Projektbeschreibung

Demonstrator-Hochhaus SFB1244

Standort

Die neue Versuchsplattform wurde westlich angrenzend an die bereits existierende Experimentalplattform des ILEK errichtet. Sie bildet dadurch mit der benachbarten ARENA 2036, dem Sol Space Pavillon, der existierenden ILEK Plattform und dem denkmalgeschützen ILEK Zelt eine „Innovationsmeile“, die eine Vielzahl an Forschungsprojekten auf einer Achse beherbergt und für Besucher zugängig macht. Als eines der höchsten Gebäude des Campus Vaihingen wird der Demonstrator zusammen mit dem dazugehörigen Treppenturm viel Aufmerksamkeit auf sich ziehen und aus größerer Entfernung (z.B. von der A8) sichtbar sein.

Modellfoto des Demonstrators im städtebaulichen Kontext (c) ILEK
Modellfoto des Demonstrators im städtebaulichen Kontext

Die Versuchsplattform weist eine Größe von 20 m x 27 m auf. Neben dem Demonstrator und dessen Ersschließungsturm werden zudem auch Container für Technik und Monitoring positioniert, sowie Stellflächen für Funktionsmuster auf der Plattform vorgesehen. Der Zugang zur Plattform wird Besuchern nach Voranmeldung gewährt werden.

Im Gegensatz zu allen anderen Bauwerken des Campus, die Nord- Süd ausgerichtet sind wird der Demonstrator in Hauptwindrichtung (West/Süd-West) ausgerichtet, um die auftretenden Windeinflüsse auf das Gebäude zu verstärken.

Gebäude

Der Demonstrator selbst ist zweifach achsensymmetrisch und hat eine quadratische Grundfläche mit einer Kantenlänge von 5,10 m, gemessen an der Außenseite der Tragwerksebene. Darauf aufbauend sind umlaufend 0,15 m für die Fassadenebene eingeplant, sodass ein Umfang von 5,40 m x 5,40 erreicht wird.

Um den Demonstrator so puristisch wie möglich auszuführen, wird die vertikale Erschließung sowie die Leitungsführung extern über einen Treppenturm geleitet. Dieser ist in seinen Abmessungen dem Demonstrator sehr ähnlich, wird allerdings ohne Fassade errichtet. Sämtliche Geschosse werden dementsprechend über Stege erreicht. Der Abstand zwischen beiden Türmen beträgt 2,70 m.

Grundriss Demonstrator-Gebäude (c) © ILEK
Grundriss Demonstrator-Gebäude

Die Geschosshöhe beträgt 3,0 m. Die lichte Raumhöhe richtet sich nach den Deckenaufbauten, die teilweise auch Bestandteil von Forschungen sind. In den Etagen mit konventioneller Holzdecke wird eine lichte Raumhöhe von ca. 2,60 erreicht.

Schnitt Demonstrator-Gebäude (c) © ILEK
Schnitt Demonstrator-Gebäude

Tragwerkseinheit aus Stützen und Diagonalen  (c) © IKTD
Tragwerkseinheit aus Stützen und Diagonalen

Tragwerk

Das Tragwerk wird in einem ersten Bauabschnitt in Hybridbauweise als Stahl-Holz-Konstruktion ausgeführt. Jeweils drei Geschosse bilden mit durchgehenden Auskreuzungen eine Tragwerkseinheit. Weltweit einzigartig ist dabei, dass in die Stützen und Auskreuzungen Aktoren integriert werden. Durch deren Aktivierung kann das Lastabtragungsverhalten des Tragwerks beeinflusst und wesentlich verbessert werden. Zudem ist die Tragstruktur in der Lage aktiv lastinduzierte Schwingungen zu dämpfen oder zu neutralisieren, ohne materiellen Mehraufwand durch größere Konstruktionsquerschnitte.

Sofern in allen Geschossen Decken eingesetzt werden, verfügt der Demonstrator über insgesamt zwölf in sich abgeschlossene Ebenen. Es besteht zudem die Option, sofern frühzeitig der Wunsch geäußert wird, zwei Einheiten über eine Treppe im Inneren zu verbinden. Jedes Geschoss verfügt über 230 V und 400 V Anschlüsse, sowie Internetanschlüsse. Die Temperatur und die Qualität der Raumluft kann bei Bedarf über eine im externen Container befindliche RLTAnlage gesteuert werden.

Visualisierung des Demonstrators mit Treppenturm (c) ILEK
Visualisierung des Demonstrators mit Treppenturm

Visualisierung des Demonstrators mit unterschiedlichen Fassadenvarianten (c) ILEK
Visualisierung des Demonstrators mit unterschiedlichen Fassadenvarianten

Fassade

Der Demonstrator wird als Experimentalbau ausgeführt. Es werden daran nicht nur tragwerkstechnische Aspekte getestet, sondern u.a. auch neuartige Fassadensysteme. Die Größen der Fassadenmodule sind an ein typisches Hochhausmaß angepasst. Die Geschosshöhe von 3,0 m entspricht auch der Höhe der einzelnen Fassadenelemente.

Durch die doppelte Achsensymmetrie sind alle vier Fassadenseiten gleich, einzig die zum Treppenturm gerichtete Seite, benötigt eine Zugangstür. Für die Geschosse, die nicht von Anfang an mit Testfassaden verkleidet sind, ist es angedacht, eine textile Primärfassade als Witterungsschutz anzubringen, bis auch hierfür die zu testenden Fassaden im Verlaufe der Forschungsperioden eingesetzt werden. Um zu gewährleisten, dass jederzeit ein Austausch einzelner Fassaden möglich ist, soll ein Fassadenkran einen permanenten Fassadenzugang ermöglichen.

Der Demonstrator entwickelt sich von Jahr zu Jahr weiter und das Erscheinungsbild unterliegt einem steten Wandel. Um dies zu ermöglichen werden entsprechend flexible Befestigungspunkte während der Ausführungsplanung erarbeitet und als Vorlage an interessierte Fassadenunternehmen weitergeleitet. Am Demonstrator bietet sich bei entsprechendem Sponsoring die Option für Firmen in Kooperation mit den Forschern des SFB innovative Produkte temporär im realen Einsatz zu untersuchen, zu optimieren und zu monitoren.

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