«Die zeitlose Schule»: die bauliche Erweiterung der Kantonsschule Baden

Die zeitlose Schule

Auf einer Anhöhe rechts der Limmat thront der quadratische, viergeschossige Hauptbau der Kantonsschule Baden, entworfen vom Architekten Fritz Haller. Der zeitlos moderne Bau bildet den Auftakt zur spannungsreichen Campusanlage die in den 1960er-Jahren auf einer grünen Wiese ausgelegt wurde. Die eleganten Stahl-Glas-Fassaden der Hallerbauten bestechen durch ihre Schlichtheit und einer unangestrengten Rhythmik.

Haller’s Konzepte waren auf vielen Ebenen visionär. Bereits vor über sechzig Jahren plädierte er für die heutige Anforderung an Schulbauprojekte, die Grenze zwischen Arbeits- und Aufenthaltsbereich aufzulösen. Der Architekt baute eine «offene Schule» als offenes System und entwarf auch ein Erweiterungskonzept für den Campus auf der Grundlage eines Rasters, wobei beides den grösstmöglichen Spielraum für zukünftige Veränderungen und Entwicklungen zulassen sollte. Die von ihm erstellte Lernwelt hat sich bis heute bewährt und soll in ihren Grundprinzipien weitergeführt werden.

Im Sinne Fritz Hallers bietet das vorliegende Projekt dem «Kanti-Campus» einen gleichsam funktionalen sowie zeitlosen und damit langlebigen Erweiterungsbau. Dabei legen die Projektverfasser grossen Wert darauf, ein angemessenes Gleichgewicht zwischen der Integration in den bestehenden Kontext und einem eigenständigen kontemporären Ausdruck zu finden.

Der vernetzte Solitär im Campus

Hallers Masterplan aufnehmend, reiht sich die neue Stahl-Glas-Architektur nahtlos in der breiten Mittelzone des Hauptbaus ein. Das Raster mit Grundmass von acht Metern wurde für den Erweiterungsbau übernommen und prägt ihn mit zwei Untermassen – zwei Meter für die Sporthalle und vier Meter für die Unterrichtsgeschosse – bis ins Detail. Die Erdgeschossnutzung, die Doppelsporthalle und die Unterrichtsräume werden in einem kompakten Bau auf der Ostseite des Areals zusammengefasst, flankiert von zwei arkadenähnlichen Auskragungen. Letztere betonen die Haupterschliessungsachsen des Areals und damit das Rückgrat des ursprünglichen Plans von Haller. Nachdem die Achsen durch die Positionierung der anspruchslosen Zweckbauten der 1970er-Jahre vernachlässigt wurden, stellen sie hier durch die konkave Betonung im Baukörper einen wesentlichen Bestandteil des Entwurfs dar. Sie erhalten zudem durch die Weiterführung bis hin zur Schönaustrasse ihren Wert als Alleen zurück und unterstreichen gleichzeitig durch die betonte Vernetzung der einzelnen Solitäre den Charakter des Campus und die Anbindung ans Quartier.

Der Neubau besetzt auch eine Schlüsselstelle zwischen dem Campus und dem Quartier und profitiert von einer guten Erreichbarkeit und Sichtbarkeit. Durch die symmetrische Gliederung mit Auskragungen der zur Strasse und Campus orientierten Fassaden ergibt sich nicht nur eine klare städtische Figur; die Gebäudeform und die beidseitigen Eingänge verleihen dem Bau auch Präsenz und erleichtern das Auffinden innerhalb des Campus sowie für die ausserschulische Nutzung vom Quartier aus. Die Ankunftszone ist bewusst in überschaubarer Grösse gestaltet, um die Hauptadresse über dem westlichen Arealzugang zu betonen.

Grüner Saum und Zwillingsplatz

Bereits im Masterplan von Fritz Haller spielte der Freiraum eine zentrale Rolle. Mit dem Wandel der Mobilität nahm der Bedarf an Verkehrsinfrastruktur zu. Der Auftakt der Kantonsschule nach Wettingen wurde durch die Platzierung einer Parkgarage und weiteren Dienstleistungsbauten zunehmend zur Rückseite. Die Balance im Masterplan ging dabei verloren. Die strategische Platzierung des Erweiterungsbaus gepaart mit einer Fortschreibung des Haller’schen Masterplanes bietet die Chance das Ungleichgewicht in der heutigen Situation zu bereinigen und die Kantonsschule in Ihrer Grundstruktur auch in kommenden Generationen weiterentwickeln zu können.

Ein durchgehender Gehölzsaum umschliesst bereits heute den Bildungsraum der Kantonsschule. Der Saum bietet über seine dichte Struktur einheimischer Gehölze einen hohen ökologischen Wert. Dieser wird aufgewertet und gestärkt. Zudem formt der Gehölzgürtel einen natürlichen Filter im Übergang zur benachbarten kleinmassstäblichen Wohnbebauung und bildet auch in Zukunft die allseitige Adresse der Kantonschule. Der Grossteil der Schüler, Lehrer und Besucher wird die Schulanlage über den Nahverkehr oder mit dem Fahrrad erreichen. Einzelne offene Veloabstellplätze sind längs der beiden Achsen im Campusbereich verstreut; überdachte Abstellplätze befinden sich am nordwestlichen Eingang. Die Parkplätze sind entlang der Schönaustrasse vorgesehen.

Die durch die Alleen entstehende Zonierung wird weiterhin genutzt, um die Aussensportanlagen auf den Seiten anzuordnen. Die Zentralität der Anlage wird durch den Neubau und einen neuen campusinternen Schulhof hervorgehoben. Im Anschluss an die bestehenden Alleen mit Gleditsien öffnet sich eine luftig schattige Baumhalle, die mit einem feingliedrigen Blätterdach überspannt ist. Im Gegensatz zum von Bodenplatten geprägten Belvedere vor dem Hauptgebäude wird beim weiter östlich gelegenen Zwillingsplatz das Haller’sche Raster aufgelöst und ein natürlicher Raum geschaffen. Die Baumhalle spannt einen Raum zwischen den Bewegungsachsen auf und bildet dazu mit dem direkten Anschluss an die bestehende Mensa einen neuen zentralen Treffpunkt und Aufenthaltsraum im Campusareal. Die bestehende Freiraumstruktur wird so fortgeschrieben.

Licht, Transparenz und Funktionalität im Innern

Unter den auskragenden Gebäudeflügeln – dem Beginn der Campusalleen – ist der Besucher geschützt vom Wetter. Hier erhält er einen Einblick in die Geschehnisse des vollständig transparenten und freigespielten Erdgeschosses, das als Aufenthalts-, Ausstellungs- und Begegnungszone genutzt wird sowie in die unterirdische Doppelsporthalle, die indirekt von den grosszügigen Lichthöfen belichtet werden. Die einzigen soliden Elemente sind zwei Betonkerne mit Treppe, Aufzug und Sanitärräumen.

Das neue Schulgebäude wird über eine attraktive Eingangshalle entweder von Campus- oder von der Strassenseite betreten. Innen holt die Architektur viel Luft und überrascht durch eine unerwartete räumliche Komplexität. Zusätzlich zur vollständigen Verglasung des Eingangsgeschosses versorgt ein zentrales Oblicht das Innere des Schulgebäudes mit atmosphärischem Licht. Der Blick des Besuchers gleitet von der Baumhalle im Aussenraum über die lebhaften Ereignisse in der Turnhalle zu einer eleganten, frei stehenden Treppe, deren Treppenlauf in den oberen Geschossen die Richtung wechselt, so dass das offene Atrium in zwei Richtungen durchschnitten wird.

Die Treppe führt in die zwei Obergeschosse mit Klassen-, Lehrer- und Gruppenräumen des Clusters MINT, die sich um eine grosszügige Mittelzone gruppieren; einen kollektiven Bereich, der als nutzbare und bespielbare Fläche konzipiert ist. Folglich kann der Unterricht bei Bedarf auf diese Erschliessungszone ausgedehnt werden, was parallele Handlungsstränge und Synergien innerhalb des Clusters MINT ermöglicht. Die Vorbereitungsräume für die Fachschaft werden dezentral auf beide Geschosse verteilt. Visuell sind sie mit dem Arbeitsbereich der Schüler verbunden. Akustisch sind sie abgeschlossen und ermöglichen so konzentriertes Arbeiten und vertrauliche Gespräche.

Gut organisierte, offene Schülerarbeitsplätze und damit verbunden selbstorganisierte Lernformen sind heute besonders für höhere Schulstufen von grosser Relevanz. Die Frage nach der optimalen Mischung aus Begegnungs- und Konzentrationsmöglichkeiten stellt sich immer wieder und fordert regelmässig Veränderungen im Schulwesen. So wird in den zwei Unterrichtsgeschossen grossen Wert auf die Adaptierbarkeit gelegt. Die allseitige Orientierung zu den Aussenräumen sowie die durch die von tragenden Wänden befreiten Geschossflächen und die Reduktion der Vertikalschächte erlauben eine hohe Flexibilität. Die erforderlichen Leichtbauwände sind als Holzkonstruktionen ausgeführt, die gleichzeitig viel Stauraum bieten. Eine Vielzahl von räumlichen Organisationen und damit Lehrkonzepten sind möglich.

Die beiden Untergeschosse mit der Doppelsporthalle sind über die Betontreppenkerne erschlossen. Der Bereich, der auch von ausserschulischen Vereinen genutzt wird, unterliegt dem Haller’schen Raster, unterscheidet sich aber im Ausdruck von seiner Architektur. Die Möglichkeiten des Stahlbaus werden hier ausgeschöpft. Brücken überspannen die Sporthalle und schaffen spannende Sichtverbindungen und Lichtsituationen, die vor allem von der Galerie im ersten Untergeschoss aus wahrgenommen werden können.

Der Ausdruck von Ruhe und Autonomie

Das von Haller übernommene konstruktive Prinzip des modularen Stahlbaus wird in ein kontemporäres architektonisches Bild übersetzt. Im Sinne einer Stärkung des Gesamtareals ordnet sich der Neubau der Schweizer Ikone der Schularchitektur im Ausdruck unter ohne an Eigenständigkeit einzubüssen. Der Bau strahlt Ruhe und Geschlossenheit, aber auch Offenheit und Autonomie aus.

Die Farbigkeit und Fassadenrhythmik des Neubaus orientieren sich an den Haller-Bauten, mit dem Unterschied, dass keine Ziegel verwendet werden und stattdessen mehr Beton und Holz zum Einsatz kommt. Das filigrane Fensterraster aus Stahl mit einer Achsabmessung von zwei Metern ist an allen vier Fassaden konsequent durchzogen. Stahlprofile an der Fassade zeichnen das Raster und die Struktur nach und dienen gleichzeitig dazu, die Führung des Sonnenschutzes zu integrieren. Dank seiner klaren Struktur, Funktion und Materialverwendung sowie der Ablesbarkeit der Elemente fügt sich das neue Schulgebäude wie selbstverständlich in den Bestand ein und ergänzt das Areal mit einer spannenden Neuorientierung.

Tragwerk

Der in den Baugrund einbindende Hybridbau ist langlebig in Stahlbetonweise und nach dem Konstruktionsprinzip der weissen Wanne angedacht. Das bedeutet, dass sämtliche Aussenbauteile mindestens 30 cm stark ausgebildet und in den Betonierfugen Injektionskanäle angeordnet werden. Die maximal sieben Meter weite spannende Stahlbetondecke ist 25 cm stark.

Ab der Decke über der Turnhalle unterliegt das Tragwerk strengen Nachhaltigkeitskriterien. Ein streng durchgerastertes Stahltragwerk wird durch Brettstapeldecken mit oben aufgeschraubten Furnierschichtholzplatten zu einem effizienten Tragsystem ergänzt. Die kraftschlüssig verbundenen Furnierschichtholzplatten sind eine einfache und effiziente Methodik eine Scheibentragwirkung im Holzbau zu erzeugen. Holz ist als erneuerbarer Werkstoff bekannt, während Baustahl vollständig recyclebar und daher im Hinblick auf die Kreislaufwirtschaft äusserst nachhaltig ist.

Im Grundriss ist das Gebäude in fünf mal sechs Felder mit einem Achsabstand von 8.0 Meter unterteilt. Die Turnhalle wird durch zwei mal zwei geschosshohe Stahlfachwerke in regelmässiger Anordnung überspannt. Die duktilen Fachwerke spannen über 37 Meter und weisen eine statische Höhe zwischen Unter- und Obergurt von 4.5 Metern auf. Die Diagonalen werden während dem Bau mit Pressen nachgespannt und nach Fertigstellung fixiert, um Verformungen der relativ weichen Stahlfachwerke entgegenwirken zu können. Quer zu den geschosshohen Fachwerken sind in beiden Geschossen darüber in jeder der vier Innen- und zwei Fassadenachsen Virendeeltragwerke angeordnet. Die biegesteifen Stahlknoten der Virendeele werden vorgängig im Werk geschweisst und auf der Baustelle in den Momenten-Nullpunkten in jedem Feld zu Gesamtträgern verschraubt.

Die Aussteifung des Gebäudes wird durch die zwei in den Stahlbetonkasten eingespannten Stahlbetonkerne im Verbund mit den scheibenartig wirkenden Decken gewährleistet. Aufgrund des leichteren Gebäudegesamtgewichts des Hybridbaus ist eine Tiefengründung nach heutigem Wissensstand nicht erforderlich. Es ist eine Flachfundation mit je nach Belastung zwischen 50 und 80 cm starker Bodenplatte erforderlich. Die Baugrube ist aufgrund der Nähe der Nachbargebäude dreiseitig als Spundwandverbau angedacht. Die vierte Seite kann oberhalb des Grundwasserspiegels konventionell geböscht werden.

Energie- und Haustechnik

Die geplanten Neubauten werden die hohen energetischen und ökologischen Anforderungen erfüllen, um den Vorgaben der Minergie-P-ECO-Zertifizierung und den Zielen der SNBS 2.0 gerecht zu werden. Erreicht werden diese durch kompakte, gut gedämmte Gebäudehüllen aus erneuerbaren und leicht recycelbaren Baustoffen, effizienter und gut zugänglicher Haustechniksystemen, optimierte Tageslichtnutzung und dem kombinierten Einsatz von Fernwärme und der Eigenstromproduktion durch die Photovoltaikanlage auf den Dächern. Ausserdem folgt der Entwurf dem Prinzip der Minimierung der gebäudetechnischen Anlagen. Die Wärmeabgabe erfolgt über Flächenheizungen im Bereich der Sporthalle, Duschen und Garderobe; über schnell reagierende Brüstungsradiatoren im Bereich der Schulzimmer.

Um kurze Luftverteilsysteme mit Zuluft-Überströmer zu ermöglichen, werden die Lüftungsanlagen zentral angeordnet. Ein Quellluftsystem wird als mechanische Belüftung der Schulzimmer vorgeschlagen. Die Zimmerabluft wird über Überströmelemente in die vorgelagerten Aufenthaltsbereiche überströmt, und gelangt weiter zum Treppenkern in der Mitte des Gebäudes. Die Luftmenge wird auf Grundlage der Personenbelegung definiert, unabhängig davon, ob diese sich im Klassenzimmer oder im Arbeitsbereich davor befinden. Die verbrauchte Luft wird an der Decke des Treppenkerns abgesaugt und über einen Kreislaufverbundsystem in die Lüftungszentrale zurückgeleitet. Der technische Aufwand und der Platzbedarf für die Luftverteilung kann mit diesem System deutlich reduziert werden. Auch die Geschosshöhen und Anzahl Schächte können anhand dieses Systems optimiert werden.

Auch in den Untergeschossen werden die Luftmengen nutzungsbezogen minimal gehalten und variabel betrieben. Die in den Zuluft-Anlagen aufbereitete Luft wird über Weitwurfdüsen stirnseitig in die Hallen eingeblasen. Die Hallenabluft wird an den Decke gefasst, bei Bedarf nacherwärmt und als Zuluft in die Garderoben geführt. Die Aussenluft wird über die Nordfassade angesaugt und die Fortluft wird über Dach ausgeblasen.

Brandschutz

Für den baulichen Brandschutz ist das Gebäude in die mittlere Höhenklasse einzustufen. Das Gebäude weist ausserdem zwei Untergeschosse auf. Die Entfluchtung erfolgt über zwei Treppenhäuser, wobei für alle Räume die maximalen Fluchtwegdistanzen gewährleistet sind. Die Doppelsporthalle mit offener Galerieebene und die dazugehörigen Räume in den Untergeschossen bilden einen gemeinsamen Brandabschnitt. Die maximale Personenbelegung für die Turnhalle ist auf 300 Personen bestimmt. Erd- und Obergeschosse bilden jeweils separate Brandabschnitte. Das zentrale Atrium, das die Obergeschosse verbindet, entspricht den Brandschutzvorschriften vom Typ B. Die grosszügige Treppe im Atrium – die zusätzlich zu den Fluchttreppenhäusern besteht – wird von den weiteren Nutzungseinheiten durch Brandschutztüren getrennt.

Der erforderliche Feuerwiderstand des Tragwerks und der Brandabschnitte wird durch ein bauliches Brandschutzkonzept sichergestellt. Für die Materialisierung des Tragwerks und der Gebäudehülle sind nicht brennbaren Materialen vorgesehen. Die geplante Umgebungsgestaltung ermöglicht den Feuerwehrzugang.