Unsere Welt neu entwerfen
Ein Pionierzentrum für die „Quantentechnologien der zweiten Generation".
In einer Welt, die zunehmend von Sensoren und Erkennung abhängt, sind die sich schnell entwickelnde Architektur und die wachsenden Anwendungen der Quantentechnologien keine wissenschaftliche Spekulation mehr. Sie nutzen die fundamentalen Naturgesetze, um die ultimativen Grenzen von Sensorik, Bildgebung, Kommunikation und Computertechnik zu erreichen. Sie versprechen sonst unmögliche Fähigkeiten, von denen viele noch entdeckt werden müssen.
Die Anwendungsbereiche sind unglaublich vielfältig und decken ein breites Spektrum an Sektoren ab, darunter Wissenschaft, Industrie, Regierung und Verteidigung, unterhalb die Quantenkommunikation, Quanten-Sensorik und -metrologie, Quantencomputing und -simulation, quantenverstärkte Bildgebungsverfahren usw.
Einige Technologien sind bereits auf dem Markt verfügbar, andere befinden sich in fortgeschrittenen Entwicklungsstadien und wieder andere sind im Labor. Dementsprechend hat sich die ausschließliche Verwendung aktueller Techniken als einschränkend erwiesen. Darüber hinaus können einige Problemstellungen noch nicht zufriedenstellend gelöst werden, da noch keine Quantensensoren so weit entwickelt sind, dass eine technische Anwendung ersichtlich wird. So versuchen Wissenschaftler, diese Probleme durch Simulationen in speziellen Quantensystemen zu lösen. Die größte Herausforderung ist es, die vielversprechendsten Technologien und Anwendungen zu identifizieren.
Vor diesem Hintergrund hat die Universität Stuttgart gemeinsam mit dem Land Baden-Württemberg und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung das Interdisziplinäre Forschungszentrum für angewandte Quantentechnologie (ZAQuant) ins Leben gerufen, um diese Lücken zu schließen.
Das ZAQuant verbindet Physik und Ingenieurwissenschaften mit der Industrie und bietet Platz für 15 Arbeitsgruppen aus der Quantenoptik, der Atom- und Festkörperquantenphysik, dem Maschinenbau sowie der Elektro- und Fertigungstechnik; angetrieben von dem Versprechen, modernste Technologien und Lösungen, insbesondere für Quantensensoren, zu entwickeln, die einen Nutzen für die gesamte Menschheit bringen und die Grenzen der Quantentechnologie vorantreiben, um die Gesellschaft in den nächsten 20 Jahren möglicherweise zu verändern.
Die Planung des Layouts und der Statik waren komplexe Aufgaben. Der erforderliche bauliche Zustand für die weitere Entwicklung der Quantentechnologien musste sich optisch an die Umgebung der Universitätsgebäude anpassen. Mit dieser komplexen Aufgabe wurde das Architekturbüro Hammeskrause bda und mit der Tragwerksplanung das Ingenieurbüro Weiske + Partner GmbH unter der Leitung des Institutsleiters Pr. Dr. Jörg Wrachtrup, der feststellte: "Eines ist sicher: Die Verhinderung von Umgebungsschwingungen und die gleichzeitige elektromagnetische Abschirmung der Prüfblockkombination ist in dieser Form sicherlich weltweit einmalig. Wir haben viele Stunden damit verbracht, mit den Planern zu arbeiten und Lösungen zu entwickeln."
Auf einer Grundfläche von 36 mal 72 Metern ist eine Bruttogrundrissfläche von 8.560 Quadratmetern entstanden. Das dreigeschossige Gebäude verfügt über hochpräzise Labore im Zentrum des Hauses. Außerdem Reinräume, Laserlabore, physikalische, chemische und bio-chemische Labore, Büro- und Kommunikationsbereiche sowie die dazugehörigen Neben- und Technikräume.
Angesichts der Tatsache, dass die Forschung unter geringstmöglicher Beeinflussung durch niederfrequente Magnetfelder stattfinden soll und Quantensensoren Zeit, Dynamik und Felder mit bisher unerreichter Präzision und Stabilität messen, wurde der gesamte Baukörper nach dem Schalenprinzip errichtet. Alle Fundamentblöcke der Hochpräzisionsräume sowie die Prüftische mussten folglich mit einer Bewehrung versehen werden, die weder elektrisch leitfähig noch magnetisierbar ist. Für diese Anwendung wurde Schöck Combar® eingesetzt, ein Bewehrungselement aus Glasfaserverbundwerkstoff, das magnetische Störungen durch herkömmliche Stahlbewehrung verhindert.
Not least of all, to complete this ground-breaking project, 1,300m2 of etalbond®, a fire-retardant aluminum composite panel was used, dressing the façade in a pearl mouse grey (RAL 7048) matt coating, matching to the rest of façade elements.
Moreover, the specified etalbond® panels (with dimensions up to 1500 x 4800 mm) were processed for the bending procedure beforehand by KMH in Regensburg, due to their large size; and the substructure pre-installed at the premises from Neumayr High-Tech Fassaden to later being installed by invisible fixings on an aluminium structure, providing the ideal flow. Accomplishing at the end, not only harmony with the surroundings, but with the general concept and requirements of the building.
For more information on etalbond FR /A2: www.conae-composites.de/produkte.php
