Klein aber fein

Konzept, Lage und Architektur

Inhaltlich von Vornherein als Leuchtturmprojekt für die Region Bergisches Land konzipiert, ist der Entwurf als freistehendes Objekt an der Wupper, mitten in der Stadt Wuppertal, direkt neben der Schwebebahn, zu dieser Idee geradezu das program­matische Äquivalent.

Ohne eine Vorder- oder Hinterseite liegt die Junior UNI (www.junioruni-wuppertal.de), wie ein Wupperkiesel am Ufer der Wupper, ganz frei im Gefüge der Stadt und nimmt zu allen Seiten gleichwertige Bezüge auf: zur Wupper, zur Block­randbebauung gegenüber an der Straße, zu den grünen Hügeln im Norden, der „grünen Insel“ am anderen Ufer der Wupper, zur hochmodernen, techni­schen Schwebebahn und ihrer Haltestelle, aber eben auch zu den Rückseiten unmittelbar an der westlichen Grenze zum LOH.

Der Grundriss entwickelt sich, einer Amöbe als biologischer Urform nicht ohne Absicht ähn­lich, geometrisch aus drei Kreis­figuren, mit langer Präsenz an der Wupperseite – hier liegen die Seminar­räume, zum Hinaussehen auf die grüne Stadt genauso wie zum Hineinsehen von der Schwebebahn aus. Es ist dabei im Inneren eher orthogonal, mit einer durchlaufenden massiven, statisch tragenden Kernzone (Treppen, Aufzug, WC-Bereiche, Technik) und statisch freier, leichter Fassade vor innenliegenden Betonstützen.

Die Fassade ist vor die Konstruktion gehängt, als metallische Haut aus farbigen Paneelen und bodentiefen Fenstern.

Die Gründung und Sicherung der Fundamentplatte im Uferbe­reich der Wupper erfolgte über 223 je 5 m tiefe Löcher und per Rüttelstopfverdichtung, mit einem Mineralgemisch gefüllt, zur Boden­verbesserung durch den Wupperkies hindurch auf tragfähi­gen Boden.

Orientierung mit Köpfchen

Damit man sich im Gebäude zurechtfindet, gibt es ein Leitsys­tem. Bei diesem Leitsystem haben die unterschiedlichen Stock­werke von den Planern unter­schiedliche Fußböden bekommen. Im Eingangsbereich und im Foyer ist der Boden aus Holz mit Lichtpunkten, die den Weg weisen. In den oberen Stockwerken sind farbige Linoleumböden verlegt. Die Farbe Blau ist im 1. Stock­werk, Rot für das 2. Stockwerk und Grün im 3. Stockwerk. Die entsprechen­den Nummern im Treppenhaus mit den Farben zeigen in die Rich­tung der Etage. Die 18 Se­mi­nar­räume, Computer­labore, Werk-, Chemie- und das Biologie-Physik-Labor sowie Seminar­raum, Versammlungsraum, Aufenthaltsraum, Bibliothek oder Materiallager sind mit Portraits von berühmten Personen wie Wissenschaftlern, Schriftstellern, Erfindern, Künstlern oder anderen Vorbildern gekennzeichnet. Der Stockwerksfarbe entsprechend ist das Portrait der Person bei öffentlich zugänglichen Räumen farbig und bei Verwaltungsräumen grau. Die Personen sind mit Namen und Lebensdaten gekennzeichnet.

Erschließung

Abwasserentsorgung

Das Abwasser des Gebäudes (Regen- und Schmutzwasser) wird den auf dem Grundstück verlegten Abwasserkanälen aus umweltfreundlichem Kunststoffrohren (PP) zugeführt. Der Anschluss an den öffentlichen Kanal ist in der Straße ‚Am Brögel‘ und erfolgte im Trennverfahren. Der Höhenunterschied zwischen EG-Ebene und Kanalsohle beträgt ca. 3,50 m, so dass eine Entwäs­se­rung im Freispiegelgefälle möglich ist.

Trinkwasser-/Gasversorgung

Die Versorgung mit Trinkwasser und Erdgas erfolgt über neu verlegte Versorgungsleitungen durch die WSW in den Heizraum im EG des Gebäudes. Dort wurden die Hauptabsperrarmaturen inkl. Zählereinrichtungen installiert.

Fernwärmeversorgung

Die Versorgung des Gebäudes mit Heizwärme erfolgt durch eine Fernwärmeversorgungsleitung durch die WSW mit Montage einer Zählereinrichtung im Heizraum EG. Die Fernwärme wird mittels einer Übergabestation aus Wärmeaustauscher und Regeleinrichtungen auf den zentralen Heizkreisverteiler-/-sammler übertragen.

Sanitärtechnik

Regenentwässerung

Die Entwässerung der Dachflächen erfolgt im Freispiegelgefälle über Dachabläufe und schwitzwasserisolierte Fallleitungen innerhalb des Gebäudes. Im EG wurden diese an die verlegten Grundleitungen mit Entwässerung in den Straßenkanal angeschlossen. Die Dachabläufe wurden bauseits vom Dachdecker, die Grundleitungen unter der Bodenplatte vom Gewerk Rohbau erstellt. Die außenliegenden Schächte und Kanäle waren im Lieferumfang Außenanlagen enthalten. Eine Notentwässerung der Dach­flächen für Starkregenereig­nisse ist über Wasserspeier gesichert.

Schmutzentwässerung

Die Entwässerung der Waschtische, WC-Anlagen und Teeküchen erfolgt im Freispiegelgefälle über Schmutzwasserfallleitungen mit Anschluss an die Grundleitung aus Kunststoffrohr (PP).

Innerhalb des Gebäudes wur­den alle Fall- und Sammellei­tun­gen aus muffenlosem Gussrohr her­gestellt. Die Objektanschlüsse der Waschtische, WC-Anlagen und Spülen wurden in Kunststoffrohr (HT-Rohr) ausgeführt. Zu lüftende Fallleitungen wurden gemäß der DIN EN 12056 über Dach geführt.

Die Strangentlüftungshauben wurden bauseits durch den Dachdecker installiert.

Trinkwasserinstallation

Vom Heizraum im EG wird die Verteilung von Trinkwasser kalt und warm über Wasserzähler und Hauswasserstation mit Rückspülfilter horizontal unter der Decke zum Steigestrang geführt. Von dort erfolgt die Versorgung der Zapfstellen in den Etagen geschoßweise über Strömungsteiler, so dass einerseits gemäß Trinkwasserverordnung eine Sta­gnation im System verhindert wird und andererseits nicht zu große Leitungsquerschnitte durch die Geschosse verlegt wer­den mussten.

In den Nutzungseinheiten wie WC-Anlagen wurden entsprech­ende Absperreinrichtungen als Bereichsabsperrung installiert.

Das Trinkwasser-Verteilsys­tem ist aus Kupfer-Rohrleitungen mit Pressfittings und entspricht den hygienischen Anforderungen der neuen Trinkwasserverordnung. Für die Erzeugung von Warmwasser ist eine zentrale Warmwasser-Bereitungsanlage mit 500-l-Speicherinhalt installiert. Die Ausstattung der Seminarräume und WC-Anlagen erfolgte mit Sanitärobjekten aus Sani­tär­porzellan. Die Accessoires (WC-Papierhalter, WC-Bürste etc.) sind aus Polyamid.

Gasinstallation

Vom Heizraum im EG wurde die Verteilung von Erdgas mittels Rohrleitungen aus Kupfer mit Pressfittingsystem zu den Verbrauchern in den Laborräumen realisiert. In den Dozentenpulten wurden zentrale Absperreinrichtungen mit Schlüsselschaltern installiert, so dass eine unkontrollierte Benutzung von Erdgas verhindert wird.

Heizungstechnik

Wärmeversorgungsanlage

Zur Versorgung der Wärmever­braucher wurden folgende Heizkreise und Wärmeleistungen installiert:

Die Regelung der Heizkreise für die Heizkörper erfolgt witte­rungsgeführt mit gleitender Vorlauftemperatur in Abhängig­keit der Außentemperatur.

Der Heizkreis für die Lüftungs­anlage wird ganzjährig auf eine konstante Vorlauftemperatur geregelt.

Der Heizkreis für die Erwärmung von Trinkwasser wird nur auf Anforderung im Bedarfsfall konstant auf die Auslegungstempe­ratur erwärmt.

Auf dem Verteiler/Sammler wurden elektronisch geregelte Mischventile zur Einstellung der Vorlauftemperaturen angeordnet. Die Pumpen der einzelnen Heizkreise regeln den Pumpendruck ebenfalls elektronisch in Abhängigkeit der benötigten Fördermenge und sparen somit elektrischen Strom. Außerhalb der Betriebszeiten bzw. Heizperiode schalten sich diese automatisch ab.

Der zentrale Regelungsschaltschrank in Digital-Technik (DDC) mit der integrierten Regelung zur Überwachung und Steuerung der gesamten Heizungstechnik wurde im Heizraum EG aufgestellt.

Wärmeverteilung

Als Verteilsystem wurden Stahlleitungen verlegt. Die Isolierung erfolgte entsprechend der EnEV 2009.

Im Heizraum wurde die Wärmedämmung aus Mineralfaser mit Hartmantel aus Blech iso­liert, um Beschädigungen bei War­tungsarbeiten etc. zu ver­mei­den. In Schächten und in Decken­bereichen erfolgte die Iso­lierung mit alu-kaschierter Mineral­faserdämmung.

Heizflächen

Die Beheizung der Räume erfolgt mittels Stahl-Plattenheizkörper mit glatter Frontplatte. Die Wärmeabgabe wird über Thermostatven­tile geregelt. Einstellbare Rücklaufverschraubungen ermöglichen die Einstellung der Sollwassermengen.

Lüftungstechnik

Seminar- und Nebenräume

Aufgrund der Geräuschbelastung durch die Schwebebahn und zur Reduzierung der Lüftungswärmeverluste (Vermeidung von unkontrollierter Fensterlüftung) hat das gesamte Gebäude eine mechanische Be-/Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung. Hierbei ergibt sich für den Unterricht zusätzlich der Vorteil der kon­ti­nuierlichen CO₂-Abfuhr durch den automatischen Luftaustausch.

Die Konzentrationsfähigkeit der Schüler wird hierdurch nachweislich gesteigert.

Für die Auslegung der Luftmengen wurde von einem schadstoff­armen Gebäude nach DIN EN 15251, Kategorie II ausgegan­gen. Zusätzlich wurden die Auslegungswerte der DIN EN 13779 berücksichtig.

Das Lüftungsgerät besteht aus einem kombinierten Zu-/Abluftgerät mit den Luftbehandlungs­funktionen Filtern, Heizen und optional Kühlen. Die integrierte Wärmerückgewinnung ist mit einem Wirkungsgrad gemäß EnEV von über 80 % ausgestattet.

Die Aufstellung des Lüftungsgerätes erfolgte auf dem Dach. Hierbei wird die Außenluft über Dach angesaugt und die Fortluft wieder über Dach ausgeblasen.

Die Einbringung der Zuluft ist über Lüftungsgitter ausgeführt. Im Foyer und im Laborbereich sind Drallauslässe installiert. Die Abluftführung erfolgt über optisch gleich aussehende Ab­luft­auslässe. Die Seminar- und Büro­räume werden nur im Be­darfs­fall mechanisch be- und ent­lüftet (Ansteuerung über Prä­senz­melder).

Das Kanalnetz wurde aus verzinktem Stahlblech mit Wärme­dämmung erstellt. Auf dem Dach wurde die Wärmedämmung zusätzlich mit einer Hartmantel­isolierung aus verzinktem Blech versehen.

Für den Brandschutz sind Brand­­schutzklappen sowie Rauch­melder in den zentralen Zu-/Ab­luftkanälen eingebaut. Bei Au­slösung der Rauchmelder wird über die Lautsprecheranlage im Gebäude eine Alarmierung vorgenommen. Die Mess-, Steuer- und Regeltechnik wurde in Digital-Technik (DDC) ausgeführt.

Laborlüftungsanlagen

Zur Entlüftung der Gefahrstoffschränke und Abzüge ist eine separate Be-/Entlüftungsanlage installiert, da die Anforderungen an die Betriebszeiten und die Kanalwerkstoffe grundsätzlich anders sind und eine Kombination mit der zuvor beschriebenen An­lage nicht wirtschaftlich wäre.

Die Zuluft wird über ein separates Zuluftgerät mit Luftfilter und Vorerhitzer ohne WRG eingebracht. Die Absaugung der Abluft er­folgt über ein Kanalsystem aus säurebeständigem Kunststoff (PPS) mittels eines explosionsge­schützten Dachventilators.

Die Be- und Entlüftung der La­bor­räume (Chemie und Biologie) erfolgt über die Lüftungsanlage der „Seminar- und Nebenräume“. Lediglich die Abluft der Di­gestorien wird jeweils mittels separaten Dachventilatoren ab­geführt. Die Auslegung der Luft­mengen für die Laborräume erfolgte in Rücksprache mit dem TÜV auf Basis der DIN 1946 Teil 7 (25 m³/h pro m²).

Kälteanlage

Zur Kühlung des Serverraums im 2. OG wurde eine Splitanlage aus Innen- und Außeneinheit installiert. Als Inneneinheit ist ein Deckenkassettengerät mit Umluftkühlfunktion eingesetzt. Dies ist mit dem auf dem Dach stehenden Kondensator mittels Kältemittelrohrleitungen und einer Busleitung zur Regelung verbunden. Die Regelung erfolgt über einen Raumthermostat mit Bedienteil an der Wand im Ser­verraum. Hier wird eine ent­sprechende Raumtemperatur ein­gestellt und ganzjährig von der Anlage automatisch gehalten.

Laboreinrichtung

Chemie-/Biologielabor

Für die labortechnische Einrich­tung der Chemie- und Biologielabore wurde auf Basis der Nutzeranforderungen folgendes Medienversorgungskonzept installiert.

Versorgung der Seminarräume mit feststehenden Mediensäulen

Im Biologie- und Chemiela­bor stehen jeweils zwei fest mon­tier­te Mediensäulen. Um die Säu­len wurden U-förmig drei Schü­ler­tische für je zwei Schüler angeordnet. Die Medienstatio­nen mit einem Waschbecken werden mit Trinkwasser kalt, Erd­gas und Strom­anschlüssen mit 230 V sowie Kleinspannung versorgt. Der Dozent erhielt einen Experimentiertisch mit Wasch­becken und allen Medien analog der Mediensäulen allerdings mit Integration der elektrischen Unterverteilung sowie zentralen Schaltorgane zur kontrollierten Freigabe und Abschaltung aller Medien über Schlüsselschalter.

Als weitere Einrichtungen ist der Chemieraum mit drei Labortischabzügen (1 x Dozent, 2 x Schüler) ausgestattet, unter denen die Experimente mit Luft­ab­saugung über die Laborabluft­anlage durchgeführt werden können. Sowohl das Che­mie- als auch Bio­logielabor wurden mit je einer Laborspüle mit Augen­dusche sowie jeweils einem Schul­waschbecken ausgestattet.

Minilabor

Die beiden Minilabore wurden ebenfalls mit einer Mediensäule für je zwei Arbeitsplätze aus­ge­stattet. Als weitere wesentliche Einrichtungen sind jeweils ein Kühlschrank, eine Laborspüle mit Augendusche sowie eine Spülmaschine instal­liert.

Vorbereitungsraum – Chemie

Der Vorbereitungsraum ist nur vom Dozenten zu betreten und erhielt neben den Schränken u.a. folgende Einrichtungen:

Fazit

Die Kinder Uni bedeutete für die Planung und Ausführung der TGA eine besondere Herausforderung, galt es doch den Kostenrahmen unbedingt einzuhalten. Die partnerschaftliche Einschaltung des Ingenieurbüros für Haustechnik Leipoldt Schmitz hatte bereits im Planungsprozess das Ziel, die vorhandenen Ressourcen aller am Projekt Beteiligten so zu nutzen und einzusetzen, dass die zur Ausführung kommenden Konstruktionen, Materialien, Arbeitsverfahren etc. zu einem möglichst frühen Stadium optimiert werden konnte.

Architekt, Fachingenieure und Bauunternehmung bündelten ihr Wissen und ihre Kompetenz, um so Doppel- und Fehlbearbeitungen zu vermeiden und Kosten zu sparen.