ein zusätzlicher, innenliegender Blendschutz integriert werden.

Die Brüstungszonen selbst werden mit tiefen Laibungen versehen. Diese Laibungen dienen als Stau- und Ablageelement oder werden als innenliegenden Pflanztrögen zur Steigerung der Luft- und Aufenthaltsqualität direkt am Arbeitsplatz ausgeführt.

Dächer werden begrünt und intensiv Solar- bzw. PV-bestückt.

Die Holzhybridbauweise ist zum einen den Aspekten der Nachhaltigkeit geschuldet, stellt aber auch eine sehr wirtschaftliche und schnelle Bauweise, speziell bei nur drei Geschoßen, dar. Ein hoher Vorfertigungsgrad der Konstruktion aber auch der Ausbauelemente wie Fassaden etc. ist so einfach möglich. Eine Erweiterbarkeit würde über die Vervollständigung des zweiten Obergeschoßes bzw. über den Aufbau eines weiteren Geschoßes erfolgen und ist in dieser Bauweise sehr einfach realisierbar. Die technische Ausstattung wird möglichst einfach und ressourcenschonend gehalten. Die Lüftung der Büroräume erfolgt über einfache Fensterlüftung. Innenliegende Räume (bzw. nach Erfordernis) werden mechanisch belüftet. Es werden weitgehend recyclebare bzw. wieder leicht trennbare Materialien verwendet. (Verzicht auf geklebte Sandwichkonstruktionen, lösunsmittelintensive Materialien etc.)

Die Wärme- und Kälteversorgung des Gebäudes erfolgt durch einen Anergie-Netzanschluss aus dem Kerngebiet des Brainergy Village. Im Winter stellt das Netz Wärme mit min. 10°C und im Sommer Kälte mit höchstens 14°C bereit.

1. Heizung / Kühlung

Die benötigte Heizleistung wird aus dem Anergienetz bezogen und mittels einer Wärmepumpe auf das erforderliche Temperaturniveau gehoben. Die Situierung der Wärmepumpe und der Aufbau der Regelgruppe erfolgt in der Technikzentrale im Untergeschoss mittels zentralem Heizungsverteiler.

Die benötigte Kühlleistung wird ebenfalls aus dem Anergienetz bezogen. Das Anergienetz eignet sich sehr gut, um damit alle Verbraucher direkt anzuspeisen. Lediglich für die Entfeuchtung im Sommer ist die Zwischenschaltung einer Wärmepumpe erforderlich.. Die Situierung der Wärmepumpe und der Aufbau der Regelgruppe erfolgt in der Technikzentrale im Untergeschoss mittels Kälteverteiler.

Die Abgabe der Heiz- / Kühlleistung in den Geschossen erfolgt durch Deckensegel. Diese werden im Raster der Architektur angeordnet und ermöglichen so eine flexible Raumteilung bzw. Zusammenlegung. Die Verteilleitungen von der Technikzentrale zu den Deckensegel wird als 4-Leiter System vorgesehen. Damit kann insbesondere in der Übergangszeit abhängig von der Lage und den Temperaturbedingungen der Räume eine
Kühlung oder Heizung erfolgen.

Die grundsätzliche Zonierung der Heizung / Kühlung erfolgt in Quadranten und innerhalb jedes Quadranten in eine Zone Innen und eine Zone Außen. Unabhängig davon ist mit dem vorgeschlagenen System auch eine Einzelraumregelung möglich.

Um die Rücklauftemperatur vom Server bei gleichzeitigem Entfeuchtungsbetrieb der Lüftungsanlagen im Sommer zu nutzen, werden diese mit der Zuleitung zu den Heizregistern zur Unterstützung der Nachwärmung verbunden.

2. Lüftung

Um die Anforderungen der Ausschreibung zur Umsetzung der Luftqualität nach IDA 2 sicherzustellen, werden sämtliche Räumlichkeiten mechanische be- und entlüftet. Diese Anlagen werden auch mit einer Entfeuchtung für den Sommerfall und einer Befeuchtung für den Winterfall ausgestattet. Ergänzend dazu besteht die Möglichkeit der natürlichen Belüftung durch öffenbare Fenster.

Folgende Lüftungsanlagen werden vorgesehen (in Summe 7 Stück):
• für die 2 Obergeschosse je Quadrant 1 Lüftungsanlage
• für den Mehrzweckraum (MZR) 1 Lüftungsanlage
• für den Gastrobereich 1 Lüftungsanlage
• für die Küche 1 Lüftungsanlage

Folgende personenbezogene Luftmenge werden angesetzt:
• für die Obergeschosse 3m3/h je m2
• für den Mehrzweckraum und den Gastrobereich 45m3/h je Person

Die Lüftungsanlagen werden zur Wärmerückgewinnung mit einem Absorptionsrad ausgestattet (80% WRG). Um die Effizienz der Wärmerückgewinnungsanlage steigern zu können, wird eine adiabate Abluftluftbefeuchtung eingebaut.

Die Luftverteilung der Zuluft erfolgt mittels Kanalsystem im Doppelboden und wird im Bereich der Fassade mittels Boden-Quellluftauslässen eingebracht. Die Führung der Abluftkanäle erfolgt entlang der innen liegenden Verkehrswege im Deckenbereich. Bei einer Open-Space Anordnung können die Abluftgitter direkt im Nahbereich der Abluftkanäle positioniert werden. Kommen Zellenbüros zur Ausführung, erfolgt ein Anschluss an die Verteilleitung im Deckenbereich. Damit wird eine flexible Raumteilung sichergestellt.

Betreffend die Zonierung folgt das Lüftungskonzept dem H/K-Konzept im Sinne der Aufteilung in vier Quadranten. Jedem Quadranten ist eine Lüftungsanlage zugeordnet, die in den Technikzentralen im Untergeschoss positioniert wird. Unabhängig davon werden eigene Lüftungsanlagen für die Bereiche Mehrzweckraum, Küche und Gastro projektiert. Die entsprechenden Geräte sind ebenfalls in Technikzentralen im Untergeschoss positioniert. Damit wird sicher gestellt die Dachflächen zur Nutzung der Photovoltaik freizuhalten.

3. Regenwassernutzung

Die anfallenden Dachwässer werden dem projektierten See zugeführt. In diesem wird ein Regenwassersammelschacht integriert. Aus dem Schacht erfolgt die Bewässerung der Begrünung sowie eine Nutzung für die WC-Anlagen.

4. Photovoltaik

Die Photovoltaik wird auf dem Dach über dem 2. Obergeschoss positioniert. Um die gesamte zur Verfügung stehende Dachfläche zu nutzen, wird diese frei von haustechnischen Anlagen gehalten.

1. Anpassung der Gesamtkonzeption an die Aufgabenstellung der Jury:

Da Doppelfassaden nicht angemessen erscheinen, wurde die Fassade in eine hochwertige einschalige Passivhaus-Fassade mit aussenliegendem Sonnenschutz mit Lichtlenkfunktion adaptiert.

In Bezug auf Sonneneinstrahlung und Sonnenschutz wurden sowohl der äußere als auch der innere Ring mit hochwirksamen außenliegenden Raffstoresystemen mit Abschattungseigenschaften von mehr als 90% konzipiert, welche zusätzlich Lichtlenkeigenschaften besitzen welche außerhalb der Hochbesonnungs-Zeiten genutzt werden können.

In Verbindung mit den opaken Flächenanteilen der Fassade sowie dem Einsatz von Speichermassen, vor allem im Deckenbereich wird für eine ausgezeichnete thermische Behaglichkeit in der Heiz- und Kühlperiode gesorgt.

2. Gesamt-Projekt-Ziel:

Ziel ist es, das Projekt umweltschonend, Ressourcen sparend und energieeffizient zu realisieren, sowie wirtschaftliche und soziale Lebensräume zu schaffen, welche die Gesundheit, das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit der Nutzer fördern.

Dabei wird auf folgende Faktoren Wert gelegt:

Minimierung der Lebenszykluskosten:
– hohe Dauerhaftigkeit der gewählten Konstruktion und zum Einsatz kommender Materialien
– Berücksichtigung des vollständigen Gebäuderecyclings für den „End-of-Life“ Zeitraum

Geeignete Materialauswahl:
– keine schädlichen Inhaltsstoffe
* Farben, Lacke und Kleber nach Möglichkeit lösemittelfrei oder nur mit geringen VOC- Konzentrationen
* Holzwerkstoffe mit keinen oder niedrigen Formaldehydkonzentrationen
* Dämmstoffe ohne klimaschädliche Substanzen
– Materialien mit hohem Recyclinganteil
– Materialien mit Umweltzertifikaten
– Verwendung nachwachsender Rohstoffe z.B. Dämmungen (Hanf, Schafwolle, Zellulose,…)
– ausschließlich zertifizierte Hölzer (PEFC, FSC) oder Natursteine (Fair-Stone Siegel)
– Langlebigkeit der Materialien und Reinigungsfreundlichkeit der Oberflächen

3. Energieeffizienz der Gebäudehülle:

– hohe Qualität der Fassade (Passivhaus – U-Werte der Konstruktionen von 0,7 W/m²K für transparenten Bereiche, 0,2 W/m²K für opake Fassadenbereiche, Flachdächer und Decken gegen Außenluft mit U<= 0,15 W/m²K, hohe Dichtheit)
– Detaillösungen mit möglichst wärmebrückenfreien Lösungen
– hocheffizienter mit automatisiert gesteuertem Sonnenschutz mit Möglichkeit der Übersteuerung durch den Nutzer
– Möglichkeit einer natürlichen Lüftung durch öffenbare Fensterelemente
– Automatisierte Bedienung / Steuerung des Gebäudes mit Überreglunsmöglichkeiten der Nutzer
– Überwachung des Energieverbrauches mittel Monitoring für alle relevanten Energieströme