Architektur und Technik

Gewölbte Glaskuppel über dem Atrium

Text und Bilder: Josef Gartner GmbH 

In unmittelbarer Nähe zum Hochschulcampus der Universität Stuttgart entstand in der Innenstadt der Neubau der Dualen Hochschule Baden-Württemberg, der im Mai 2023 übergeben wurde. Auf sechs Geschossen bietet er eine Nutzfläche von 14 000 m ² für die technisch orientierten Studiengänge, die bisher auf verschiedene Gebäude verteilt waren. Mit seiner gläsernen Dachwelle fügt sich der dynamisch wirkende Bau elegant in den Stuttgarter Talkessel ein.

 

549 geometrische Unikate

Die Bebauung des Blockrands nach einem Entwurf des dänischen Architekturbüros 3XN folgt dem verschobenen Fünfeck des Grundstücks. So entstand ein grosser Gebäudekomplex ohne Freiflächen für einen eigenen Campus. Stattdessen bildet das von Tageslicht durchflutete Atrium einen wettergeschützten Campus mit hoher Aufenthaltsqualität in der Mitte des Gebäudes. Von dort erschliesst eine stützenfreie Wendeltreppe alle sechs Ebenen mit den Büros, Laboren, Vorlesungsräumen und Werkstätten. Eine Brücke unter dem geschwungenen Glasdach verbindet die beiden Haupteingänge und die Cafeteria. Die Dachsohle liegt 22 Meter und die Oberkante 29 Meter über Boden.
Die total 549 drei- und viereckigen Elemente des Atriumdachs sind Unikate. Die 472 dreieckigen Standardelemente, die durchschnittlich 160 kg wiegen, haben eine Seitenlänge von rund 2,5 m und ein Stichmass von rund 2 m. In den Randbereichen ergänzen 53 Vierecke die komplexe Geometrie. Dazu kommen noch 24 öffenbare RWA-Elemente. 

Geschraubte Stab- und Knotenkonstruktion

Alle verwendeten Materialien wie der hellgraue beschichtete Stahl RAL 9006 Nasslack, die Gläser etc. wurden nach dem Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) zertifiziert. Die Isoliergläser von BGT bestehen aus einem Aussenglas aus 10 mm ESG-H Weissglas mit Bedruckung auf Pos. 2 (10-mm-Punkte, 45-Grad-Raster, Bedruckungsgrad 40 % sowie Sonnenschutzschicht Ipasol Shine 40/22, ebenfalls auf Pos. 2) / SZR 16 mm, 90% Argon, Silikonrandverbund schwarz / Innenglas als VSG aus 2 x 8 mm TVG, Weissglas. Die Gläser sind auf der Aussenseite punktuell gehalten.
Ursprünglich wurde die Dreiecksgitterschale des Dachs als Schweisskonstruktion ausgeschrieben. Gartner konnte den Bauherrn aber von einer geschraubten Stab- und Knotenkonstruktion überzeugen, die Schweissverzug und massliche Unwägbarkeiten vermeidet. Zudem konnte die Montage bei gleicher Geometrie durch eine Schraubkonstruktion beschleunigt werden. Die Knoten der Konstruktion wurden mechanisch bearbeitet und bilden die Grundlage für die Geometrie des Freiformdachs. Da die Komplexität der Geometrie im Knoten aufgenommen wird, konnten die Stäbe mit 90-Grad-Stab-Zuschnitten ausgeführt werden.   

 

Flügel öffnen sich wie eine Tulpe

Auch für die Anlagen zum Rauch- und Wärmeabzug entwickelte Gartner in Zusammenarbeit mit den Flügel- und Antriebsherstellern sowie dem Institut für Industrieaerodynamik GmbH (I.F.I.) in Aachen eine komplexe Lösung. Die 24 öffenbaren Elemente wurden in vier Gruppen zu je sechs Elementen zusammengefasst, deren Flügel sich tulpenförmig öffnen. Bei diesen spitzwinkligen Flügeln öffnen sich die Spitzen wie bei einer Blume. Ihr massangefertigter überhöhter Rahmen gewährleistet eine konfliktfreie Öffnung.
Im Windkanal wurden diese RWA-Öffnungen schliesslich getestet, um die praktischen Werte für den tatsächlichen aerodynamischen Querschnitt der sich gegenseitig beeinflussenden Flügel zu ermitteln. An einem 1:10-Modell wurde die ungünstigste Öffnungsgeometrie in verschiedenen Ausrichtungen getestet. Auf dieser Basis konnte eine Steuerungsmatrix erstellt werden, die eine Entrauchung bei allen Windverhältnissen ermöglicht.  ■