NürnbergMesse Eingang Mitte

Architektur

Der ehemalige Eingang Mitte der NurnbergMesse wurde seiner Rolle als Haupteingang nicht gerecht: Von außen schwer ablesbar, fuhrte der niedrige Eingangsraum in eine unübersichtliche Gebäudestruktur. Anstatt der seit den 60er Jahren mehrfach ergänzten Messelandschaft lediglich einen weiteren additiven Baustein hinzuzufügen, schafft der Entwurf mit dem 250m langen Lamellendach zusätzlich ein Superzeichen, das mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllt: Es ordnet die verschiedenen Bauteile der Messe, gibt ihr eine eindeutige Adresse, verbindet lnnen- und Außenräume und definiert ein "urbanes Foyer", das sich von der Zufahrt über den Vorplatz, den Eingang, das Hauptfoyer bis in den neuen Messepark erstreckt.

Tragwerk

Lamellendach

Das ca. 12.000 m² große Stahl-Lamellendach wird von insgesamt nur 12 Stützen getragen. Jede von ihnen unterstützt also ca. 1.000 m² des Dachs. Durch diese geringe Anzahl an Stützen war es möglich, den prominenten Eingangsbereich im Wesentlichen frei zu uberspannen, ohne die Besucherströme und den Blick auf den neuen Haupteingang zu stören. Gleichzeitig sorgt die geschickte Anordnung dafür, dass keine der Stützen durch ein bestehendes Gebäude gefuhrt werden musste. Dies erleichterte die Bauausführung enorm, da fur die Errichtung des Lamellendachs keine Umbaumaßnahmen am Bestand erforderlich waren. Außerdem sorgt die klare Trennung der Tragwerke von Bestand und neuem Dach für einen klaren Entwurf und ein klares Tragkonzept.

Bei der Analyse verschiedener Stützenvarianten stellten sich Schleuderbetonstützen als besonders geeignet heraus. Sie besitzen nicht nur eine ausgezeichnete Oberflächenqualität sondern bieten zudem besonders günstige statische Eigenschaften. Schleuderbetonstützen werden im Werk vorgefertigt. Durch sehr schnelles Rotieren der Schalung wird der Beton beim Herstellungsprozess sehr gut verdichtet, so dass problemlos ultra-hochfeste Betone verwendet werden können. Der hochfeste Beton und eine zentrische Vorspannung der Stützen sorgen dafur, dass die Stützen äußerst tragfähig sind. Da sie innen hohl sind, sind sie zudem leichter als normale Betonstützen. Bereits im Werk war es möglich, die Stützen mit Fuß- und Kopfanschlussen zu versehen, so dass die Montagezeit auf der Baustelle nur wenige Tage betrug.

Für das Dach der NürnbergMesse wurden 17m hohe Schleuderbetonstützen eingesetzt - die bisher größten Schleuderbetonstützen Europas: ihr Durchmesser beträgt 160cm am Fuß und verjüngt sich bis zum Kopf auf 120cm. Die minimierte Stützenanzahl erlaubt eine spätere Änderung der Nutzung ohne Eingriff in die tragenden Strukturen. Auf diese Weise wird eine nachhaltige Nutzbarkeit des Bauwerks sichergestellt.

Das wesentliche Element der Dachkonstruktion sind die 2,50m hohen Lamellen, die im Hallenbereich senkrecht stehen und sich zur Spitze hin immer flacher neigen. Während der Planung wurden verschiedene Materialien und konstruktive Durchbildungen der Lamellen untersucht. Unter Berücksichtigung der Kosten, des Bauablaufs und des Eigengewichts wurden die Lamellen schließlich als Stahl-Fachwerkträger mit immer gleichen Elementen konstruiert. Der torsions- und biegesteife Obergurt ermöglicht den vollständigen Verzicht auf Verbände in der Dachebene. Dadurch wird die Transparenz der luftgefrillten ETFE-Dacheindeckung nicht gestört. Die senkrechte Ausrichtung der Lamellen sorgt in Kombination mit den teilweise bedruckten ETFE-Folien für den Wärmeschutz.

Der Obergurt der Lamellen-Fachwerkträger durchstößt am Auflager die 3m hohen und 0,8m breiten Hauptträger der Dachkonstruktion. Während der Montage wurden zunächst die Lamellenabschnitte zwischen den Hauptträgern montiert. Sie rìberspannen ca. 37m. Die 10m langen Kragarme wurden im zweiten Abschnitt montiert und innerhalb der Hauptträger mit den lnnenfeldern verschraubt.

Zur Optimierung der Montagezeitenwurden die Hauptträger abschnittsweise im Werk vorgefertigt und dann auf der Baustelle verschraubt. Da sie für Wartungsarbeiten begehbar sein sollten, wurden sie als Hohlkastenträger ausgefuhrt. Die Blechdicken der Träger folgen dem Kraftverlauf. Da das Dach zur einen Hälfte im Außenbereich liegt und zur anderen Hälfte einen Teil der Eingangshalle mit umlaufender Fassade bildet, galt ein besonderes Augenmerk den Verschiebungen der Dachscheibe:

Die Windbeanspruchungen, die im Außenbereich auf die Lamellen wirken, verschieben das gesamte Dach. Temperaturwechsel führen zudem zu einer Ausdehnung der Hauptträger in Längsrichtung und damit zu einer Verlängerung oder Verkürzung des gesamten Dachs. Da sowohl Wind als auch Temperaturbeanspruchungen hauptsächlich im Außenbereich wirken, wurden die Hauptträger mit einem beweglichen Lager am Übergang zum lnnenbereich statisch getrennt. Spezielle Klappvorrichtungen in den Lamellen am beweglichen Stoß ermöglichen damit eine freie Verformung des Dachs im Außenbereich, ohne dabei den lnnenbereich zu verschieben, so dass die Fassade nicht beeinträchtigt wird.

Saal Brüssel

lnnerhalb der Eingangshalle entstand ein neuer multifunktionaler Konferenzsaal. Von der Eingangsebene abgehoben erscheint er fast schwebend und gibt damit den Blick auf den Messepark frei.

Die ca. 1.500 m² große Bodenplatte des Saals wird von fünf skulptural geformten Betonstützen getragen. ln einer dieser Stützen wird die Haustechnik in den Saal geführt. Ein besonderes Augenmerk galt dem Entwurf der Betonplattform. lhre großen und unterschiedlichen Spannweiten erfordern unterschiedliche Bauhöhen. lm Rechenmodell wurden die statisch optimalen Bauhöhen ermittelt. Die Dicke der Platte variiert analog zu den Biegebeanspruchungen. Über den Stützen und im Feld entstehen die größten Biegebeanspruchungen, daher ist die Bauhöhe dort am größten. Die statisch günstige Höhenabstufung führt zu einem relativ konstanten Bewehrungsgehalt. Daraus entstand in lnteraktion mit der Architektur die frei geformte Untersicht des Betonbauwerks.

Die geschickte Umsetzung des Tragkonzepts sieht vor, dass innerhalb der Platte zwischen den gevouteten Stützen konstruktiv Balken mit optimaler statischer Höhe ausgebildet werden. Zwischen den Balken wird lediglich eine dünne untere und obere Platte hergestellt, der lnnenraum bleibt hohl. Dadurch konnte nicht nur das Gesamtgewicht und damit die Bewehrung, sondern vor allem der Materialverbrauch reduziert werden. Die statisch optimalen Bauhöhen bis zu ca. 1,40 m sorgen ebenfalls fur einen geringen Stahlverbrauch. Um zusätzlich Material einzusparen und zur Gewichtsreduktion wurden mittels PVC-Rohren Hohlräume in den nichttragenden Bereichen gebildet, wo eine verlorene Schalung nicht mehr herstellbar oder nicht mehr wirtschaftlich gewesen wäre.

Die Querschnitte der Stegs und der Treppe in den Messepark wurde ebenfalls aus dem Kräfteverlauf entwickelt. Der günstige statische Querschnitt der 25m langen freispannenden Stahlbetontreppe bringt auch hier einen geringen Beton- und Stahlverbrauch mit sich. Die effektiven statischen Bauteilabmessungen erlauben eine architektonisch anspruchsvolle Geometrie, die 30m mit optimiertem Materialbedarf überspannen kann.

Erläuterungsbericht der Weischede, Hermann und Partner GmbH zur Einreichung beim Ingenieurbau-Preis 2013