Überdachung Ausfahrt KundenCenter Autostadt

Aufgabenstellung

Die Ausfahrt des Kundencenters der Autostadt Wolfsburg sollte neu gestaltet werden. Dabei wurde eine Ausfahrtattraktion auf dem Gelände der Autostadt geplant mit einer geschützten Teststrecke auf der die Kunden in einer Probefahrt die Fahrzeugassistenz- systeme kennenlernen und auf einer Parkfläche die neuen Autos inspizieren können.

Teile dieser Parkflächen sollten von einer anspruchsvollen Dachkonstruktion überdeckt werden.

Beschreibung der Haupttragkonstruktion

Die Überdachung der Kundencenterausfahrt bildet eine Sattelfläche, hyperbolischer Paraboloid, von ca. 1600 m².

Die Haupttragglieder sind

• Fundamente auf Pfahlgründung, verbunden mit Stb.-Zugband,
• Stahlrandträger als Druckring, eingespannt in 2 Fundamenten,
• Seilnetz mit Seilklemmen in den Knotenpunkten, gleichzeitig Auflagerpunkte der Membran
• Membran PTFE beschichtetes Glasfasergewebe

Der Randträger ist ein 5-eckiger Hohlkasten, Kantenlängen ca. 300 mm bis 1.000 mm, innen mit Längs- und Quersteifen versehen, die Mantelbleche sind doppelsinnig gekrümmt. Schweißnähte längs und quer eben verschliffen, sehr hohe Anforderungen an die Ebenheit der Oberfläche.

Das Seilnetz besteht aus offenen Spiralseilen, Tragseile d = 24 mm und Spannseile d = 20 mm. In der Grundrissprojektion besteht ein quadratisches Raster mit ca. 1,50 m Kantenlänge. Die Knotenpunkte werden aus den vorgespannten Klemmtellern, Stahlgüte S355 gebildet, welche gleichzeitig die Verbindung zur Membran herstellen.

Die Membran liegt auf den Seilknoten auf und wird mit Klemmtellern mit diesen verbunden. Die Membran wurde in der Werkstatt aus 4 Längsbahnen zugschnitten und verschweißt und so in einem Stück gefaltet und zur Baustelle transportiert. Die Rand- einfassung besteht aus einer Keder-Schiene, die kontinuierlich mit dem Randträger verspannt ist. Die Abdichtung zwischen Membranfläche und Randträger bildet der Closerflap, der mit dem Membranrand verschweißt und am Randträger angeklemmt ist.

Wahl der Baustoffe

Das Zusammenspiel zwischen Geometrie und Werkstoff ermöglicht die optimale Gestaltung des Bauwerkes. Der Stahl in Form des optimierten Kastenquerschnittes übernimmt Druckkräfte und Biegemomente, die Seile in Verbindung mit der Sattelform tragen die Flächenlasten mit Zugkräften in den Randträger. Die Sattelform sorgt für formtreue bei positiven und negativen Dachlasten. Die PTFE beschichtete Glasfaser Membrane ist in der Lage die Wind- und Schneelasten zu den Seilknoten abzutragen und gewährleistet die Lichtdurchlässigkeit bei gleichzeitiger Filterung der UV-Strahlung.

Erläuterung der Gestaltung

Für die Teststrecke wird das Gelände leicht hügelig gestaltet. An diese Geländeform passt sich die Überdachung harmonisch an. Das Dach hat 2 Berührungspunkte zum Boden und ist hier in den Fundamenten eingespannt. Die geschwungene Dachfläche bildet eine Sattelfläche, somit wird die Idee eines „Blattes in der Landschaft“ aufgenommen. Die weiße PTFE-Membrane filtert 80% der Sonneneinstrahlung und schützt so vor Sonne und Regen.

Besondere Ingenieurleistung

In der Kombination der Materialien Beton, Stahlbleche, Stahlseile und PTFE beschichtetes Glasfasergewebe mit den jeweiligen spezifischen Anforderungen entstand das anspruchsvolle Bauwerk. Bei Planung, Fertigung und Montage mussten die statisch berechneten und in Versuchsreihen, die im Seil- und Membranbau erforderlich sind, ermittelten Werkstatt- und Endgeometrie berücksichtigt werden. Speziell die Fertigung des Randträgers verdient Beachtung. Die doppelsinnig gekrümmten Bleche wurden mit im Schiffbau gebräuchlichen Verfahren hergestellt. Das Ergebnis am fertigen Bauwerk zeigt eine glatte faltenfreie Oberfläche der Mem- brane.

Welche positiven Aspekte hat die besondere Ingenieurleistung

Das Gelände der Autostadt ist parkähnlich angelegt. Die Teststrecke und die Überdachung sind durch die durch Form und Materialwahl entstandene Leichtigkeit harmonisch an das Gelände angepasst.

Erläuterungsbericht von Eiffel Deutschland Stahltechnologie GmbH zur Einreichung beim Ulrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2015.