Einer trage des anderen Last
Mit dem Neubau CUBE auf dem Drienerlo-Campus in Enschede hat die Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Twente ein Werkstattgebäude erhalten, dessen architektonische Aussage unmittelbar aus seiner Nutzung hervorgeht. Der Entwurf basiert auf der Stapelung hochbelastbarer Werkstatt- und Laborflächen bei gleichzeitig maximaler räumlicher Flexibilität. Ein ausgewogener Materialmix aus Glas, Stahl und Holz sorgt dabei für Transparenz, Widerstandsfähigkeit und leicht anpassbare Volumen.
Der Cube demonstriert, wie sich Materialwahl und Gestaltung aus konstruktiven und programmatischen Erfordernissen entwickeln
Foto: Stijn Bollaert
Entworfen von Civic Architects (Amsterdam) in Zusammenarbeit mit VDNDP (Enschede) ergänzt der mehrgeschossige Satellitenbau den Universitätskomplex aus den 1960er-Jahren von Dick van Mourik. Die funktionale Anforderung, mehrere Werkstätten mit schwerem Maschinenbestand übereinander zu organisieren, stellte die Tragwerksplanung vor grundlegende Herausforderungen. Anders als bei konventionellen Hochschulbauten mit moderaten Nutzlasten mussten hier Geschossdecken dafür ausgelegt sein, sowohl hohe Punkt- als auch Flächenlasten aufnehmen zu können und zugleich kurzfristige Umnutzungen zu ermöglichen. Die Anforderungen der Fakultät verlangen eine semesterweise Anpassbarkeit der Nutzungen, wodurch große stützenarme Spannweiten zur zentralen Voraussetzung wurden.
Versenktes Erdgeschoss
Herzstück des Gebäudes ist die 7 m hohe Metall- und Schweißwerkstatt im abgesenkten Erdgeschoss, dessen Boden rund 1,4 m unter dem umliegenden Geländeniveau liegt. Diese Absenkung erfüllt mehrere Funktionen: Sie begrenzt die sichtbare Gebäudehöhe im Kontext des Universitätsensembles, ermöglicht große Raumhöhen für industrielle Arbeitsprozesse und bietet gleichzeitig vom Eingang des Gebäudes aus, der sich im Erdgeschoss befindet, einen visuellen Überblick über die gesamte Werkstatt inklusive der Seminar- und Werkstattbereiche in den oberen Geschossen. Die topografische Differenz wird auch dazu genutzt, um Anlieferfahrzeuge über eine Rampe direkt ins Erdgeschoss der Werkstatt fahren zu lassen. Schweres Material kann dort über eine von den Stahlträgern abgehängte Krananlage innerhalb der offenen Grundrissstruktur weitertransportiert werden.
Die Integration der Kranbahnen in die Stahlkonstruktion war von Beginn an vorgesehen. Analog zu industriellen Hallenbauten basiert die Organisation des Erdgeschosses auf einer offenen Maschinenlandschaft. Die Architektur folgt hier den konstruktiven Erfordernissen: Bewegungsräume für Transportprozesse bestimmen die Tragwerksgeometrie ebenso wie die Lage der Diagonalen und die Positionierung der wenigen, notwendigen Stützen.
Schlanker Stahl mit Reserven
Die konstruktive Antwort der Planerinnen und Planer auf die Vorgaben der Nutzerinnen und Nutzer ist ein Stahltragwerk mit Spannweiten von 14 m, organisiert in zwei Hauptfeldern und einem schmaleren Installationsband. Anstelle einer dichten Stützenstellung wurde ein System aus zweigeschossigen Stahlfachwerken entwickelt, deren Diagonalen die Lasten über mehrere Ebenen abtragen. Insbesondere im versenkten Erdgeschoss konnte so weitgehend auf zusätzliche Stützen verzichtet werden.
Bewegungsräume für Transportprozesse bestimmen die Tragwerksgeometrie ebenso wie die Lage der Diagonalen und die Positionierung der wenigen Stützen
Foto: Stijn Bollaert
Die massiv wirkenden Stahlfachwerke sind dabei nicht als ausdrucksstarke Überdimensionierung zu verstehen, sondern als Ergebnis statischer Optimierung. Die Dimensionierung resultiert primär aus den künftigen Lastreserven für schwere Maschinen sowie der Forderung nach langfristiger Anpassbarkeit der Nutzungen. Ergänzend wurden die Trägerverbindungen gemeinsam mit den Planerinnen und Planern der ausführenden Baufirma WAM&Van Duren Bouwgroep und Buiting Staalbouw in mehreren Schritten verfeinert, um die Verbindungsknoten möglichst schlank zu halten.
Die ursprünglich von der Stahlbau-Firma deutlich stärker dimensionierten Bolzenverbindungen wurden in der Planung erneut optimiert, um das von den Architektinnen und Architekten gewünschte filigrane Ergebnis zu erhalten.
Die Trägerverbindungen wurden im Planungsprozess verfeinert - vor ...
Grafik: Civic Architects
... und nach der Optimierung
Grafik: Civic Architects
„Die Verbindungen der Stahlträger müssen enormen Kräften standhalten“, sagt Rick ten Doeschate, Architekt und Partner von Civic Architects. „In der Konstruktionsphase haben wir diese Verbindungen gemeinsam mit unserem Statiker entworfen.“ Eine der wirklichen Herausforderungen bestand darin, sie gewissermaßen noch einmal zu verfeinern, nachdem die Verbindungen der Stahlträger durch die Baufirma zwei- bis dreimal so dick geplant waren.
Stärken des Materials nutzen
Die Materialwahl des CUBE ist das Ergebnis eines Abwägungsprozesses zwischen Nachhaltigkeits-ambitionen und strukturellen Erfordernissen wie der Flexibilität der Flächennutzung. In frühen Entwurfsphasen wurden vollständig in Holz gedachte Konstruktionen der Geschosse untersucht. Die Kombination aus großen Spannweiten, hohen Nutzlasten und geforderter Flexibilität ließ sich jedoch mit Holzböden nicht realisieren, so Rick ten Doeschate. In der Konsequenz wurde ein Hybrid aus Stahltragwerk und Betonböden gewählt, wobei die Betonplatten auf der Stahlstruktur aufliegen und primär als lastabtragende Geschossdecken fungieren.
Die Nachhaltigkeitsstrategie verschiebt sich damit vom reinen Materialeinsatz hin zur Nutzungsdauer und Adaptierbarkeit. Beton wurde nach Aussage der Planer möglichst effizient eingesetzt, während die Stahlkonstruktion überwiegend verschraubt und nicht verschweißt ist. Diese konstruktive Fügung erlaubt eine prinzipielle Demontierbarkeit der Struktur sowie den Austausch einzelner Bauteile. Gleichwohl liege die tatsächliche Nachhaltigkeit des Gebäudes primär in seiner langfristigen Umnutzungsfähigkeit.
Die größte Herausforderung war es, die zwei Stahlträger trotz der 14 m Spannweite so schlank wie möglich zu halten und im Erdgeschoss ohne weitere Stützen auszukommen.
Funktionsmodule als CLT
Die drei Erschließungs- und Installationskerne wurden in Brettsperrholz (CLT) ausgeführt. Anders als in konventionellen Hochbauten übernehmen die Kerne jedoch keine wesentliche aussteifende Funktion. Die strukturelle Stabilität des CUBE wird vor allem über die diagonale Stahltragstruktur gewährleistet. Dadurch konnten die Kerne unabhängig vom primären Tragwerk als funktionale Module konzipiert werden, die Aufzüge, Treppen, Installationsschächte, Sanitärbereiche und Lagerflächen bündeln.
Diese Umkehr des ursprünglich geplanten Materialeinsatzes – Betondecken bei gleichzeitig hölzernen Kernen – ist sowohl konstruktiv als auch architektonisch motiviert. Einerseits konnten nachhaltigere Materialien dort eingesetzt werden, wo keine strukturelle Hauptfunktion erforderlich ist. Andererseits zitieren die sichtbar ausgebildeten Kerne typologisch die Installations- und Servicetürme des umgebenden Uni-Komplexes und integrieren den Neubau in das bestehende Ensemble.
Anstelle einer dichten Stützenstellung wurde ein System zweigeschossiger Stahlfachwerke entwickelt, deren Diagonalen die Lasten über mehrere Ebenen abtragen
Foto: Civic Architects
Transparenz und Tragwerk
Eine vorgehängte Glasfassade bildet die äußere Hülle der oberen Geschosse und erlaubt weitreichende Einblicke in die Werkstatt- und Laborprozesse. Die Analogie zu Schaufenstern ist bewusst gewählt: Die technische Arbeit wird als sichtbarer Bestandteil der Fakultät inszeniert. Hinter der transparenten Ebene bleiben die Stahlträger und Diagonalen ablesbar und erzeugen eine tektonische Tiefenwirkung.
Im Erdgeschoss kommen hingegen breitere Fensteröffnungen mit tiefen Laibungen und Holzbekleidungen zum Einsatz. Lärchenholz verleiht der ansonsten technisch geprägten Materialpalette eine haptische Qualität und markiert zugleich die Ebene der Werkstatt als „Vitrine“ ingenieurtechnischer Praxis. Übergeordnet knüpft die Fassadenrasterung mit einem Modulmaß von etwa 1,75 m an die Struktur des Bestands an, interpretiert diese jedoch in einer zeitgenössischen, klimabewussteren Ausprägung.
Die Orientierung des Gebäudes führte zu differenzierten Fassadentypologien: transparente Nordwestfassaden für diffuses Tageslicht und Ausblicke in die grüne Campuslandschaft sowie geschlossenere Südost- und Westfassaden zur Reduzierung sommerlicher Überhitzung.
Gebäudetechnik als sichtbare Infrastruktur
Ein zentrales Element der technischen Konzeption ist die bewusst offen geführte Gebäudetechnik. Auf abgehängte Decken wurde verzichtet, wodurch sämtliche Installationskanäle sichtbar bleiben und gestalterisch integriert werden mussten. Großdimensionierte Luftkanäle verteilen die Zuluft mit niedriger Geschwindigkeit in die Werkstatt- und Laborbereiche. „Aufgrund des Atriums entsteht durch den natürlichen physikalischen Prozess des Aufsteigens warmer Luft ein Zugluft-Effekt, sodass frische Luft mit geringer Geschwindigkeit nach unten gelangt und oben wieder abgeführt wird“, erklärt Rick ten Doeschate. Dieses Prinzip, das typischerweise in großmaßstäblichen Industrieanlagen Anwendung findet, wurde hier auf ein Hochschulgebäude übertragen und gleichzeitig architektonisch inszeniert. „Dadurch ähnelt das ganze Gebäude einer Maschine“, sagt ten Doeschate.
Das pyramidenförmige Atrium fungiert dabei als vertikale Klimazone, die sowohl Belichtung als auch thermische Dynamik unterstützt. Die sichtbaren Installationen folgen derselben funktionalen Logik wie die Verkehrswege: horizontal entlang des östlichen „Rückgrats“ und vertikal in den Kernen organisiert. Diese Lesbarkeit der technischen Infrastruktur verstärkt den Charakter des Gebäudes als „Maschine“, deren Funktionsweise räumlich nachvollziehbar bleibt.
Innenraum und Materialität
Die innere Materialpalette ist bewusst reduziert und auf Dauerhaftigkeit ausgelegt. Hellgraue Bodenflächen und reflektierende Decken aus recyceltem PET unterstützen die Lichtverteilung in den tiefen Werkstattzonen, während extensive Glastrennwände visuelle Durchlässigkeit zwischen den Funktionsbereichen gewährleisten. Die Stahlfachwerke sind mit einer feuerfesten blauen Beschichtung versehen, die ihre konstruktive Rolle hervorhebt und gleichzeitig Orientierung im Raum schafft.
Die Kombination aus roher Stahlstruktur, sichtbarer Technik und warmen Holzelementen soll eine atmosphärische Balance zwischen industrieller Robustheit und akademischer Arbeitsumgebung erzeugen. Zäune, Treppen, Fassadendetails und konstruktive Anschlüsse wurden bis in die Ausführungsplanung hinein en detail abgestimmt, um die architektonische Lesbarkeit der technischen Struktur nicht durch sekundäre Bauteile zu beeinträchtigen.
Flexibilität als Nachhaltigkeitsstrategie
Obwohl die ursprünglichen Nachhaltigkeitsziele in Bezug auf eine recycelbare Konstruktion nicht realisiert werden konnten, zeigt sich die Suffizienz am ehesten in der langfristigen Anpassungsfähigkeit des Gebäudes. Die großen Spannweiten, verschraubten Stahlverbindungen und flexiblen Grundrisse ermöglichen das Einziehen zusätzlicher Wände, den Austausch von Installationen oder sogar die Ergänzung weiterer Nutzungen ohne grundlegende Eingriffe in die Primärstruktur.
Im Rahmen des kontinuierlich expandierenden „De Horst Ensembles“ fungiert der CUBE als ein weiteres Satellitengebäude, das den bestehenden Gebäudebestand fortschreibt. Die strukturelle Robustheit, die offene Gebäudetechnik und die stapelbaren Funktionsbereiche erlauben eine langfristige Nutzungsdauer bei wechselnden Anforderungen der Ingenieurausbildung.
Bei der Gestaltung des Fassadenrasters orientierten sich die Planer an den umliegenden Campus-Gebäuden
Grafik: Civic Architects
Form follows function in Reinform
Der CUBE demonstriert, wie sich Materialwahl und Gestaltung aus konstruktiven und programmatischen Erfordernissen entwickeln können. Die große Spannweite der Stahlfachwerke, die last-optimierten Betondecken, die nichttragenden CLT-Kerne und die offen geführte Gebäudetechnik bilden ein System, das Flexibilität, Transparenz und Funktionalität vereint. Die Architektur folgt dabei der Logik einer industriellen Produktionsumgebung. Tragwerk, Materialität und Gebäudetechnik verschmelzen zu einer räumlich erfahrbaren Konstruktion und ermöglichen den angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren eine bestmögliche Arbeitsumgebung.
⇥Heide Teschner/DBZ
