Vor Kurzem wurde auf dem Campus Hubland Süd der Julius-Maximilians-Universität Würzburg das neue Institut für nachhaltige Chemie und Katalyse mit Bor (ICB) fertiggestellt. Es handelt sich um einen Erweiterungsbau des 2018 eingeweihten Neubaus der Anorganischen Chemie, der Teil des Chemiezentrums ist. Es ist ein international sichtbares und führendes Kompetenzzentrum für die molekulare Chemie des Elements Bor und dessen Einsatz für die Lösung gesellschaftlich bedeutender Fragestellungen in den Bereichen Ressourcenschonung und Energie.

Das Element Bor ist aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften von wachsender Bedeutung, beispielsweise für die Materialwissenschaften. Der Forschungsneubau wurde nach Artikel 91b GG vom Bund gefördert. Die Gesamtkosten betragen rund 23,7 Millionen Euro. Das Staatliche Bauamt Würzburg beauftragte mit Planung und Bauleitung das Architekturbüro Schuster Pechtold Schmidt Architekten aus München, welches das VgV-Verfahren für sich entschieden und bereits den Neubau der Anorganischen Chemie realisiert hat.

Stahlbetonskelettbau

Der kompakte, kubische Neubau hat eine Grundfläche von rund 50 x 17 Metern. Mit einem Achsraster von 6,90 Metern ist das ICB als konventioneller Stahlbetonskelettbau konzipiert und basiert auf dem bewährten Laborraster von 1,15 Metern. Er nimmt die gelungene Fassadensprache des benachbarten Neubaus Anorganische Chemie auf – eine hinterlüftete, elementierte Aluminiumfassade mit horizontalen Fensterbändern.

Die vier Hauptgeschosse verteilen sich auf rund 1400 Quadratmeter Nutzfläche. Im Erdgeschoss befinden sich neben dem Foyer ein Seminarraum, Umkleiden, Büros sowie zwei Labore. Die beiden Obergeschosse sind als zukunftsorientierte Laborlandschaft mit Auswerte-, Laborarbeits- und Gerätezone konzipiert. Ergänzt werden diese um Besprechungs- und Büroräume am Nord- und Südende, ablesbar durch Holzverkleidungen in den Flurbereichen.

Mit dem direkt benachbarten Institutsgebäude für Anorganische Chemie ist der Neubau in den beiden Obergeschossen durch eine Brücke verbunden, um wichtige Geräteinfrastruktur gemeinsam nutzen zu können. Im Untergeschoss befinden sich Technikräume und wegen hoher Lasten Labore für Laserspektroskopie und Kernresonanz. Auch dort ist eine Verbindung zur Anorganischen Chemie vorhanden, um die sichere und effiziente Versorgung mit Chemikalien aus dem Chemiezentrum zu gewährleisten.

Wegen der Baugrundverhältnisse mit der Gefahr von anstauendem Schichtenwasser und der hochwertigen Nutzungen im Untergeschoss wurden Bodenplatte und Wände als sogenannte Weiße Wanne ausgeführt. Um die erforderliche Technik der Labore unterzubringen, wurde auf dem Dach zusätzlich ein zurückgesetztes Technikgeschoss aufgesetzt.

Aus städtebaulicher, wirtschaftlicher Hinsicht und im Hinblick auf eine hervorragende Vernetzung mit dem Gebäude Anorganische Chemie fügt sich der schmale lange Baukörper parallel zum Nachbargebäude ein und minimiert den Verbrauch wertvoller Bauflächen. Die Übernahme der Strukturen aus der Anorganischen Chemie erzeugten sowohl in der Planung als auch in der Realisierung eine hohe Wirtschaftlichkeit und durch die direkte An- und Verbindung entsteht eine optimale Nutzung des Gebäudes.

Den größten räumlichen Anteil an der Technik nehmen die vier raumlufttechnischen Anlagen ein, die im Untergeschoss und im Technikgeschoss auf dem Dach untergebracht sind. In Summe sind hier mehr als 100.000 m3/h Luftleistung installiert. Das Gebäude besitzt eine autarke Kälteerzeugung von 220 kW Kälteleistung, um Wärmelasten kompensieren zu können und auch im Sommer reibungslos zu funktionieren.

Eine weitere Herausforderung für ein Forschungslabor ist die Versorgung mit Medien, insbesondere Gase. Hier sind Stickstoff, Argon und Brenngas aus einer zentralen Versorgung im Einsatz sowie Druckluft mit acht bar. Weitere verschiedene Sondergase werden dezentral über Gasflaschenschränke stockwerks- oder bereichsweise zur Verfügung gestellt. Entnahmestellen für verschiedene Arten von aufbereitetem Wasser, wie vollentsalztes Wasser und Weichwasser, sind ebenfalls an den Labortischen vorhanden.

Energetisch optimiert

Die Wärmeversorgung des Neubaus erfolgt aus dem Nahwärmenetz der Universität, welches an das Fernwärmenetz der Stadtwerke Würzburg und an das Würzburger Müllheizkraftwerk angeschlossen ist. Die Lüftungsanlagen verfügen über einen hohen Wärmerückgewinnungsgrad. Zusammen mit der Photovoltaikanlage auf dem Dach des Neubaus können 350 Tonnen CO2 eingespart werden. Durch die hochgedämmte Fassade und die Dreifach-Isolierverglasung werden die Anforderungen der Gebäudehülle an die EnEV 2009 sogar um 30 Prozent unterschritten.

Bor, das fünftleichteste Element des Periodensystems, erfreut sich aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Fähigkeiten eines ständig zunehmenden Interesses in der chemischen Forschung. Besonders erwähnenswert sind die erstaunlichen elektronischen Eigenschaften borhaltiger Materialien und Makromoleküle, die Rolle des Elements als nahezu universeller Verbindungsbaustein in der modernen organischen Synthese, das gerade in letzter Zeit explosionsartig wachsende Interesse an borhaltigen Pharmazeutika sowie die Verwendung elektronenreicher Borverbindungen als Ersatz von Übergangsmetallverbindungen in der Katalyse.

Das Institut für nachhaltige Chemie & Katalyse mit Bor wird eine interdisziplinäre Gruppe von weltweit führenden Forschern aus den Bereichen Chemie und Katalyse zusammenbringen, um das Potenzial der Borchemie in Anwendungen wie Bildgebung, Batterien und Elektronik, Pharmazeutika, Energie- und Ressourcenschonung sowie grüne und nicht-toxische chemische Prozesse zu realisieren.

Die Wissenschaftler finden im Neubau ICB ein technisch hochinstalliertes, energetisch optimiertes und zukunftsfähiges Forschungsgebäude vor, welches ideale Voraussetzungen für ihre Forschungen bietet.
(Werner Dölger)