Der Turm musste etwas sein, was die Menschen positiv emotionalisiert
Im Gespräch mit Prof. Dr. Werner Sobek, Werner Sobek Group, Stuttgart
Der mit BIM geplante thyssenkrupp Testturm in Rottweil dient der Erprobung von Hochgeschwindigkeitsaufzügen. Er bietet nicht nur Deutschlands höchste Aussichtsplattform, sondern auch verschiedene technische Besonderheiten wie eine textile Fassade oder den Einsatz eines aktiven Pendels. Das überzeugte die Jury des Balthasar Neumann Preises 2018.
Herr Prof. Sobek, herzlichen Glückwunsch zum Balthasar Neumann Preis 2018 für den thyssenkrupp Testturm in Rottweil. Wie stellt man sich einer solchen Aufgabe, die ja nicht wirklich alltäglich ist?
Prof. Sobek: Der Testturm von thyssenkrupp war in der Tat eine ganz besondere Entwurfs- und Planungsaufgabe. Wäre es nur um die reine Funktionalität gegangen, hätten wir einfach ein zylindrisches Beton-Bauwerk von 246 m Höhe errichtet. Wenn man sich die wunderschöne umgebende Landschaft anschaut, wird einem aber schnell klar, dass man hier kein rein funktionales Bauwerk errichten darf. Wir haben deshalb etwas entworfen, das zum einen allen technischen Anforderungen gerecht wird, das aber gleichzeitig auch die Landschaft bereichert und die Menschen im positiven Sinn emotionalisiert. Dies ist uns gelungen, indem wir technische, ästhetische, ökonomische und ökologische Betrachtungen miteinander verbunden haben. Zum Beispiel: Ein Turm aus Beton mit zylindrischem Grundriss wird bei bestimmten Windgeschwindigkeiten in Schwingung versetzt. Zur Dämpfung dieser Schwingung sind enorme Mengen an Material und Bewehrung erforderlich – wenn man nicht andere Wege zur Schwingungsdämpfung findet. Dies haben wir hier getan. Meine Idee war es, den Turm in eine feine textile Hülle, quasi in ein Negligé zu kleiden. Dieses Negligé wäre nicht nur wunderschön anzuschauen und würde die reine Betonröhre in eine Skulptur verwandeln – es würde auch zur Schattierung des Betons dienen und so thermisch induzierte Oberflächenspannungen verringern sowie für irreguläre Windwirbelablösungen sorgen und dadurch die windinduzierten Schwingungen deutlich reduzieren. Hinzu kam die Idee, weltweit erstmalig in einer textilen Bespannung oder Verhüllung verschiedene Gewebe zu verwenden, nämlich im unteren Turmbereich relativ blickdichte, nach oben hin zunehmend blickoffenere. So haben wir hier vier verschiedene Gewebearten mit unterschiedlicher Blickdichtigkeit eingesetzt.
Den Anforderungen konnte nur mit einem Gewebe aus PTFE entsprochen werden?
Prof. Sobek: Neben Überlegungen der farblichen Gestaltung und des Oberflächenreichtums spielte es v. a. eine große Rolle, dass wir ein Gewebe benötigten, das mit bestehenden Technologien konfektionierbar und in über 200 m Höhe im Rahmen des sinnvoll Möglichen montierbar ist. Wir haben uns dann relativ schnell auf Glasfasergittergewebe mit PTFE-Beschichtung konzentriert, aus ökologischen Gründen und wegen der größeren Robustheit gegenüber Witterungseinflüssen. Wir haben die Materialpaarung PTFE-Glasfaser bereits bei sehr unterschiedlichen Projekten eingesetzt; allerdings bislang nicht mit blickoffenen Gittergeweben. Normalerweise setzt man ungefähr zehn Fäden pro Zentimeter ein und erzielt damit jene Wind- und Wasserdichtigkeit, die den normalen Anforderungen an das textile Bauen entspricht. Beim Kleid des Turmes ging es jedoch nicht um Wind- oder um Wasserdichtigkeit, sondern um Schattierung und die Beeinflussung der Windwirbelablösung sowie – last, but not least – um gestalterische Momente. Wir haben deshalb blickoffene Gewebe eingesetzt, mit ungefähr zwei bis drei Fäden pro Zentimeter.
Wie muss man sich die Fassadenkonstruktion vorstellen?
Prof. Sobek: Die Unterkonstruktion der Textilfassade besteht aus sechs spiralförmigen Stahlrohen, die auf bockartigen Konstruktionen aufgelagert sind. Die Gewebebahnen spannen jeweils zwischen zwei solchen Spiralrohren. Das hat die Montage zwar relativ gesehen vereinfacht – aber dennoch war es natürlich immer noch eine enorme Herausforderung, in mehr als 200 m Höhe Stoffbahnen mit einer Fläche von 200 bis 300 m² zu installieren. Das ist wie ein ziemlich großer Spinnaker bei einem Segelschiff – wenn der Wind dort einmal hineinfährt, dann gibt es kein Halten mehr. Während der Montage musste sich deshalb äußerstes Können mit extremer Vorsicht paaren.
Eine weitere Besonderheit ist das Pendel – ein passives Pendel?
Prof. Sobek: Zunächst ging es darum, den Turm so zu bauen, dass die Tests im Inneren so durchgeführt werden können, als gäbe es keinen Wind – auch wenn draußen ein Sturm tobt. Dazu haben wir ein 200 t schweres Dämpfungssystem eingebaut, das an vier Stahlseilen abgehängt ist, also ein passives Pendel. Dieses Gewicht kann man aber auch über zwei Linearmotoren in Schwingung versetzen – das Pendel wird so aktiviert. Dies ermöglicht es, die Schwingungen des Turmes unter Windeinwirkung stark zu dämpfen – oder aber auch den Turm gezielt in Schwingung zu versetzen, um Wind- und Erdbebenwirkungen auf ein Hochhaus zu simulieren. Das alles erforderte allerdings eine ganze Reihe von sicherheitstechnischen Überlegungen, denn wenn das Pendel nicht in der richtigen Form in Schwingung versetzt wird, könnte dadurch im Extremfall eine Selbstzerstörung des Turmes hervorgerufen werden.
Was war denn bei der Bauausführung die besondere Herausforderung?
Prof. Sobek: Der Turm wurde im Gleitschalungsverfahren errichtet, also mit einer kontinuierlich nach oben gleitenden Schalung – in einer unglaublich kurzen Bauzeit und unter z. T. sehr widrigen Witterungsverhältnissen. Was nur wenige erwartet hatten, waren die sehr hohen Windgeschwindigkeiten auf der Hochebene von Rottweil, in 150 m Höhe und mehr. Letztlich konnte die Summe der Herausforderungen aber durch die kombinierte Erfahrung aller Beteiligten bewältigt werden. Noch schwieriger war die Platzierung der Außenfassade, weil die Befestigungen der Unterkonstruktion vor Ort angedübelt werden mussten – dies bei den auftretenden Schwingungen und Windverhältnissen umzusetzen, war eine besondere Leistung der ausführenden Firma.
Beim Balthasar Neumann Preis sind es die integralen Prozesse, auf die besonderer Wert gelegt wird. Wie war das Zusammenspiel zwischen allen Beteiligten?
Prof. Sobek: Das Zusammenwirken mit einer Vielzahl von Beteiligten war außerordentlich wichtig. Dies beginnt bei meinem Freund Helmut Jahn, den ich um den Entwurf von Innenausbau und Eingangsbereichen gebeten habe. Wacker Ingenieure brachten die notwendige Windkompetenz für Windkanaluntersuchungen und Optimierungen unter aerodynamischen Gesichtspunkten mit ins Boot. Für das blickoffene Gewebe kam Verseidag-Indutex ins Spiel – sie halfen uns bei der Diskussion, ob ein Gewebe mit zwei bis vier Fäden pro Zentimeter überhaupt die erforderlichen Festigkeiten erzielen kann. Die Züblin AG erstellte den gesamten Rohbau und koordinierte als Generalunternehmer auch die anderen Gewerke – insbesondere zu der Frage, wie wir den Turm in Gleitschalungsbauweise herstellen könnten und was das für die Innenausbauten bedeuten würde. Hinzu kamen viele weitere Fachleute, manche für zehn Minuten, manche für Monate. Am Ende entstand so ein großes, interdisziplinäres Team. Für die Leitung eines solchen Teams muss man a priori den Respekt gegenüber den anderen Beteiligten mitbringen, man muss ihre Wertvorstellungen, ihre Arbeitsmethoden verstehen und sich in ihre Gedankengänge hineinversetzen können und diese dann auch in die eigene Arbeit integrieren. Das betrifft sowohl den Planungs- wie auch den Ausführungsprozess. Mir persönlich hat diese Arbeit immer viel Freude bereitet.
Herr Prof. Sobek, herzlichen Dank für das Gespräch.
Das Interview führte Burkhard Fröhlich, Chefredakteur der DBZ Deutsche BauZeitschrift, am 9. April 2018 im Büro von Prof. Werner Sobek
in Stuttgart
