:envihab in Köln: Neues Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrtmedizin

Eine neue Großforschungsanlage des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln schafft Raum für weltweit einzigartige Untersuchungen. Acht Module für unterschiedliche Forschungsbereiche sind in eine in den Boden eingelassene, 3.500 Quadratmeter große Stahlbetonwanne integriert, die komplett in Sichtbeton ausgeführt wurde.

Wie reagiert der menschliche Körper auf die außerordentlichen Belastungen außerhalb unserer Atmosphäre? Wissenschaftler, die sich mit Luft- und Raumfahrtmedizin beschäftigen, finden im neuen Forschungszentrum :envihab auf dem DLR Campus in Köln ideale Bedingungen für ihre Arbeit.
Die Architektur und der passende, gleichermaßen repräsentative wie wissenschaftliche Raum für die integrative lebenswissenschaftliche Forschung stammt vom Berliner Architekturbüro Glass Kramer Löbbert bda. Zusammen mit Professorin Uta Graff Architektin bda hatten sie den europaweit ausgeschriebenen Wettbewerb mit einer einstimmigen Jury-Entscheidung gewonnen. Die Architekten entwickelten ein modulares Haus-in-Haus-Konzept, das verschiedenen Forschungsbereiche und ihre technische Ausstattung an einem Ort konzentriert. :envihab ist räumlich so ausgelegt, dass große Trainings- oder Simulationsgeräte in acht einzelnen Modulen separat oder kombiniert genutzt werden können.

Die besondere Herausforderung für die Architekten lag darin, „Diskretion und Klausur der Wissenschaft mit dem Anspruch an ein öffentliches, eindrucksvolles Raumkonzept zu vereinen, bei dem der Besucher tatsächlich zu Gast in der Forschungsstätte ist.“ Es gelang ihnen, einen „Raum für die Forschung zu schaffen, der autark ist – gelöst vom irdischen Kontext – und doch gleichzeitig dem Interessierten die Möglichkeit bietet, Einblicke zu gewinnen und Zusammenhänge mit unserem gewohnten Erlebnisraum herzustellen“, wie es der Bauherr wünschte. Zu diesem Zweck konzipierten die Architekten auf 3.500 Quadratmetern eine in den Boden eingelassene Stahlbetonwanne, in der sie acht einzelne Bereiche wie Schlaflabor, Unterdruckbereich, MRT-Untersuchung, Labore, Hörsaal oder Kurzarmhumanzentrifuge anordneten. Diese Module gliedern den großen Raum und sind durch eine differenzierte Erschließung miteinander verbunden.
Den Rohbau des bemerkenswerten Forschungsgebäudes hat das Unternehmen Adolf Lupp GmbH & Co. KG aus Nidda mit Beton aus dem nahen Lieferwerk Köln-Heumar der HeidelbergCement AG ausgeführt.

Da die Architekten Sichtbetonklasse SB4 ausgeschrieben hatten, war im Vorfeld eine enge Absprache zwischen dem Architekturbüro, Ingo Harings von der Betotech, Mitarbeitern von Heidelberger Beton, Gebiet Rheinland, den Vertretern des Schalungsherstellers Westag sowie den Bauleitern und Polieren der Firma Lupp erforderlich. Sechs bis zu drei Meter hohe Probewände wurden errichtet und verschiedene kleinere Flächen als Muster betoniert. Als Rezeptur bot sich ein Beton C 30/37 mit 350 Kilogramm CEM III/A 32,5 90 Kilogramm Flugasche an, der das gewünschte Sichtbetonbild mit bewusst geplanten Ankerkonen an den Innenwänden und an den Außenwänden bei den Zugängen zeigt. Bauleiter Jens Wojciechowski erinnert sich an sein Engagement in Punkto Sichtbeton: „Das Sichtbetonteam und Mitarbeiter von Lupp achteten in jeder Phase der Schalungs- und Betonierarbeiten auf saubere und gründliche Vorbereitung und Ausführung.“ Das Unternehmen Lupp hatte auch die 60 Zentimeter dicke Betonbodenplatte gegossen, die Bestandteil der freien Stahlbetonwannenkonstruktion des Souterrains ist. Das Besondere an dieser Konstruktion ist, dass die an das äußere Erdreich angrenzenden Betonwände keine weitere Auflast übernehmen, sondern als Kragwände nur den Erddruck aufnehmen. Die über dem Glasband schwebende Dachkonstruktion wird also von wenigen Stahlstützen an den jeweiligen Tragachsen, vier aussteifenden Kernen sowie der massiven Außenwand des runden Zentrifugenraums getragen.

Die Temperierung der Halle planten die Architekten mittels Betonkernaktivierung; so verlaufen im massiven WU-Bauteil die Rohre für Heizung und Kühlung der Forschungseinrichtung. Besonderes Augenmerk musste auch auf die Schalldämmung bestimmter Räume und die Vermeidung der Übertragung von Schwingungen gelegt werden. Daher wurde die Bodenplatte unterhalb des Verankerungspunktes der Zentrifuge von der übrigen Bodenplatte durch eine Fuge entkoppelt. Die runden Stahlbetonwände um dieses zentrale Modul, die neben wenigen anderen, massiven Kernen zur Lastabtragung des Daches beitragen, sind dagegen Bestandteil der gesamten äußeren Konstruktion.

„In dieser Kombination und mit diesen Möglichkeiten ist das :envihab weltweit einzigartig“, betonte Professor Rupert Gerzer, Leiter des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin, anlässlich der Eröffnung des Forschungszentrums in diesem Sommer. So können etwa im Herzstück von :envihab, dem Zentrifugenraum, Probanden an den Füßen großen Fliehkräften ausgesetzt werden, da die Beschleunigung dort das Sechsfache der Erdbeschleunigung betragen kann. In der Druckkammer geht die Reise auf eine Höhe von 5.500 Metern, und im Psychologielabor kann unter Stress eine Sojus-Kapsel an die internationale Raumstation angedockt werden. Allerdings haben die Wissenschaftler bei ihren Forschungen nicht nur die Astronauten im Blick. „Was den Astronauten leistungsfähig erhält, hilft auch dem Patienten am Boden – und umgekehrt.“

Seit der Eröffnung in diesem Sommer zieht das neue Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin Gäste aus aller Welt an. Sie entdecken eine zeichenhafte Architektur, die der Einrichtung Identität verleiht, optimale Bedingungen für Forschung und Wissenschaft garantiert und gleichzeitig der interessierten Öffentlichkeit dort, wo es möglich ist, Zugang und Einblick gewährt.

:envihab ist repräsentativ als eine begeh- und erfahrbare Forschungslandschaft gestaltet. Die Innenwände der großen Halle sind mit Sichtbeton ausgebildet. | HeidelbergCement/Fuchs
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Großforschungsanlage, Sichtbeton, Beton, HeidelbergCement, Flugasche, Forschungseinrichtung,