Forschungsgebäude GLC, ETH Zürich

Das Gebäude GLC der ETH Zürich dient der Lehre und Forschung an der Schnittstelle zwischen Gesundheitswissenschaften und Technologie. Es ist ein Teil des dichten Gebäudekonglomerats des Zürcher Hochschulquartiers und fügt sich in ein Ensemble ein, das seinen Ursprung im Semper’schen Gebäude für Polytechnikum und Universität aus der Mitte des 19. Jahrhunderts hat und sich seither kontinuierlich weiterentwickelte. Um 1930 wurde unmittelbar unter dem bürgerlichen Wohnquartier am Zürichberg die Versuchsanstalt für Wasserbau VAW errichtet, der 1935 eine Abteilung für Erdbau und 1941 eine Abteilung für Hydrologie angegliedert wurde. Diese Bauten wurden 1948-1952 von Heinrich (1901–1982) und Alfred Eduard (1900-1953) Oeschger sowie Alfred Mürset (1888-1975) erweitert und um den grossen Paul-Scherrer-Hörsaal für Physik ergänzt. Zur gleichen Zeit erfolgte talseitig eine Erweiterung des Physikgebäudes durch die Architekten Fritz Metzger (1898-1973) und Leopold Boedecker (1890-1967). Das entsprechende Institut zog jedoch 1961 auf den Hönggerberg, worauf an dieser Stelle ein Neubau für die Abteilung für Elektrotechnik entstand: Das heutige Gebäude ETZ von Karl Flatz (1915-1995), eröffnet 1980. Im Rahmen der Immobilienstrategie 2012/2020 beschloss die ETH, am Standort der Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie (VAW) ein neues Zentrum für die Departemente Gesundheitswissenschaften und Technologie sowie Informationstechnologie und Elektrotechnik zu errichten und führte 2010/11 für dieses Gebäude, das heute das Kürzel GLC trägt, einen Wettbewerb durch.

Der neue Gebäudekomplex gehört zu den ersten Bausteinen des Masterplans 2014 für das Hochschulquartier Zürich, welcher parallel zur Planungs- und Bauzeit konkretisiert wurde. Der rund 110 Meter lange Neubau bildet zusammen mit dem bestehenden Gebäude ETZ einen Hof und reiht sich so in die bestehende Typologie des Hochschulquartiers ein. Der unter Schutz stehende, mittig liegende Paul-Scherrer-Hörsaal wurde zum Herzstück der neuen Gesamtanlage. Die Vereinigung von Neubau und Bestand führte zu einer Klärung der städtebaulichen Situation und ermöglichte betriebliche Synergien. Aufgrund der Hanglage war die Entwicklung des Schnitts besonders anspruchsvoll. Die Seesicht aus dem Villenquartier durfte nicht beeinträchtigt werden, so dass strassenseitig lediglich fünf Geschosse möglich waren. Hangseitig treten nur zwei Geschosse in Erscheinung, was bei dem insgesamt siebengeschossigen Gebäude eine aufwändige Hangsicherung erforderte, die architektonisch und technisch nutzbar gemacht werden konnte.

An der Kurve der Gloriastrasse bildet eine neue, geschwungene Aussentreppe einen markanten Zugang. Ihre nach mathematischen Prinzipien entwickelte Gestalt wurde in Zusammenarbeit mit dem Künstler Urs Beat Roth als Kunst- und Bauprojekt entworfen und integriert eine bestehende Betonskulptur des Bildhauers Fredi Thalmann. Auf dem oberen Niveau erreichen die Nutzer über den bestehenden Durchgang den Hof, der die neue Adresse der Anlage bildet. Hier befinden sich sowohl der Haupteingang des Neubaus wie auch die Zugänge zum Paul-Scherrer-Hörsaal und zum Elektrotechnikgebäude ETZ.

Das Eingangsgeschoss enthält öffentliche Nutzungen wie Foyer, Restaurant, Seminar- und Gruppenräume sowie Arbeitsplätze für die Studierenden. In drei Obergeschossen befinden sich Labor- sowie Büronutzungen, in drei Untergeschossen Speziallabore, Technik- und Betriebsräume. Ein zenital belichtetes Atrium empfängt die Studierenden und Forscher, eine virtuose doppelläufige Haupttreppe verbindet die Eingangshalle mit den Obergeschossen. Ringartige Erschliessungszonen werden durch nischenförmige Aufenthaltsbereiche rhythmisiert und gewähren eine direkte Verbindung zum angrenzenden Bestandsgebäude. Die Büros der Professuren befinden sich im Kopfbau an der Gloriastrasse, die grossflächigen Laborbereiche liegen hangseitig und sind flexibel teilbar. Die Labore in den Untergeschossen sind durch die vom Gebäude losgelöste Stützmauer geschützt und belichtet.

Die Glas- und Stahlfassaden des Neubaus orientieren sich an der langen Tradition der Glasbausteinfassaden bei Industrie- und Hochschulbauten der Moderne. Namentlich das nahe gelegene Fernheizkraftwerk und Maschinenlaboratorium der ETH von Otto Rudolf Salvisberg (1930–1935) motivierte dazu, diesen Baustoff gestalterisch, technisch und energetisch neu zu denken. Als Doppelhautkonstruktion mit kassettenartig zusammengefügten Glasbausteinelementen erreicht die neue Fassade eine gediegene Schwere sowie eine Plastizität und Räumlichkeit, die der benachbarten Fassade fehlen. Glasbausteinbrüstungen und Bandfenster schaffen eine horizontale Gliederung, die von der vertikalen Ordnung der tiefer gesetzten Fensterflügel überlagert wird. Feine Stahlrahmen unterteilen die Bänder in quadratische und rechteckige Formate. Die quadratischen Elemente haben broschenartige Füllungen aus Glasbausteinen mit unterschiedlichen Formaten und Strukturen. Die grösseren Steine in der Mitte treten dabei in Beziehung zu den Fensterflügeln, wodurch die Vertikalität innerhalb des horizontalen Bands gestärkt wird.

Der Glasfassade steht hangseitig das massige Tragwerk der Hangsicherung gegenüber, was einen wirkungsvollen Kontrast erzeugt. Das imposante Bauwerk ist als bogensegmentförmige Stützmauer konzipiert, welche in Schlitzwandscheiben übergeht, die in den Felsuntergrund eingespannt sind. Die geböschte Bogenmauer ist über 110 Meter lang und rund 18 Meter hoch und leitet die Kräfte auf anschauliche, expressive Weise ab. Diese Lösung stellt die wohl einzige Alternative zu einer Hangsicherung mit Permanentankern dar, welche für die Bauherrschaft aus verschiedenen Gründen nicht in Frage kam. Rechnet man den unterirdischen Teil dazu, ist das Stützbauwerk, das die Kräfte direkt ins Erdreich führt, rund 44 Meter hoch. Dank ihm bleibt der Neubau in seiner Tragstruktur flexibel und die Bestandesbauten werden von zusätzlichen Schubkräften verschont. Die Hohlräume in der tonnenförmigen Mauer dienen als Klimaregister: Frischluft wird angesogen und den Lüftungsanlagen im Untergeschoss zugeführt. Die Masse des Erdreiches wärmt die Aussenluft im Winter und kühlt sie im Sommer. Über diese Massnahme kann eine erhebliche Menge an Energie für die Lüftungsanlagen eingespart werden. Im Heiz-, Kühlkreislaufsystem wird die überschüssige Energie aus der Abwärme in Pufferspeicher eingelagert und bei Bedarf dem Kreislauf gestaffelt zurückgeführt. Dies dient ebenfalls einer deutlichen Minimierung des Primärenergiebedarfs.

In den Ansichten wirkt der kassettenartige Aufbau der Glasfassaden als Relief. Im Innenraum funktioniert er als Brise-Soleil und erzeugt unterschiedliche Transparenzen und Lichtstimmungen. Die Doppelhautfassade ist geschossweise mit Brandschutzklappen ausgestattet, welche einerseits den Brandüberschlag verhindern und andererseits den Zwischenraum klimatisch regulieren. Im Sommer wird die Fassade hinterlüftet und lässt die warme Luft über das Dach entweichen, im Winter wird die Luft geschossweise gestaut und wirkt als Wärmepuffer. Die Fassade trägt damit nicht zu einer guten Tageslichtversorgung bei, sondern auch zur Regulierung des Raumklimas.

Eine hierarchisch abgestufte Sichtbarkeit der Leitungen und Haustechnikelemente dient der Charakterisierung der Räume. Während in der Eingangshalle und den Korridoren keine Leitungen zu sehen sind, werden diese in den Aufenthalts- und Arbeitsbereichen zunehmend präsent und zum raumprägenden Element, abgestuft von den Erschliessungsräumen über die halböffentlichen Bereiche von Seminarräumen, Restaurant, Studierendenarbeitsplätzen und Büroräumlichkeiten bis hin zu den Labors. Im Sinne der Systemtrennung ist die Leitungsführung ein Bestandteil der architektonischen Gestaltung und macht den Installationsgrad der Räume sichtbar. Raumakustische Elemente und Leuchten sind in die Kühlpaneele integriert. Ein eigens entwickeltes LED-Leuchtensystem kann je nach Bedarf zusätzliche technische Elemente wie Brand- und Bewegungsmelder additiv aufnehmen. Das Gebäude ist am Fernwärmenetz und am Fernkältenetz ETH Zentrum angeschlossen. Es erfüllt die Richtlinien der ETH Zürich und wurde unter Einhaltung und Umsetzung der Baustandards DGNB/SGNI Gold, Minergie-ECO und GI Gutes Innenraumklima realisiert.