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Modulare Labore

Modular gedacht: Physikalisches Institut der Uni Köln bekommt neue Labore

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Die Ausstattung ist nicht von der Stange: Mit einem Labor für Messungen bei tiefsten Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt, einem Ofenraum, einem Reinraum mit Schleuse und Luftdusche, in dem dünne Schichten neuartiger Verbindungen hergestellt und im Nanometerbereich mittels Elektronenstrahllithographie strukturiert werden sowie diversen Messräumen und Laborräumen für Probenpräparation und Analysen schrieb Prof. Ando den Planern ein nicht gerade alltägliches Raumprogramm vor.

Die dafür präzise im Werk vorgefertigten 20 Raummodule reihen sich auf einer Bruttofläche von rund 630 Quadratmetern zu einer klar definierten und dem logischen Ablauf der Arbeitsschritte gehorchenden Abfolge aneinander. Die als Staffelgeschoss ausgebildete Technikzentrale mit den Lüftungselementen sitzt oben auf.

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Reinraum und Labor für tiefe Temperaturen

Das Gebäude ist nicht unterkellert. Im Bereich des Laborraums für Messungen bei tiefsten Temperaturen und des Reinraums musste der Boden an mehreren Stellen für separate, schwingungsentkoppelte Einzelfundamente ausgespart bleiben. Auch statisch kam auf die freitragende Rahmenkonstruktion der Module einiges zu: So musste der Boden im GHV-Raum für die Aufstellung eines Trenntransformators mit einem Gewicht von ca. 1000 kg und die Decken des Niedrigtemperatur-Labors für die Aufhängung dreier manueller Laufkatzen mit einer Traglast von jeweils 250 kg verstärkt ausgebildet werden. Die im Gebäude stattfindenden physikalischen Versuche machten in manchen Räumen eine besondere Lichtqualität zwingend oder forderten umfangreiche Strom- und Gasanschlüsse. So sind die Glastüren der Luft-Schleuse und des Reinraums mit Spezialglas für Gelblicht ausgestattet. Alle Leitungen, wie z.B. Druckluft, Helium, Sauerstoff und Stickstoff sind auf Putz verlegt, Decken wurden weder abgehängt noch verkleidet, damit im Falle einer Leckage rasch eingegriffen werden kann oder Veränderungen in der Versorgung angepasst werden können. Die PVC-Böden sind ableitfähig ausgeführt. Aus den meisten Räumen führen Notausgangstüren ins Freie hinaus. Alle Räume können vollständig verdunkelt werden. In Räumen, die fensterlos bleiben mussten, wie z.B. der Reinraum, wurden zwar ebenfalls Fensteröffnungen in der Modulstruktur für eine eventuelle spätere Nutzungsänderung vorbereitet, statt der Glasscheiben aber Alu-Glattblechkassetten eingesetzt. So entsteht in der Fassade ein umlaufend gleiches Erscheinungsbild.

Während der „Möblierungs“-Phase bot das Gebäudeinnere ein kurioses Bild: Räume und Flure standen voll mit Kisten aus Übersee, nicht selten mannshoch und beschriftet mit japanischen Schriftzeichen. Denn: Prof. Ando ließ die benötigten hochmodernen Geräte für sein neues Labor – z.B. Kristallzuchtanlagen, He3He4-Mischkryostate mit supraleitenden Magneten, verschiedene Magnetometer, Röntgen-Analysegeräte, Rasterkraft- und verschiedene optische Mikroskope – aus seinen zuvor genutzten japanischen Laboren nach Köln verfrachten und dort wieder aufbauen.

Damit kann die Weltklasse-Forschung schnell fortgesetzt werden. Aber auch der Bauzeitenplan ist rekordverdächtig: Von der Auftragserteilung bis zur Inbetriebnahme verging gerade einmal ein halbes Jahr. Die Produktion der Module nahm davon drei Wochen, die Vor-Ort-Montage nur zwei Tage in Anspruch. Mit sechs Wochen Bauzeit für die Fassadenmontage fiel dieses Zeitfenster im Vergleich üppig aus. Dafür aber zeigt die Gebäudehülle eine gelungene Mischung dessen, was im Modulbau möglich ist. In spannungsvoller Abfolge haben die Planer verputzte Wärmedämmverbundfassade, gedämmte Aluminium-Kassetten, hinterlüftete Paneele sowie Wellblechverkleidungen angeordnet. Das Bauwerk hebt sich damit von den Bestandsgebäuden deutlich ab, gliedert sich aber dennoch ohne zu dominieren harmonisch in das gewachsene Gebäudegefüge auf dem Campus ein.

* *I. Darstein-Ebner: Pro Publica, 70176 Stuttgart

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