Auf dem Vaihinger Uni-Campus ist mit dem Zentrum für Angewandte Quantentechnologie ein spektakulärer, weltweit einmaliger Forschungsneubau entstanden. Der Entwurf stammt vom Stuttgarter Büro Hammeskrause Architekten. Und Goethe hat auch seine Finger im Spiel.
Stuttgart - Wie eine Schatzkiste liegt das Zentrum für Angewandte Quantentechnologie am Allmandring. Samtig-metallen schimmert seine Hülle, je nach Witterung changiert der Farbton zwischen Anthrazit, Bronze und Champagner. Die Schatz-Assoziation drängt sich noch aus einem anderen Grund auf. Die Forschungsräume, die das Büro Hammeskrause Architekten aus Stuttgart im Auftrag des Landes Baden-Württemberg schuf, sind in dieser Ballung und Kombination weltweit einzigartig: In drei Jahren Bauzeit entstanden Hochpräzisionslabore, Reinräume, Laserlabore sowie physikalische, chemische und biochemische Experimentierräume sowie Büro- und Seminarflächen.
Das Kostbarste liegt, geschützt von den übrigen Schichten, tief im Innersten des 41,5 Millionen Euro teuren quaderförmigen Baus. Dort reihen sich in einer Halle – einer Art Haus im Haus – vier Betonkuben auf, die extrem abgeschirmte Hochpräzisionsmessräume bergen. Ein Quartett, wie es kein zweites Mal im ganzen Universum zu finden sei, sagen die Stuttgarter Quantenforscher stolz. Ein echter Schatz. Dazu muss man wissen: Quanten-Physikerinnen und Ingenieure betreiben im ZAQuant interdisziplinäre Grundlagenforschung an Quantensensormaterialien sowie Präzisionsmessung an Quantensensoren. Dazu sind Messwerte von weniger als einem Nanometer notwendig. Ein Vergleich macht es vielleicht ein Quäntchen vorstellbarer: Ein Haar ist 50 000 Nanometer dick.
Diese Exaktheit der Wissenschaft hat auf die Architektur abgefärbt. Mit seinen scharfen Kanten und auf jegliche Vor- und Rücksprünge verzichtenden Fronten strahlt der zur grünen Campus-Mitte hin lang gestreckte Kubus mit seinen drei oberirdischen Geschossen pure Präzision und Eleganz aus. Genauso klar kommuniziert er seinen Inhalt nach außen: Wo geschosshohe Fenster in Dialog mit der Umgebung treten, sind Kommunikationszonen – Büros, Seminar- und Aufenthaltsräume – untergebracht. Die geschlossenen Abschnitte hingegen schützen die sensiblen Labore und Technikflächen.
Abschirmung und Transparenz, Isolation und Kommunikation: Diese Zwei-Poligkeit bestimmt auch die innere Struktur des Gebäudes. Denn nur das Zusammenspiel dieser Gegensätze mache Innovation überhaupt möglich, sind die Forscher überzeugt.
Die neugierige Passantin lockt ein „Schaufenster“ an der Straßenseite heran und gewährt Einblicke in den hier gelegenen sogenannten Reinraum, dessen Luft weitestgehend von Partikeln befreit ist. Im Foyer wird der Besucher mit einem Maximum an Offenheit und einem intensiven sinnlichen Erlebnis begrüßt. Denn die Längsfront des Reinraums ist zum Foyer hin wandhoch verglast, wobei eine Gelblichtfolie verhindert, dass weißes Licht in den Reinraum dringt. Diese Farbinszenierung mag physikalisch motiviert sein, wirkt aber wohltuend-wärmend nach, wenn man durch die übrigen, von Sichtbeton, Glas, weißen Einbaumöbeln und schwarzem Nadelvliesboden dominierten Innenräume geht.
Zuvor allerdings dürfte man von der schwarzen LED-Wand im Foyer in den Bann gezogen werden, mit der der Künstler Christoph Poetsch die Quantenverschlüsselung als verrätseltes Sprachspiel in Szene setzt. Ein Algorithmus generiert aus den Buchstaben von Goethes Gedicht „Ein gleiches“, besser bekannt als „Wandrers Nachtlied“, zufällige Kombinationen. Jede Kombi ist einmalig – zehn hoch 134 Varianten gibt es – und wird für die Dauer eines Atemzugs angezeigt.
Von hier gelangt man zum Laborbau, an den sich der Seminartrakt anschließt. Die äußere Aluminiumblechhülle eint so letztlich drei Baukörper, die wie vom Scheitel bis zur Sohle durch Baufugen voneinander getrennt sind. Der Grund für diese Besonderheit: Es galt, das schwingungsempfindliche Herz mit den Hochpräzisionsmessräumen von den übrigen schwingungserzeugenden Flächen abzukoppeln. Ebenso müssen diese Speziallabore Temperaturstabilität, Klimakonstanz und Schallschutz gewährleisten. Die Schwingungsruhe wurde mit enormem bautechnischem Aufwand erreicht. Die 150 Tonnen schweren Fundamente der zehn Meter hohen Boxen lagern auf jeweils sechs pneumatisch gesteuerten Luftfedern.
Der Anspruch der Architekten war es, auch diesen komplexesten Anforderungen unterliegenden Experimentiertrakt spannungsreich zu gestalten. So brechen sie die über zwei Geschosse aufragende Halle im oberen Drittel mit runden Fenstern auf. Im zweiten Geschoss verknüpfen diese Bullaugen die Halle optisch mit den Büros und Besprechungszonen, die hier ringsum hinter Glaswänden liegen. Das Experimentier-Herz ist so für die Mitarbeiter immer präsent.
Im obersten Stockwerk gelingt schließlich ein weiterer schöner Aha-Effekt: Dort thront, bautechnisch ebenfalls entkoppelt, ein innen liegender Dachgarten auf der Laborhalle. Einen solchen zu Kontemplation anregenden Ort würde man in einem der Spitzenforschung verschriebenen Gebäude wohl kaum vermuten.
Quantentechnologie – wofür?
Magistrale
Das ZAQuant stellt den Auftakt der sogenannten neuen Magistrale der Physik der Universität Stuttgart dar. Zwei weitere Bauten sollen, ebenfalls nach Entwürfen von Hammeskrause Architekten, bis 2028 entstehen. Durch ihre Anordnung im Stadtraum soll sich eine Abfolge von Plätzen und Freiräumen und damit eine klare Adresse der Physik am Allmandring ergeben.
Anwendung
Das Zentrum für Angewandte Quantentechnologie bringt Expertinnen und Experten für Quantenphysik und Photonik mit Ingenieurinnen und Ingenieuren zusammen, um die angewandte Quantentechnologie speziell für Quantensensoren zu entwickeln. Die Quantentechnologie ist ein Teilgebiet der Physik und ermöglicht neue Anwendungen in der Messtechnik, der Kommunikationssicherheit oder bei hochkomplexen Berechnungen.
