Ziel war, das gesamte Gebäude unter denkmalpflegerischen Gesichtspunkten zu sanieren. Gemäß der Entwicklungsplanung der TU Bergakademie Freiberg waren im Gebäude die Institute Metallformung, Gießereitechnik, Automatisierungstechnik und Elektrotechnik zu integrieren. Im Zuge der vorbereitenden Bauteiluntersuchungen wurde jedoch festgestellt, dass die Bausubstanz des Laborflügels äußerst stark angegriffen war. Der Erhalt dieses Gebäudeteils war unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht vertretbar. Anstelle des Laborflügels wurde ein Ersatzneubau errichtet, in den vor allem die notwendigen, hochinstallierten Laborräume eingeordnet wurden. Der denkmalgeschützte Gebäudeteil konnte so von aufwendigen Eingriffen für Installationen frei gehalten werden.
Die Notwendigkeit des Neubaus wurde als Chance genutzt, um in Zusammenarbeit zwischen Planern und dem Lehrstuhl neue Laborgrundrisse zu entwickeln, die flexibel sind und zukünftigen Forschungstrends angepasst werden können. Der Neubau entspricht der Kubatur des rückgebauten Bestandsflügels. In seiner Materialität setzt er sich jedoch deutlich vom verbliebenen Bestand ab und ist als moderne Zutat ablesbar. Er erhielt eine hinterlüftete Metall-Vorhangfassade. Das Fassadenmaterial wurde ohne Versprünge als Dachmaterial weitergeführt. Der Bezug zur Nutzung des Gebäudes sollte mit der Materialwahl betont werden. Der Zusammenhang zwischen Hauptflügel und Ersatzneubau blieb dennoch bestehen, da die prägenden Gebäudelinien der Fenster, des Daches und des Sockels in der Gestaltung der neuen Fassaden aufgenommen wurden.
Die zum Ausführungszeitpunkt gültige EnEV 2009 wurde im Bereich des Bestandsgebäudes um 17,87% unterschritten. Dieser Gebäudeteil erfüllt damit den Standard KfW-Effizienzhaus 100. Im Bereich des Laborneubaus wurde die EnEV 2009 um 32 % unterschritten. Der Laborflügel erfüllt damit den Standard KfW-Effizienzhaus 85. Durch die Sanierung und Ertüchtigung des Bestandes, die energetische Optimierung, die Modernisierung der kompletten Haustechnik, die barrierefreie Erschließung und die Ausrüstung mit modernen Laboreinrichtungen wurde die Nutzbarkeit des Gebäudes für den zeitgemäßen Forschungsbetrieb hergestellt.