ZSW Zentrum für Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Stuttgart
Das ZSW gehört zu den führenden Instituten für angewandte Forschung auf den Gebieten Photovoltaik, regenerative Kraftstoffe, Batterietechnik und Brennstoffzellen und Energiesystemanalyse. Das neue 3- bzw. 6-geschossige Instituts- und Laborgebäude in fugenloser Bauweise bietet für 110 Mitarbeitende Werkstätten, Maschinenhallen, Labore, Büros und Seminarräume. In einzelnen Forschungsbereichen bestehen Reinraumanforderungen. Das ZSW ist Teil des Stuttgart Engineering Park, der Firmen und Institute mit der benachbarten Universität verbindet. In Abstimmung mit den Mitarbeitenden wurde der Baukörper mit mehreren unterschiedlich großen und ineinander geschobenen Gebäudeteilen entwickelt. Ein verglastes, doppelgeschossiges Foyer bildet den Haupteingang.
Jeder Fachbereich erhält zur Förderung einer lebendigen Kommunikation einen eigenen Gebäudeteil mit flexibel nutzbaren Räumlichkeiten. Alle Teile sind über Schnittstellen miteinander verzahnt. Mehrere Lichthöfe und überdachte Atrien dienen der internen, informellen Kommunikation oder dem Pausieren im Freien. Tragende Fassadenstützen sind als Stahlbetonfertigteile in Sichtbetonklasse 4 für höchste Anforderungen an die Oberflächenqualität ausgeführt.
Die flexible Grundrissgestaltung und ungehinderte Installation von Labor- und Haustechnik wurde über unterzugsfreie, teilweise vorgespannte, betonkernaktivierte Stahlbetonflachdecken (30 cm) mit Spannweiten von bis zu ca. 12 m gelöst. Über dem stützenfreien Seminarraum fangen Mittelstützen 3 Obergeschosse ab. Zur Untersuchung des Schwingverhaltens des Gebäudes erfolgte eine Berechnung im räumlichen Gesamtmodell.
Eine Besonderheit bildet die schwarze Energiefassade, die zeigen soll, woran im Gebäude geforscht wird. Die ursprünglich in hellem, repräsentativem Naturstein geplante Fassade wurde mit vom ZSW und Industriepartnern eigens entwickelten Dünnschicht-Photovoltaikmodulen versehen. Deren Zellenstruktur ist – anders als bei herkömmlichen Silizium-PV-Modulen – kaum sichtbar, so dass optisch eine homogene Glasfläche entsteht. Zusätzlich zur Gewinnung elektrischer Energie bieten sie auch Wetter- und Schallschutz und Wärmedämmung.
Dabei unterscheiden sie sich optisch kaum von der schwarzen, eloxierten Aluminiumverkleidung,
welche die Bereiche bedeckt, auf die zu wenig Sonnenlicht trifft.
Bei der Klimatisierung setzen die Stuttgarter Wissenschaftler auf erneuerbare Energien: 32 Erdwärmesonden und eine Wärmepumpe führen im Sommer überschüssige Wärme aus Büros und Labors in den Boden ab. Im Winter wird die Erdwärme zur Erzeugung der Heizwärme genutzt. So wird rund die Hälfte der für den Betrieb notwendigen Wärmeenergie aus regenerativen Quellen gedeckt. Auch einen guten Teil der benötigten Prozesskälte wollen die Forscher durch diese Technik bereitstellen. Die Atrien werden natürlich be- und entlüftet.