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Jülich Quantencenter

2021

Jülich

GRÜNDUNG  Die massive, die schwingungsempfindlichen Apparaturen tragende Bodenplatte ist direkt auf dem tragfähigen Grund (Sohle auf -5,50 m) aufgesetzt und wird im monolithischen Verbund mit den aufgehenden Wänden als Weiße Wanne ausgeführt. Der im Nord-Westen auf Geländeniveau anschließende Gebäudeteil ist auf einem Grobschotterbett und flächiger und lokal verdichteter Baugrundverbesserung (z.B. vermörtelte Rüttelstopfsäulen) auf dem tragfähigen Grund abgesetzt. So werden aufwändige Wasserhaltungsmaßnahmen nur im begrenzten Umfang bei der Weißen Wanne notwendig.

Das Gebäudeensemble ist als Holz-Beton-Hybrid-Konstruktion konzipiert. Der Einsatz von Stahlbeton ist dabei beschränkt auf die Gebäudeteile, deren statisch-konstruktive oder sonstige funktionale Anforderungen dies notwendig machen. Neben der Weißen Wanne (wasserundurchlässiger Beton) und den das Gebäude lateral aussteifenden Kernen (Treppenhäuser und Aufzüge) werden die sensiblen Laborbereiche (Bereich H3.1 bis H3.4 und , H5.1 bis H54) in Ortbetonbauweise errichtet. Alle Stahlbetonelemente sind dabei aus Recyclingbetonanteilen herstellbar.

Die Tragstrukturen aller weiteren Gebäudekomponenten werden als vorgefertigter Holzskelettbau errichtet. Auf Stützen aus Brettschichtholz (BSH) und senkrecht zur Deckenspannrichtung angeordneten BSH-Bindern werden Brettsperrholzplatten (d=12-16cm) aufgelegt, in die werkseitig Holzbetonverbinder eingeklebt sind. Mit der vor Ort aufgebrachten circa 8-12cm dicken Aufbetonschicht entsteht ein Holzbetonverbunddeck, dass bei den resultierenden Spannweiten von 6-9 Meter auch die zur Einhaltung der für Bürobauten erforderlichen Schwingungs- und Akustikanforderungen erfüllt. 

Das Gebäudeensemble wird von einem teilweise geneigten Flachdach überspannt. Die den Gebäudetrakt überspannenden Bereiche werden mit Brettsperrholzelementen von 20-24cm Dicke überspannt, im Foyerbereich ertüchtigen parallel angeordnete Rippen aus Brettschichtholz (10/28cm) im Abstand von 80cm die BSP-Platte zur statisch effizienten Rippenplatte.

Die intelligente material-hybride Primärkonstruktion nutzt die vorteilhaften Eigenschaften des Stahlbetons (in monolithischer Ortbetonbauweise) und basiert auf den dafür bautechnisch verfügbaren ausgereiften Technologien und wird ergänzt durch den nachwachsenden Baustoff Holz. Dabei ermöglichen insbesondere beim Deckensystem die schubsteif gekoppelten Verbundpartner Holz und Beton eine wirtschaftliche und nachhaltige Bauweise.  

Die Tragwerkskonzeption realisiert Aspekte des zirkulären Bauens (Recyclingbeton, fraktionsgerecht entfügbarer Holzbau) und trägt mit dem hohen Holzbauanteil mittels Kohlendioxidspeicherung und -substitution zur dringend notwendigen Dekarbonisierung des Bauens bei.