ZESS - Forschungszentrum

Auf dem ehemaligen Opelgelände entsteht nach städtebaulichem Wettbewerb das neue Stadtquartier MARK 51°7. Dort plant die Ruhr Universität Bochum unter anderem die Errichtung eines neuen Forschungsbaus. agn wurde hierzu mit der Generalplanung für das Zentrum für das Engineering Smarter Produkt-Systeme (ZESS) beauftragt. Als Forschungszentrum bündelt es die Kompetenzen aus Ingenieurs-, Wissenschafts- und Rechtswissenschaften. Mit dem Ziel der Grundlagenforschung sollen die eingerichteten Labore eine neue Form der interdisziplinären Kooperation ermöglichen, in welcher Mensch, Technik und Organisation bestmöglich zusammenspielen. Da sich die Forschungsanforderungen stetig verändern, formulierte die Aufgabenstellung den Wunsch nach Räumlichkeiten, die eine flexible Nutzung und Ausstattung ermöglichen, indem sie Stützenfreiheit und die Möglichkeit einer variablen Verkabelung von Räumen und Maschinen untereinander gewähren.

Lage
Die exponierte Lage des Grundstücks unterstützt das Selbstverständnis des Forschungszentrums als Bindeglied und Aushängeschild des Campus. Zwischen der Wittener Straße und dem Quartiersplatz Nord gelegen, öffnet sich das repräsentative Gebäude auf der Ebene 0 (Erdgeschoss) zu beiden Seiten und bildet im Inneren eine Verbindungsachse aus. Durch die Ausbildung eines zweigeschossigen Eingangsbereichs und die Öffnung der Fassade ist hier insbesondere der Quartiersplatz adressiert. Innen- und Außenraum gehen fließend ineinander über.

Fassade
Die Fassade des ZESS muss eine Besonderheit erfüllen, sie umhüllt unterschiedlichste Raumfunktionen mit spezifischen Anforderungen und einer daraus resultierenden heterogenen Struktur. Das Bedürfnis nach natürlicher Belichtung und Belüftung variiert bis hin zu einer absoluten Abschirmung vom Außenraum. Die Forschung an spezialisierten Metallbearbeitungsprozessen assoziierend erhält das ZESS eine Fassade aus vertikal profiliertem Aluminiumblech.
 
Die Räume und ihre innewohnenden Arbeitsprozesse stehen in Abhängigkeit zueinander und beeinflussen sich gegenseitig. Die Fassade soll diese Verbindung nach außen ablesbar machen. So entsteht durch das Übereinanderlegen und Interagieren von geschlossenen und offenen Bändern das Motiv einer Bänderfassade. Es bilden sich fensterhohe, transparente Aufweitungen, aber auch schlitzförmige Verschlüsse der Fassade. Die Dosierung der eingehenden Belichtung und mögliche Blickbeziehungen zwischen Innen und Außen werden durch die horizontale Gliederung gesteuert.
Das Gegengewicht zu der changierenden Außenhaut des Gebäudekopfes bildet der massive Sockel, der den Passanten durch sogenannte „Schaufenster“ dosiert Einblicke in den Forschungsbau gewährt.

Räumliche Organisation
An der innenräumlichen Verbindungsachse liegt das Herzstück des fünfgeschossigen Forschungsbaus: der Raum Smart PSS - Presentation & Interaction. Als Dreh- und Angelpunkt zwischen Nutzer und Forschung stellt der über drei Ebenen gehende Raum vielfältige visuelle Bezüge her und ermöglicht die Präsentation der Forschungs-ergebnisse in einem adäquaten Rahmen. Ergänzt wird seine repräsentative Funktion durch das Foyer und einen Konferenzbereich in der Gebäudespitze. Diese Funktionen dienen der praktischen wie auch theoretischen Vermittlung und sind für den Besucher intuitiv und direkt zugänglich. Gut erreich- und anlieferbar ist auch die anliegende Fertigungshalle Smart Production Systems („Smart Assembly System, Product Digitalization“) samt Lager.
Die zentralen Raumstrukturen werden umringt von Büroflächen, unterschiedlichen Laborräumen der Forschungsbereiche (Additive Manufacturing, Mobile Robotics, Virtual Engineering und Embedded Systems Prototyping) und dienenden Funktionen, die sich mit ihren ganz unterschiedlichen Raumhöhen auf insgesamt fünf Ebenen verteilen. Für die fußläufige Erschließung stehen zwei Treppenhäuser zur Verfügung, die direkt an die Erschließungszone auf der Ebene 0 angegliedert sind.

Aufgrund der erforderlichen Abmessungen der Labore liegen die räumlich flexibleren Büros in dem schmalen nördlichen Bereich des Grundstücks und sind nach Osten sowie zum ruhigeren Quartiersplatz auf der Westseite orientiert. Die zentrale Position übernimmt ab der dritten Ebene der Licht-Innenhof. Als Multifunktionsbereich, ist der Lichthof ein geschützter Außenraum, der sowohl den informellen Austausch als auch die Kontemplation ermöglicht. Durch seine zentrale Lage und die großflächige Verglasung sorgt er für Transparenz und eine zusätzliche natürliche Belichtung der umliegenden Flure sowie Labor- und Forschungsflächen.

Das tortenförmige Grundstück mit stumpfer Spitze wird dreiseitig von einer Baulinie umschlossen. Die dreieckige Grundform stellte sich daher eingangs als besondere Herausforderung für die strukturelle Organisation eines derartigen Forschungsgebäudes dar.
 
Unterstützt durch das dreidimensionale Entwurfsmodell konnte die Gebäudeorganisation durch die Ausbildung zentraler Kommunikationsbereiche wie Smart PSS - Presentation & Interaction und den Lichthof optimiert werden. Mit vielfältigen Sichtbeziehungen und der angegliederten vertikalen Erschließung ermöglichen diese zentralen Räume den Mitarbeitern einen guten Überblick. Die gut durchdachte Konstellation von inhaltlich verknüpften Forschungsbereichen und Büros auf gleicher Ebene resultierte für die Mitarbeiter in kurzen Wegen zwischen den Arbeitsbereichen im Gebäude.

Auf die beengte Grundstückssituation reagiert der Gebäudeentwurf der agn mit einer sinnvollen Stapelung der Räume inklusive der komplexen technischen Ausrüstung. Die Entwurfsaufgabe war es hier, die unterschiedlichen Anforderungen an Raumhöhen und die nutzbringende Positionierung der hochkomplexen technischen Ausrüstung sinnvoll aufeinander abzustimmen. Durch die Anwendung der generalplanerischen und modellbasierten Arbeitsweise sowie weitreichende Kollisionsprüfungen konnte eine zukunftsweisende Lösung gefunden werden, die in jeder Hinsicht durch architektonische Klarheit und technische Effizienz überzeugt.
 
Bei der Fassadenplanung wurden aufgrund der heterogenen Grundstruktur mit den raumspezifischen Anforderungen ebenfalls die Möglichkeiten des modellbasierten Arbeitens genutzt. Um eine unmittelbare visuelle Kontrolle zu erlangen, wurde die Planung und Positionierung der Fassadenelemente mit Hilfe der 3D-Methode entwickelt.
 
Als Besonderheit im Bezug auf die BIM-Methode ist auch die spätere Nutzung der BIM-Fachmodelle durch das Gebäudemanagement und auch durch den Nutzer interessant, der es als Datengrundlage für die Orientierung und Navigation der Drohnen und Roboter im Objekt in seine Forschungsprojekte einbeziehen wird. Die Forschungsroboter sollen selbstständig mit dem Gebäude kommunizieren und in Teilbereichen Zugriff auf die Raumautomation erhalten (z.B. selbständige Aufzugnutzung, Bedienung von Türen, etc.), um daran die Interaktion zwischen Gebäude und Roboter zu erforschen. Das Gebäude selbst wird so zum Forschungsobjekt.