Die Science Parks in Ulm vernetzen Wissenschaft und Wirtschaft und konzentrieren sich in erster Linie auf Technologiefelder, die speziell auf dem vorhandenen Potential der Region aufbauen und vom Markt nachgefragt werden. In diesen Kontext passt die Envola GmbH perfekt rein: Sie entwickelt intelligente Speichertechnologien für regenerative Energien zum effizienten Heizen und Kühlen von Gebäuden. Und so kam es, dass das Gebäudeensemble 2018 im neuen 40 Hektar großen dritten Science Park – die Science Parks I und II waren bereits belegt – errichtet werden konnte.

Dabei orientiert sich der Entwurf an dem städtebaulichen Konzept, das die Stadt Ulm für die Hanglage des Gebietes vorgibt. Der Höhenunterschied zwischen der Wolfgang-Paul-Straße und der tiefer liegenden Max Born Straße, wo sich die Eingangsebene des Neubaus befindet, schlägt sich beispielsweise in der Gebäudehöhe nieder – und zwar so, dass die Sicht auf das Schammental von der oberen Straße aus erhalten bleibt. Entsprechend schiebt sich der Quader mit 10 m Höhe und seiner langen Seite parallel zur Straße in den Hang. Zusammen mit dem zurückgesetzten kleinen Gebäuderiegel im Westen schafft er einen großzügigen Eingangs- und Ausstellungsplatz, dem sich der dreigeschossige Bürotrakt an der Stirnseite des Quaders zuwendet. Denn sein Volumen umschließt sowohl den Bürobau als auch die Halle. Das heißt, der rund 55 m lange und 25 m breite Baukörper ist in einen 45 m langen Hallen- und einen 10 m langen Bürobereich aufgeteilt, tritt aber von außen als ein Gebäudeblock in Erscheinung. Lediglich an der Gestaltung der Fassade lässt sich die Aufteilung ablesen.

BauBuche für materialeffizientes und klimafreundliches Tragwerk

Für die hohen Ansprüche an Nachhaltigkeit, Wirtschaftlichkeit und Design setzten die Bauherren auf einen Holzbau. Dessen Bauteile sollten allerdings trotz geforderter Feuerwiderstandsdauer von 30 Minuten möglichst filigran ausfallen. Um die Halle mit Holz zu überspannen, galt es zunächst eine geeignete Geometrie für die Elemente des Dachtragwerks zu finden. Fachwerkträger boten hier eine ebenso elegante wie materialeffiziente Lösung. Die Planer nutzten dafür – mit Ausnahme des Obergurts – hochtragfähige BauBuche, die gleichzeitig schlanke Querschnitte und R30 ermöglichte.

Als statisches System wählten die Ingenieure den „Balken auf zwei Stützen“ in Reihung. So bilden BauBuche-Fachwerkträger auf eingespannten Stahlbeton-Fertigteilstützen im Abstand von 5 m das „tragende Skelett“ der Produktionshalle. Die Materialeigenschaften der BauBuche ermöglichten eine Konstruktionshöhe der 25 m langen Fachwerkträger von lediglich 2 m bei einer Binderbreite von nur 24 cm. Die Träger wurden mit einer Überhöhung von 75 mm gefertigt, und die 26 cm breiten und 28 cm hohen Obergurte aus Brettschichtholz (GL28c) mit einer leichten Neigung von der Hallenmitte zur Traufe hin ausgeführt. Letzteres sorgt für das erforderliche 2%-Gefälle zur späteren Dachentwässerung. Die Fachwerke enden an den Auflagern mit einem diagonalen Stab, was einen optisch schönen Übergang schafft. Der Anschluss erfolgte über eingeschlitzte Bleche und Stabdübel auf einem Stahlanschlussteil des Stützenkopfes. Der freie Zwickel zwischen Stütze und Diagonale lässt zudem Raum für eventuelle Leitungsführungen.

Die 62,50 cm breiten Lignotrend-Dachelemente überspannen die Fachwerke mit rund 15 m Länge über jeweils drei Felder. Auf den Brettschichtholz-Obergurten verschraubt und an den Stößen entsprechend schubfest verbunden, bilden sie die Dachscheibe aus und sorgen für die horizontale Aussteifung der Halle.

Dass für die Obergurte der Fachwerkträger Brettschichtholz verwendet wurde, ist montagebedingt: Denn die Verbindung zweier Bauteile aus der gleichen Holzart – die Dachelemente sind aus Fichte – erleichtern das Einbringen der Verbindungsmittel. Und da die Obergurte nur Druckkräfte erhalten, fielen die Querschnittsabmessungen trotz Nadelholz noch so schlank aus, dass die Ingenieure diese Wahl für sinnvoll erachteten.

So übernehmen die eingespannten Fertigteilstützen die Hauptlasten der horizontalen Gebäudeaussteifung; die als Gebäudehülle davor montierten Holzrahmenbau-Außenwandelemente dagegen haben keine aussteifende Funktion. Die Halle wurde als erstes montiert und ist statisch ein eigenständiges Gebäude. Daran fügt sich der Bürobau an, ebenfalls als statisch unabhängiges Bauwerk.

BauBuche-Holzskelett mit Aussteifungsböcken für dreigeschossigen Bürobau

Das in Verlängerung der Produktionshalle anschließende Bürogebäude haben die Architekten als reinen Holzbau konzipiert, inklusive Aufzugsschacht und Treppe. Den 10 m breiten und 25 m tiefen Dreigeschosser bildet ein Holzskelett aus BauBuche-Stützen (b/hEcke: 24 cm x 24 cm, b/hFassadenpfosten: 12 cm x 24 cm, b/hinnen: 20 cm x 20 cm, GL70) und -Trägern (b/h1.OG: 20 cm x 28 cm / b/h2.OG: 24 cm x 12 cm , GL70) in Kombination mit Lignotrend-Elementen für die Decken und das Dach (b: 62,50 cm, h: 27,50 cm) . Sie überspannen als Einfeldträger 5 m von der Hallentrennwand zu den Stahlträgern über den Mittelstützen bzw. in den Mittelachsen angeordneten Innenwänden, und weitere Elemente von dort 5 m zur Fassade. Auch sie wurden zu Dach- und Deckenscheiben verbunden und sorgen zusammen mit dem zweischaligen Aufzugsschacht und der Trennwand zur Halle hin – beide aus Brettsperrholz – für die horizontale Aussteifung bzw. die Aussteifung in Querrichtung. Zur Längsaussteifung des Bürobaus setzten die Ingenieure auf Strebenverbände in den Endfeldern der beiden Außenwandebenen in Richtung der Hallenlängswände. Diese sichtbar belassenen dreigeschossigen Aussteifungsböcke fügen sich fast wie schmückende Elemente ins Tragwerk ein. Diese Konstruktion besteht aus BauBuche-Stäben (b/h: 12 cm x 24 cm, GL70), die über innenliegende Schlitzbleche und Stabdübel oder Passbolzen miteinander verbunden sind. Der Anschluss der Böcke auf dem Stahlbetonsockel erfolgte ebenfalls über eingeschlitzte Bleche, die an die Einbauteile der Betonkonstruktion angeschweißt sind.

Hohe Transparenz dank schlanker Bauteile in Fassadenebene

Dank des effizienten Hallentragwerks mit seinem 5-m-Raster stand auch einer großzügigen Verglasung zur Straßenseite hin nichts im Wege. Getoppt wird die Transparenz aber noch von dem angedockten Bürobau. Die filigranen, aber hochtragfähigen BauBuche-Stützen und -Träger ermöglichten eine Glasfassade über drei Geschosse, die einer Pfosten-Riegel-Konstruktion nahe kommt. Diese Transparenz und die gleichwertige Ausführung der Fassaden für Büro- und Hallenbau sollen die Teamarbeit stärken und die Zusammenarbeit zwischen Entwicklung und Fertigung fördern, so die Idee der Architekten.

Das angenehme Ambiente, das der Holzbau ausstrahlt, wird noch durch eine optimale Raumakustik unterstrichen. Hierfür haben die Planer alle Decken mit hochwirksamen Holz-Akustik-Untersichten ausgestattet. Die darin eingelassenen LED-Leuchten können außerdem von den Mitarbeitern individuell über W-Lan gesteuert werden. Die Büros sind als flexible Arbeitsplätze organisiert. Mitarbeiter, von denen viele nur einzelne Tage im Hause sind, suchen sich mit ihrem persönlichen Rollcontainer immer einen neuen Platz. Eine Bibliothek, ein Silentium-Raum und Videokonferenz-Boxen ergänzen das Angebot. Im zweiten Obergeschoss befindet sich ein für alle offener Lounge- und Besprechungsbereich mit Küche und Aufenthaltsräumen. Von hier aus hat man über einen Steg direkten Zugang zur oberen Grundstücksebene mit einer Terrasse.

Das Büro- und Produktionsgebäude der Envola GmbH ist der erste Bauabschnitt auf der Parzelle. In den weiteren Abschnitten sollen östlich und westlich weitere Sockelbauten und vor allem jeweils markante Bürotürme mit bis zu neun Stockwerken und 32 m Höhe in Holz-Hybridbauweise errichtet werden. In Summe entsteht ein beispielhaftes kleines Quartier mit Leuchtturm-Charakter für Nachhaltigkeit und Innovation.

^{– Text by Susanne Jacob-Freitag-}