Europäische Spallationsquelle / Buro Happold + Henning Larsen + Cobe

Die internationale Forschungseinrichtung ESS mit der leistungsstärksten Neutronenquelle der Welt befindet sich in Lund, Schweden, und wird ein bahnbrechendes multidisziplinäres Forschungsumfeld schaffen. Die in der ESS durch Spallation erzeugten Neutronen werden es den Wissenschaftlern ermöglichen, Materialien auf atomarer und molekularer Ebene zu untersuchen. Dies wird einer Vielzahl von Forschungsbereichen wie den Lebens- und Umweltwissenschaften, der Energie, den Werkstoffen und der Archäologie zugute kommen.

Die von Henning Larsen und dem Architekturbüro COBE entworfene Anlage erforderte eine robuste Stahlkonstruktion, um den komplexen betrieblichen Anforderungen gerecht zu werden und die Flexibilität während der Nutzung zu maximieren. Vor diesem Hintergrund entwickelte das Team der Fachingenieure von Buro Happold ein einzigartiges Tragwerkskonzept mit großen offenen Spannweiten für das Target-Gebäude und die zugehörigen Experimentierhallen

Aufgrund der strengen Auslegungskriterien, die von den Aufsichtsbehörden für das Gebäude aufgestellt wurden, stellte das Team von Buro Happold sicher, dass die Stahlkonstruktion die strengen "Worst-Case"-Bedingungen erfüllen konnte. Dazu gehörte, dass Teile des Daches eine Schneelast von bis zu 7 m tragen und einem Erdbeben standhalten mussten, das stärker war als jedes andere in der neueren Geschichte in diesem Gebiet.

Das auskragende Dach, das bis zu 35 Meter über den Gebäudeumfang hinausragt, verleiht der Anlage eine einprägsame visuelle Identität und ist gleichzeitig für extreme Umweltbelastungen ausgelegt. Die auskragenden Teile halten dynamischen Windverhältnissen und Schnee stand, tragen aber auch dazu bei, die Durchbiegungen in den Stahlträgern über den angrenzenden Experimentierhallen auszugleichen.

Vier Brückenkräne, die von Munck und Dematek geliefert wurden, sorgen für eine große betriebliche Flexibilität des Gebäudes. Der Kran im zentralen Zielgebäude erfüllt besonders hohe Sicherheitsstandards, da er schwere Komponenten und manchmal auch aktiviertes Material aus dem Spallationsprozess transportieren muss: Er kann 115 Tonnen heben - das ist das Gewicht einer Boeing 787. Die Außenstruktur des Gebäudes wurde so konzipiert, dass sie die inneren Kräfte und Bewegungen aufnehmen kann, die nicht nur von den einzelnen Kränen, sondern auch von den zahlreichen Belastungsszenarien verursacht werden, wenn alle Kräne gleichzeitig in Betrieb sind.

Die verschiedenen Betriebslasten des Krans ergaben zusammen mit den komplexen Umweltlasten mehr als zwei Millionen mögliche Kombinationen von Belastungsszenarien. Diese zusätzliche konstruktive Herausforderung erforderte einen rechnergestützten Ansatz. Da handelsübliche Software nicht in der Lage war, dieses Niveau der Analyse zu erreichen, entwickelte Buro Happold ein internes Programm, um die Auswahl der kritischen Kombinationen zu unterstützen und die Effizienz des Entwurfsprozesses zu erhöhen. Dies fügte der Unterstützung des Projektteams ein weiteres rechnerisches Element hinzu und ergänzte die mit dem Fassadenteam und den Architekten durchgeführte Studie zur Fassadenverkleidung.

Die Verkleidung des überhängenden Daches besteht aus L-förmigen Aluminiumlamellen, die auf Paneelen montiert sind. Die Beschaffenheit dieser Paneele verhindert eine schädliche Schneeansammlung auf dem Überhang und reduziert die Gesamtlast, die auf die großen Überhänge wirkt. Mit Hilfe der parametrischen Modellierung wurde die optimale Form und Anordnung der Paneele festgelegt und die Anzahl der maßgeschneiderten Baugruppen um 87 % reduziert

Die ESS soll bis Ende 2027 vollständig in Betrieb genommen werden. Nach Abschluss der Bauarbeiten wird die Anlage nun weiter für die Forschung vorbereitet.