Die Umarmung des Ungetüms

Labormöbel sind auf der ganzen Welt gleich gross, nämlich 120 Zentimeter breit und 90 Zentimeter tief – zumindest das Grundmodul. Damit sich die Normmöbel in Normabständen zueinander aufstellen lassen, sollen Laborbauten einen Achsraster zwischen 6,8 und 7,2 Metern haben. Das war das Erste, was Andreas Ilg und Marcel Santer lernten, als sie 2009 als Nachwuchsteam mit dem Wettbewerbsentwurf für das neue Biozentrum der Universität Basel begannen. Heute, zehn Jahre später, referiert Andreas Ilg aus dem Stegreif über die Spezifikationen von verschiedenen Labor-Schutzstufen, die räumlichen Anforderungen eines Kernspinresonanzspektrometers und die Herausforderungen der Planung anderer wissenschaftlicher Technologieplattformen und Speziallabors. Schnell wird klar: Die aufgeräumte Chromstahlhülle des neuen Forschungsturms täuscht. Im Innern ist das Gebäude eine komplexe Maschine, konfektioniert auf die individuellen Ansprüche von vierzig Forschungsgruppen. Wie bändigt man ein solches Ungetüm?

Grundriss Untergeschoss mit Hörsäälen, Mensa und Werkstätten

Am Anfang standen zwei Grundsatzentscheide: erstens, einen Turm zu bauen. Zugunsten eines möglichst grosszügigen Aussenraums stapelten die Architekten die Nutzungsflächen in die Höhe und verstauten so viel wie möglich im Untergrund. So fasst der sichtbare Teil des Baus – der 16-stöckige Forschungsturm – nur gerade sechzig Prozent des Gesamtvolumens. Der ganze Rest verteilt sich auf die drei weitaus grossflächigeren Untergeschosse. Zweitens entschieden sich Ilg Santer Architekten für ein starkes strukturelles Konzept. Tragend sind nur die Fassadenstützen und die vier massiven Kerne des rechteckigen Turms. Dazwischen sind die Geschosse frei unterteilbar. Der Flächenbedarf der vierzig Professuren definierte den Fussabdruck, und ihre normierten Laboratorien gaben die sieben Meter Achsabstand der Fassadenstützen vor. Pro Regelgeschoss teilen sich vier Professuren, die je einen gleich grossen Quadranten besetzen, eine gemeinschaftliche Mittelzone. Dieser langgezogene Raum von gut sechs Metern Breite ist Ankunftsort, sozialer Treffpunkt und betriebliche Drehscheibe zugleich. Eine offene Treppe verbindet je zwei Geschosse zu einer Forschungseinheit von acht Professuren. So wie der Bau nun dasteht, wirkt das alles selbstverständlich, und gerade darin besteht die Entwurfsleistung. Struktur und Raum, Flexibilität und Effizienz, Funktion und Gestalt des Regelgeschosses sind präzise austariert und geben den Takt für das gesamte Gebäude vor.

Laborgeschoss

Oben hoch, unten breit

Die zehn identischen Forschungsgeschosse besetzen die oberen zwei Drittel des Turms. Darunter fügen sich das kleinteilige Rechenzentrum der Universität, die zentralen Dienste und ein Geschoss mit Praktikumsräumen problemlos in dieselbe Grundstruktur ein. Was nicht in die Struktur passte, etwa die grossflächigen Hörsäle, Werkstätten oder Speziallabors, findet zusammen mit unzähligen Nebenräumen, Anlieferung und Tiefgarage in den ausgedehnten Untergeschossen Platz. Wie breite Rahmen umfangen sie den Fussabdruck des Turms. Die räumliche Verbindung zwischen dem Turm und dieser unterirdischen Welt stellt die Eingangshalle her, die sich über drei Geschosse erstreckt. Ihrer Funktion als grosszügigem Ankunfts- und Begegnungsort entsprechend haben sich die Architekten bei der Konzeption vollständig von der aufgeräumt-orthogonalen Gebäudestruktur gelöst. Die Halle gräbt sich in das erste Untergeschoss, wo die gesamte Grundfläche des Turms als offener Eingangs- und Erschliessungsbereich erlebbar ist. Eine breite Aussentreppe führt vom Vorplatz in die Halle hinunter. Unterrichtsräume, Bibliothek, Werkstatt und Cafeteria flankieren ihre Seiten. Die Decken der beiden Geschosse darüber lösen sich in ein lose zusammenhängendes Netz von kreisrunden Rauminseln auf, die im Grundriss an Seerosen erinnern. Auf ihnen finden Pausen- und Seminarzonen, eine Cafébar und der Empfang Platz. Wendeltreppen verbinden die Inseln über die Geschosse hinweg. Im Erdgeschoss setzt sich die Raumskulptur durch die verglaste Fassade in den Aussenraum fort und wird zur zweidimensionalen Platzgestaltung. Diese Befreiung aus dem strengen Grundrissraster macht aus dem blanken und vermeintlich unnahbaren Turm auf Strassenniveau einen öffentlichen Raum.

Grundriss Erdgeschoss mit Umgebung

Allgegenwärtige Gebäudetechnik

Die räumliche Durchlässigkeit des Eingangsbereichs und die gemeinschaftliche Mittelzone in den Forschungsgeschossen ist nur möglich, weil die Aufzüge, die Sanitär- und Serviceräume, die Fluchttreppen sowie die haustechnische Erschliessung nicht in einem einzigen grossen Erschliessungskern gebündelt werden. Stattdessen sind sie auf vier «Elefantenfüsse» verteilt, wie Andreas Ilg sie nennt. Ilg Santer modifizierten das klassische Hochhauskonzept, wonach ein massiver zentraler Kern die statische Aussteifung und zugleich die gesamte vertikale Personen- und Medienerschliessung übernimmt. Beim Biozentrum tragen die gelochten Fassadenscheiben die Wind- und Erdbebenlasten ab. Dazu wirken die Pfeiler und Brüstungen aus Ortbeton als Vierendeelträger. Dank steifer Eckverbindungen kommen diese – im Gegensatz zu Fachwerkträgern – ohne diagonale Verstrebungen aus. Nach aussen bildet die Chromstahlfassade die Statik durch eine Betonung der Knotenpunkte ab. Im Innern rahmt das rohe Betontragwerk die fast fünf Meter breiten und drei Meter hohen Fenster ein. In den Forschungsgeschossen sind die riesigen Gläser zu ‹Closed Cavity›-Elementen gefügt, einer doppelhäutigen Glasfassade, bei der sich die Sonnenschutzlamellen in einem geschlossenen und kontrolliert belüfteten Zwischenraum befinden. Die wuchtigen Fassadenstützen ragen 2,5 Meter tief in den Raum und formen hinter jeder Glasfläche eine Nische für vier Schreibarbeitsplätze.

Schnitt

Die rechteckige Form der Stützen täuscht allerdings: Statisch wirksam ist nur ein darin eingeschriebenes Doppel-T aus Stahlbeton. Leichtbauplatten bekleiden dessen Seiten, die Hohlräume dazwischen dienen als Schächte für die vertikale Medienerschliessung. Ohne diese zusätzlichen Schächte wären die Elefantenfüsse weitaus grösser ausgefallen, denn die Gebäudetechnik des Biozentrums ist nicht nur komplexer als etwa bei einem Bürogebäude. Mit flächendeckenden Sprinklern, unzähligen Gasleitungen und einem Lüftungssystem, dessen Aussenluftfassung allein einen Kanalquerschnitt von mehr als 25 Quadratmetern benötigt, braucht sie auch deutlich mehr Platz. Die Bündelung der Forschungsgruppen im Turm ist deshalb auch in dieser Hinsicht sinnvoll. Während viele der verschiedenartigen Räume in den Untergeschossen eine ganz spezifische Ausrüstung erforderten, verfügen die Forschungseinheiten über ein zwar sehr breites, aber identisches haustechnisches Grundangebot. Das machte eine effiziente Erschliessung in der Vertikalen möglich.

Dennoch ist die Gebäudetechnik auf den Laborgeschossen allgegenwärtig. Die Horizontalverteilung beansprucht ein gutes Viertel der vier Meter hohen Räume. Sichtbare Lüftungskanäle, Leitungstrassen und Rohre verdichten sich zu einem – rigoros geplanten – Wirrwarr an den Decken, lange LED-Balkenleuchten bilden den Horizont darunter. Das System garantiert maximale Zugänglichkeit und Flexibilität. Andreas Ilg vergleicht den Planungsprozess für den Innenausbau mit demjenigen für vierzig Eigentumswohnungen: Jeder Lehrstuhl hat nicht nur seine ganz spezifischen Ansprüche, die Labors müssen auch jederzeit an die Anforderungen neuer Forschungsprojekte angepasst werden können. Das erfordert auch mal Bohrungen in die Betondecken. Die 35 Zentimeter starken Flachdecken sind deshalb trotz gut zehn Metern Spannweite schlaff armiert. Eingegossene Hohlkörper sorgen für eine Gewichtsreduktion.

Die Labors sind wo immer möglich verglast. Von den Schreibtischarbeitsplätzen in den Nischen sehen die Forscherinnen und Forscher, was im Labor läuft und umgekehrt.

Beim Biozentrum spielt die Technik die Hauptrolle. Fast schon symbolisch dafür ist seine gläserne Krone den Maschinen vorbehalten. In ihr befindet sich eine von drei Haustechnikzonen, die je die gesamte Grundfläche des Turms einnehmen. Die zwei anderen liegen unter der Eingangshalle in den Untergeschossen. Andreas Ilg findet es angesichts der Bedeutung der Haustechnik für das Gebäude nur konsequent, die Geräte nicht wie üblich in einem geschlossenen Hut zu verstecken. Das zeichnet die Denkweise von Ilg Santer aus: Sie bändigten das Ungetüm, indem sie es umarmten. Anstatt den endlosen technischen Anforderungskatalog mühsam in eine architektonische Gestalt zu pressen, entwarfen die Architekten eine kraftvolle, raumbildende Grundstruktur, die dem vielgestaltigen Raumprogramm standhält und sich mit der Gebäudetechnik zu einem Organismus fügt.

Im Zentrum der Laborgeschosse liegt die offene und technikfreie Mittelzone. Offen im Sinn von nicht vordefiniert.

Dem Notwendigen eine gute Gestalt geben

Die Herausforderung, bestehende Typologien im Spannungsfeld von Struktur, Raum und Technik zu hinterfragen, fasziniert die Architekten. Marcel Santer: «Deshalb entwerfen wir am liebsten Generationenprojekte, also Bauwerke, die nur alle paar Jahrzehnte einmal gebaut werden.» Derzeit planen Ilg Santer ein Labor- und Bürogebäude für die ETH Zürich und die neue Halle 1 für die Olma Messen in St. Gallen. Mehr als etwa ein Wohnungsbau verlangen solche Projekte eine spezifische, der Zeit entsprechende Lösung. Ilg Santer verstehen das als Chance für die Entwicklung neuer Typologien.

Beim Biozentrum verzichteten die Architekten konsequent auf das Unnötige und vertrauten auf ihre Fähigkeit, dem Notwendigen eine gute Gestalt zu geben. Die gewaltigen Fassadenstützen, die gleichzeitig tragen, erschliessen und Raum bilden, sind beispielhaft dafür. Die Strategie zeigt sich aber auch im Kleinen, etwa wenn die Sprinklerleitungen in den gemeinschaftlichen Räumen und Hörsälen durch einige Zusatzschleifen zum funktionalen Deckenornament werden. Oder wenn die Aussenluftfassung im unteren Teil der Fassade zum Ausgangspunkt für ein abstraktes Loch-Ornament in der Chromstahlverkleidung wird. Das Biozentrum ist ihr Erstling, und bereits da ist die Symbiose von Struktur, Raum und Technik gelungen. 

Dieser Text stammt aus dem Themenheft «Massanzug für die Spitzenforschung».