Im Rahmen seines Auftrags, die Öffentlichkeit für die Wissenschaft zu begeistern, wollte das CERN ein neues Zentrum für wissenschaftliche Bildung und Öffentlichkeitsarbeit in Genf, Schweiz, einrichten.

Sie wandten sich an Arup, um das Science Gateway zu planen, ein neues, 7.000 m2 großes Zentrum mit inspirierenden Ausstellungsräumen, Labors für praktische wissenschaftliche Experimente und einem großen Auditorium für wissenschaftliche Veranstaltungen für Experten und Nicht-Experten gleichermaßen.

Den Weg für wissenschaftliche Entdeckungen ebnen

Das neue Zentrum, das vom weltgrößten Teilchenbeschleuniger, dem Large Hadron Collider, inspiriert ist, wurde 2023 eröffnet und wurde schnell zu einem markanten Wahrzeichen der Stadt, das sowohl bei Tag als auch bei Nacht sichtbar ist.

Bei der Konzeption des Science Gateway standen Forschung, Planet und Menschen im Mittelpunkt. Wir arbeiteten eng mit dem Renzo Piano Building Workshop (RPBW) zusammen, um die Kreativität, die die Welt der Wissenschaft kennzeichnet, in die Architektur zu integrieren, ohne die Umwelt zu beeinträchtigen. Das Design minimiert den Materialverbrauch, setzt auf weniger kohlenstoffintensive Lösungen und beinhaltet ein maßgeschneidertes Beleuchtungssystem, um die Auswirkungen auf die Umwelt und die Tierwelt zu reduzieren. Neben den aufschlussreichen Ausstellungen können die Besucher auch grüne und ruhige Außenbereiche genießen.

Die Gestaltung der architektonischen Vision

Inspiriert von der wissenschaftlichen Spitzenforschung am CERN und der Internationalen Raumstation wurde die Architektur des Science Gateway zu einem integralen Bestandteil seiner Identität. Unser Ingenieurteam war federführend bei der Gestaltung der vier Schlüsselelemente - der Pavillons, der Röhren, der Brücke und der Fotovoltaik-Kollektoren - und hatte die Aufgabe, ein Gebäude zu entwerfen, dessen komplexe Struktur die darin betriebene wissenschaftliche Forschung widerspiegelt.

Das Gebäude, das zu schweben scheint, musste leicht sein und eine Einheit bilden - eine Herausforderung bei der Gestaltung und Integration von Elementen wie der Brücke und den Röhren. Die erste verbindet die Ausstellungs- und Bildungsräume, die zweite bietet den Besuchern ein immersives Erlebnis, das die Beschleunigertunnel darstellt. Diese Strukturen mussten schlank und robust sein, um den Besuchern ein Gefühl von Solidität und Komfort zu vermitteln.

Um dies zu erreichen, haben wir gemeinsam mit RPBW verschiedene Optionen untersucht und eine Vielzahl von nicht standardisierten Lösungen entwickelt. So wurde beispielsweise die Brückenkonstruktion in und über die Rohre integriert, um den tragenden Brückenelementen maximale Steifigkeit zu verleihen und zu gewährleisten, dass sich die Besucher sicher und geborgen fühlen. Dank der engen Zusammenarbeit zwischen unseren Teams konnten wir die Primärstruktur für das Auge nahezu unsichtbar machen und so zeigen, wie sorgfältig und harmonisch Technik und Architektur integriert werden können.

Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt der Wissenschaft rücken

Das Science Gateway hatte von Anfang an einen hohen Nachhaltigkeitsanspruch. Um diese zu verwirklichen, untersuchten wir den Kohlenstoff-Fußabdruck verschiedener Materialien und stellten das ursprüngliche Konzept in Frage. Auf diese Weise konnten wir die Anzahl der Materialien reduzieren und sie effizienter einsetzen, wodurch die Umweltauswirkungen des Gebäudes minimiert wurden. Unser Hauptziel war es, effiziente und kostengünstige Lösungen für den Materialeinsatz zu finden, ohne unsere architektonische Vision zu gefährden.

So schlugen wir beispielsweise die Verwendung von kohlenstoffarmen Baumaterialien vor und empfahlen eine alternative Stahllösung für die Rohre. In Kombination mit dem maßgeschneiderten Design des Pavillondachs führten diese Strategien zu leichteren und einfacher zu bauenden Strukturen, reduzierten den Materialverbrauch und verringerten die Kohlenstoffemissionen. Unser Entwurf sieht die Integration von fast 4000 m2 Solarzellen vor, wodurch das Gebäude im Betrieb kohlenstofffrei ist.

Grünflächen waren ein Schlüsselelement des Komplexes, da sie nicht nur für die Umwelt, sondern auch für Besucher und die Öffentlichkeit von Vorteil sind. Um Natur und Grün in die Sprache von Wissenschaft und Technik einzubinden, wurden auf dem Gelände 384 neue und 22 umgesiedelte Bäume in den aufgeforsteten Bereichen gepflanzt, die als Verbindung zwischen den neuen und den bestehenden Einrichtungen dienen. Zusammen mit anderen Elementen wie städtischen Plätzen und geschützten Bereichen bietet dieser grüne öffentliche Raum den Besuchern Freiräume für Freizeit, soziale Interaktion und Entspannung.

Ein Wahrzeichen in Tag- und Nachtszenen schaffen

Die Beleuchtung spielt eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Identität des Gebäudes, da sie die einzelnen Baukörper nachts in eine Einheit verwandelt. Unser Ziel war es, eine eindeutige und leicht erkennbare nächtliche Silhouette zu schaffen, die vom Boden und aus der Luft sichtbar ist, wenn man vom nahe gelegenen Flughafen Genf kommt.

Das Beleuchtungskonzept stellt eine visuelle Verbindung zwischen dem Science Gateway und den derzeitigen CERN-Geländen her. Dies wird durch die Verwendung verschiedener Weißschattierungen erreicht, die eine Hierarchie zwischen den verschiedenen Räumen schaffen. Die Symmetrie und der Rhythmus der Strukturelemente lenken das Licht aus dem Inneren und schaffen einen Kontrast zu den dunklen Oberflächen des Pavillons. Durch diese durchdachte Gestaltung und die Beleuchtung der Röhren werden die besonderen Merkmale des Gebäudes hervorgehoben und die Aufmerksamkeit auf seine einzigartigen Strukturen gelenkt.

Da Außenbeleuchtung die nächtlichen Aktivitäten der Tierwelt und der Ökosysteme stören kann, haben wir auf die Beleuchtung natürlicher Elemente verzichtet. Unsere Strategie respektiert die für die Wälder und die Naturlandschaft erforderliche Dunkelheit und ermöglicht es den Besuchern, einen Nachtspaziergang auf den von schwacher Beleuchtung erhellten Wegen zu unternehmen. Um die Lichtverschmutzung weiter zu reduzieren, arbeiten wir mit dem CERN und RPBW zusammen, um das bestehende Beleuchtungsschema des Campus durch Nachrüstung und Verringerung der Lichtstreuung in bestimmten Bereichen zu überdenken, mit dem Gesamteffekt, die Kunst der Architektur und die Wissenschaft des CERN auf einzigartige Weise zusammenzubringen.