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Lob – eMobility Salon

Fabian Klein, Maximilian Scheffel, Saskia Maier, Robert Steiner | Universität Stuttgart

Abb.: Klein|Scheffel|Maier|Steiner

AUFGABENSTELLUNG
Die Entwurfsaufgabe für die eingereichte Semesterarbeit war ein sogenannter „eMobility-Salon" für die Stadt Stuttgart. Das Gebäude sollte zum einen den Bürgerinnen und Bürgern das Thema Elektromo­bilität näher bringen und zum anderen identitätsstiftend für das umliegende Quartier wirken. Das Bau­feld liegt direkt an der stark befahrenen Rothenwaldstraße auf dem Gelände einer Tankstelle, wel­che im Szenario der Aufgabe dem eMobility-Salon weichen muss. Die Vorgaben umfassten unter anderem einen Ausstellungsraum (500m2, stützenfrei), einen Konferenzraum, Cafeteria, Büroräume und Schauwerkstätten.


Abb.: Klein|Scheffel|Maier|Steiner

KONZEPT
Ausgangspunkt unseres Entwurfes war die Idee, die Räume vertikal anzuordnen um so mehr Platz für einen großzügigen Außenraum zu schaffen, der die eigentliche Ausstellungsfläche erweitert. Im Erd­geschoss liegt nur der eigentliche Ausstellungsraum, der umlaufend einsehbar ist und mit dem Außen­raum und Besuchern in Dialog tritt. Im Untergeschoss liegen sämtliche dienende Räume, die durch ei­nen Einschnitt im Gelände belichtet und erschlossen werden. Dadurch wird der repräsentative Charakter des Gebäudes maximal unterstrichen - für den Passanten bleibt nur die schlichte Eleganz des ,,Ausstellungspavillons". Möglich wurde diese sehr minimalistische Lösung auch durch die Entschei­dung den Ausstellungsraum nur natürlich zu belüften und nicht thermisch zu trennen. 

AUSSENRAUM
Die Fokussierung auf den Außenraum als zusätzliche Ausstellungsfläche hatte einen einfachen Hin­tergrund: er ist nicht an Öffnungszeiten gebunden und bietet so einen noch freieren Zugang für die Öffentlichkeit. In seiner wannenförmigen Ausführung ordnet er sich klar dem eigentlichen Ausstellungs­gebäude unter, bietet jedoch eine behindertengerechte Erschließung und inszeniert den eMobility-Sa­lon durch den tieferen Standpunkt zusätzlich. Die Oberfläche wird mit aufgerauten Quarzit-Platten eingedeckt, die nicht nur eine gute Rutschfestigkeit bieten sondern auch einen interessanten Kon­trast zur homogenen, reinweißen Deckenfläche des Pavillons bilden. 

UNTERGESCHOSS
Im Untergeschoss sämtliche Aufenthalts-und Arbeitsräume anzuordnen war nur möglich durch eine wandhohe Fensterfront, die die notwendige Belichtung ermöglicht. Als zusätzliches Gestaltungs­element wird die Decke des Konferenzraumes als Stahlbetonrost mit eingelegten Glasplatten aus­gebildet, der den Konferenzraum mit natürlichem Licht versorgt und gleichzeitig ein wichtiges Gestaltungselement im Ausstellungsraum darstellt. Des Weiteren ist das Untergeschoss durch sei­ne Lage hervorragend vom Straßenlärm abgeschirmt. Zusätzlich wirkt sich die dreiseitige Umschlie­ßung durch das Erdreich sehr positiv auf die Energiebilanz des Gebäudes aus.
 


Abb.: Klein|Scheffel|Maier|Steiner

FASSADE
Hauptaugenmerk der Gesamt-Konzeption liegt durch den repräsentativen Charakter des Gebäudes auf dem Ausstellungspavillon. Die Fassade etwa sollte einen ungehinderten Blick auf den Innenraum gewähren, bei einer Höhe von 4,70m. Der Verzicht auf eine thermische Trennung erlaubt es, gänzlich auf Fassadenpfosten zu verzichten. Stattdessen werden die VSG-Elemente nur am oberen und un­teren Ende gehalten. Wichtig war zudem, eine Einbringung der Ausstellungsexponate zu gewähr­leisten, weshalb die Fassade an zwei Seiten auf einer Länge von 10,90m auf ganzer Höhe öffenbar ist. Dies ermöglicht nicht nur eine problemlose Einbringung sondern stärkt auch die Verbindung von In­nen-und Außenraum. 

TRAGKONSTRUKTION
Die quadratische Dachkonstruktion ist mit ihrer Spannweite von 22 ,40m eines der prägenden Elemen­te des Entwurfs. Sie steht auf insgesamt acht blechverkleideten, eingespannten Stahlstützen (HEA 300), deren Position von den Ecken nach innen versetzt gewählt wurde. Es handelt sich um einen Fach­werkträgerrost aus Stahl, der in seiner Form entlang des Momentenverlaufs optimiert wurde. Die maximale Höhe der Konstruktion liegt bei 1,50m, die Höhe der Dachkante beträgt nur n0ch 5cm. Diese Verjün­gung trägt maßgeblich zur schwebenden Ästhetik des Daches bei. Die Träger, die aus verschraub­ten HEA 100-Profilen gefertigt werden, sind in einem Raster von 2,80m angeordnet. Eine Auskra­gung von 3,80m entlastet die Träger in der Feldmitte zusätzlich. DACHOBERFLÄCHE Die gesamte Dachkonstruktion ist an Ober-und Unterseite mit Paneelen eingedeckt, diese werden im halbierten Tragwerksraster (1 ,40m) auf eine Unterkonstruktion aufgelegt bzw. eingehängt. Die Paneel­bauweise ermöglicht einen hohen Vorfertigungsgrad, der aufgrund der Wiederholungszahl der Forma­te wirtschaftlich ist. Die Dachoberseite ist bedeckt mit Solarpaneelen, die aufgrund ihrer Fläche auf ei­nen Gesamtenergieeintrag von etwa 62.000kWh pro Jahr kommen.

Die verwendeten Aluminium-Paneele an der Dachoberseite bestehen aus einem Deckblech und ei­nem Stützblech. Der Kern besteht aus einem Polystyrol-Hartschaum, der als Schalldämmung bei Regen dient. Die Bleche werden maschinell in die richtige Form gewalzt, zusammengesteckt und abgedichtet (vulkanisiertes Gummi) und schließlich auf der Baustelle montiert. Dort wer­den sie in die vorgefertigten Abflussprofile in den Paneelfugen eingeklemmt. Der Regenablauf findet über die Fugen statt, die das Wasser in eine zentrale Rinne einleiten, welche das Dach über die Stüt­zen entwässert. Die Südostkante des Gebäudes bietet zudem eine Möglichkeit, das Wasser über eine Abtropfkante in eine dafür vorgesehene Rinne am Boden abzuleiten. 

Bei den Glas-Paneelen, die in erster Linie dem primären Lichteintrag des EG dienen handelt es sich um eine betretbare VSG-Überkopfverglasung. Es ist eine Festverglasung, die auch aufgrund der fehlen­den Isolierung im Erdgeschoss keinerlei wärmetechnische Anforderungen erfüllen muss. Die Scheiben sind in ihrer Anordnung dem Verlauf der Sonne angepasst und generieren so einen maximalen Licht­eintrag ins Gebäudeinnere, der vor allem tagsüber die Ausstellung mit diffusem, gleichmäßi­gem Licht versorgt. Der Glasanteil der Dach-bzw. Deckenfläche beträgt etwa 1 0%. DECKEN FLÄCHE Die weißen Aluminium-Lochbleche an der Dachunterseite, deren Dicke von 5mm die Spannwei­te von 1 ,33m pro Paneel möglich macht, ermöglichen eine hervorragende Steuerung der Raumakus­tik. Außerdem generieren sie durch die Perforation einen permanenten Luftaustausch zwischen Innen­und Außenraum, der selbst bei geschlossener Fassade eine natürliche Lüftung erlaubt. Sie sind mit weiteren Schallschutzmaßnahmen gekoppelt, um die Nachhallzeit sowie auftretenden Schall aus der Dachoberfläche zu dämpfen. Zudem bietet die Perforation die Möglichkeit einen Teil der Paneele mit Lautsprechern auszustatten, für eine flexible Beschallung im Ausstellungsraum. Beim verwendeten Sonnenschutz handelt es sich um ein freies Rollo mit einer Stoffbahn aus ei­nem Fiberglas-PVC-Gemisch. Dies generiert einen guten Blendschutz und gleichzeitig eine gewisse Resttransparenz um diffuses Licht ins Gebäude zu führen. Die aufgewickelte Stoffbahn verschwin­det vollständig in der Dachkonstruktion, jedem Paneel ist eine Stoffbahn zugeordnet. Bei Veranstal­tungen lassen sich die entstehenden Flächen als Projektionsfläche für den ebenfalls in der Decke ins­tallierten Projektor nutzen.

BELEUCHTUNG
Ein in den Paneelfugen vorgesehenes Lichtschienensystem bietet den Vorteil, die entstehenden Fu­gen zwischen den Aluminium-Lochblechen auf ansprechende Weise zu verkleiden und gleichzeitig die Lichttechnik unauffällig im Dach unterzubringen. Da das System zudem sehr flexible Leuchtmuster er­möglicht, können Teile des Ausstellungsraum sehr gezielt angesteuert werden und so exakt an die ge­rade bestehende Tageslichtsituation bzw. Ausstellungsanordnung angepasst werden. Energetisch ist der eMobility-Salon in seiner Gesamtheit optimiert. ENERGIEKONZEPT Die Einsparungen durch Anordnung der beheizten Räume im Untergrund sowie deren Kompakt­heit sorgen in Zusammenspiel mit dem solaren Energieeintrag aus PV-Paneelen und großflächig im Außenraum angeordneten Erdkollektoren für eine Energiebilanz, die dem Nullenergiehaus-Standard entspricht. Problemlos werden auch die auf dem Gelände befindlichen Elektro-Ladestationen mit Ener­gie versorgt. Zudem wird durch die Nutzung von Regenwasser, das bei der Stützenentwässerung ge­wonnen wird, der Ressourcenverbrauch weiter minimiert. Der eMobility-Salon orientiert sich architektonisch an den Grundsätzen, die auch die Elektromo­bilität stützen: moderne Technologien, nachhaltige Materialien sowie zukunftsorientierte Energie­konzepte werden in einem repräsentativen Gebäude vereint und bringen so die Menschen in Kon­takt mit den Technologien der Zukunft. 

Semesterarbeit
Fabian Klein, Maximilian Scheffel, Saskia Maier, Robert Steiner 

Universität Stuttgart, Institut für Baukonstruktion
betreut durch
Prof. Dipl.-Ing. Friedrich Grimm, M.Eng. Daniel Sonntag