Gebäudetechnik/Holzbau

Furnierschichtholzplatten als Vorgabe für besondere Gestaltung

Seit Dezember 2023 hat das schwedische Museum für Wissenschaft und Technik »Tekniska Museet« in Stockholm einen Erweiterungsbau der außergewöhnlichen Art: den Wisdome. Er erweitert nicht nur das Museum, sondern auch die Möglichkeiten des Holzbaus auf besondere Weise, denn das Gitterwerk bilden gestapelte und gekreuzte Holzlamellen aus Furnierschichtholz. Durch den Einsatz parametrischer Planung und traditioneller Holzbautechniken wurde eine statisch anspruchsvolle und ästhetisch herausragende Konstruktion realisiert. Dieser Artikel beleuchtet die Herausforderungen und Lösungen, die zu dieser bemerkenswerten Holzkonstruktion führten.

Das schwedische Museum für Wissenschaft und Technik »Tekniska Museet« in Stockholm wurde durch einen außergewöhnlichen Erweiterungsbau vergrößert. Das etwa 1.200 m² große Gebäude namens »Wisdome Stockholm« beherbergt seit Dezember 2023 einen halbkugelförmigen Bau als geodätische Projektionskuppel, den Dome, der von einer Gitterschale als frei geformtes, geschwungenes Dach überwölbt wird (Abb. 1 und 2).

Die für das Gitterwerk entwickelte Holzkonstruktion besteht aus sich kreuzenden, doppelt gekrümmten Balken aus Brettlamellen. Die Ingenieure setzten dabei zum einen auf traditionelle Holzbautechnik, zum anderen auf parametrische Planung im 3-D-Computer-Modell. Das komplexe Tragwerk schlägt damit auch einen Bogen zu dem, was das Museum zu bieten hat: Neben der Technik von gestern zeigt es die Visionen von morgen.

Wie es zu dem spektakulären Neubau kam

Der geladene Architekturwettbewerb des Tekniska Museet Stockholm sah ein »bahnbrechendes Design für ein spektakuläres Gebäude« vor. Mit Stora Enso als Hauptsponsor und Jurymitglied des Projekts Wisdome gab es zudem die Vorgabe, für die Tragstruktur als Hauptmaterialien das Stora-Enso-eigene Brettsperrholz (BSP) und Furnierschichtholz (FSH) zu verwenden und es auf außergewöhnliche Art und Weise zu nutzen.

Das von Elding Oscarson Architects aus Stockholm und dem Ingenieurbüro DIFK von Florian Kosche aus Oslo entworfene Gebäude mit Dome und darüber gewölbter Gitterschale aus Fichten-FSH ging als Siegerprojekt aus dem Wettbewerb hervor. Zu diesem Zeitpunkt war allerdings noch unklar, wie sich die hochkomplexe Geometrie einer solchen Dachkonstruktion aus dem flächigen FSH-Plattenmaterial konstruktiv würde umsetzen lassen.

Der Neubau grenzt auf der Nordseite an das bestehende Museumsgebäude, weshalb er nur an drei Seiten ein Vordach und eine Glasfassade hat (Abb. 3). Der 12 m hohe Dome mit einem Durchmesser von 22 m beherbergt ein 360°-Kino mit 3-D-Erlebnis und gibt mitunter die Geometrie der stützenfreien Dachkonstruktion vor. Sie ist auf der einen Seite stark gekrümmt und erreicht eine Höhe von etwa 15 m, auf der anderen Seite läuft sie flach aus (Abb. 2).

Für die Konstruktion eines entsprechenden Tragwerks fragten die Architekten zunächst bei dem in solchen Spezialprojekten erfahrenen Schweizer Holzbauunternehmen Blumer Lehmann an. Als dann der Auftrag erteilt wurde, holte Blumer Lehmann zur Realisierung das erprobte Unternehmenstrio aus Hermann Blumer von Création Holz, die Ingenieure von SJB Kempter Fitze und die parametrischen Planer von Design-to-Production mit ins Boot. Gemeinsam als Projektteam entwickelten sie die trag-, fertigungs- und montagefähige Gitterschalenkonstruktion.

Gitterschale für stützenfreies Dachtragwerk

Die Herausforderung lag vor allem darin, eine durchgehende Konstruktion für ein Dach mit dieser außergewöhnlichen Geometrie zu finden, die eine Fläche von 48 m Länge und 26 m Breite stützenfrei überspannen kann. Hinzu kam, dass der Entwurf eine deutlich sichtbare FSH-Struktur für die Dachkonstruktion vorsah, die sich von der glatten BSP-Konstruktion des Kuppelbaus darunter abheben sollte.

Als Ergebnis kam ein Gitterwerk aus fünf kreuzweise angeordneten Balken- bzw. Trägerlagen heraus, von denen drei Träger in Querrichtung und zwei in Längsrichtung des Gebäudes spannen (Abb. 4 und 5). Dabei besteht jeder Träger aus 5 × 31 mm dünnen, übereinandergelegten FSH-Brettlamellen und kommt damit auf eine Höhe von 15,50 cm.

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