Räumliche Übergänge

Tradition innovativ fortsetzen: Fortyseven & Co. – Mainzer Landstraße 47, Frankfurt
Foto: TEK TO NIK

Ebenso wie in der Physik und Philosophie (1) unterliegt die Raumdefinition, -wahrnehmung und -gestaltung auch in der Architektur einem fortwährenden Wandel. Epochen, Stile, Zeiten und Orte lassen sich anhand ihrer formalen Ausprägung oft unschwer erkennen und in vielerlei Hinsicht ein- und zuordnen. Erstes Erkennungsmerkmal ist in der Regel die Fassade mit ihrer plastisch-materiellen Haptik. Dort trifft konstruktive, gebaute Materie auf den öffentlichen Raum. Fassaden sind damit Abbruchkanten der Architektur. Ihre Frontstellung offenbart, über ihre etymologische Ableitung vom lateinischen facio = Gesicht/Gestalt hinaus, maßgeblich die Stellung und Aussage von Architektur.

Raum-Krise: Tendenzen einer dynamischen Erschöpfung?

Allerdings unterliegt das Raumverständnis, an dem sich die Architektur reibt, einem permanenten Wandel, mit beträchtlichen Auswirkungen. Besonders die klassische Moderne mit ihrem anschwellenden Übermaß an industrieller Beschleunigung wurde seitdem das Synonym für eine ungebrochene und sich immer weiter steigernde Zeit-Raum-Kompression (2). Wenn wir die darauffolgende Post-Moderne als ein „Weichwerden“ (3) der Moderne bezeichnen, dann ist mit dem Eintritt in die Spätmoderne, u. a. mit ihren digital-virtuellen Meta- und Cyberräumen, eine dermaßen radikale Wandlung des Raums eingetreten, der bis hin zur Verwirrung führt. Ein Zustand, den man vielleicht mit „Raumblindheit“ (4) bezeichnen kann. Daher könnte die Frage in Bezug auf die zeitgenössische Architektur lauten: Wie stehen dergleichen historische, physikalische, philosophische oder gar soziologische Wahrnehmungen in ­Bezug zu einer nach den Regeln der Baukunst gefügten Fassade? Ist sie zum Zeichen der Raum-Krise par excellence geworden? Eine schwingende, membranartige Fassade, die der beschleunigten Expansion digitaler Kontexte einen Resonanzraum bietet, ist möglichwerweise in der Lage, neue, permeable Übergänge von raumbildender Kraft zu schaffen. 

Die Fünf-Achs-Fräse schuf aus dem schweren Material eine Fassade mit ­Tiefe, Ausdruck, Präzision und Eleganz
Foto: TEK TO NIK

5-Achsfräse trifft auf Naturstein – Forty­seven & Co. – Mainzer Landstraße 47, Frankfurt

Dass Natursteinfassaden nicht per se ein Sy­nonym für Rekonstruktion sind, belegt die Entstehung des aus 64 identischen Feldern bestehenden 185 m² Fassadenrasters eines achtgeschossigen Büroneubaus „FortySeven & Co.“ in der Mainzer Landstraße 47 im Frankfurter Bankenviertel. His­torisch gesehen etablierten sich seit der Renaissance auch in Deutschland Natursteinfassaden als ein beständiges und repräsentatives „Kleid“ der Architektur. Diese Tradition bis in die Gegenwart innovativ fortzusetzen, war in diesem Bauvorhaben unser vorrangiges Ziel. In einer konstruktiven Zusammenarbeit mit der Firma Naturstein Hofmann und dem Projektentwickler Max Baum entdeckten wir im Naturstein sein zeitgemäßes Potenzial. Entwurflich orientierten wir uns am sogenannten „Frankfurter Stil“. Allerdings wählten wir nicht den lokalen rötlichen Buntsandstein, sondern einen hellen portugiesischen Kalkstein. Seine elegante Färbung und Oberfläche interpretieren wir im Sinn einer Leichtigkeit als bewussten Gegensatz zum reinen Gewicht (bis zu 800 kg) der einzelnen Steine. Ein Fassadenbild entstand, wo Tiefe, Ausdruck, Präzision und Eleganz Vorrang haben – gestalterische Plastizität trifft auf zeitgenössische Expressivität.

Die Logik der Fassade offenbart sich schon beim ersten Anblick: Ein Raster aus 8 x 8 quadratischen Fensteröffnungen nebst dreidimensional vor- und zurückspringenden Lisenen, wird von einem 1 m breiten Band aus gratinierten wie beigem Kalkstein gerahmt. Die dadurch gewonnene Begrenzung der Fassadengestaltung setzt sich in der schachbrettartigen Ausgewogenheit und Rhythmik über die gesamte Fassade fort. Der Rhythmus beruht auf einem Zweivierteltakt: ein Fensterkreuz mit je vier Fenstern geht immer über zwei Geschosse. Die Lisenen von vier Fenstern ergeben jeweils einen 6 m aus der Fassade hervortretenden Stern. Die Kreuzpunkte bilden gleichzeitig Knotenpunkte. Zudem sind die vertikalen und horizontalen Lisenen diagonal dreidimen­sional angeschnitten, was einen markanten Schattenwurf hervorruft.

Fertigung im Werk: Dank der 3D-Modellierung gelang ein direkter Übertrag des Entwurfs auf die fertigen Bauteile
Foto: Naturstein Hofmann

Dergleichen rational kalkulierte Präzision, die jedoch weder monoton noch simpel wirkt, gelang in einer bis dato für das Büro ungewöhnlichen Symbiose von Planung und Fertigung. Unser 3D-Fassadenmodell übermittelten wir direkt an die Natursteinexpert:innen von Naturstein Hofmann. Für die Steinbearbeitung setzte das Unternehmen eine spezielle 5-Achs-Fertigungstechnik ein, die dreidimensional millimetergenau steuerbar ist und die großformatigen Fassadenteile (Lisenen) direkt aus den Daten des konstruierten 3D-Fassadenmodells fräst. Auf der Baustelle wurden dann die 50 verschiedenen Einzelteile der Fassade – einige bis zu 3 m lang und nahezu 1 t schwer – just-in-time angeliefert und wie ein riesiges, fast fugenloses Natursteinpuzzle zusammengesetzt. Mit Hilfe dieser Technik gelang es uns, die besondere Tiefenwirkung der Fassade, einschließlich des für eine Nordfassade markanten Schattenwurfs, zu erzeugen.

Die sprichwörtliche Logik der Fassade sollte auch nicht durch störende Details wie z. B. Entwässerung, Sonnen- oder Brandschutzeinbauten zerstört werden. Deshalb wurden all diese Belange von Anfang an in der Planung berücksichtigt und integriert.

Plastizität aus Glas: Für die Fassade der Zeil 111 und Holzgraben 16 in Frankfurt entwickelten TEK TO NIK gemeinsam mit verschiedenen Partnern ein neues System
Foto: TEK TO NIK

Soweit die Interaktion der Fassade vom Straßenraum aus gesehen. Dagegen ergibt sich ein unterschiedliches Bild aus der Perspektive des Gebäudeinnenraums. Hier komplettiert sich das Fassadenbild hinsichtlich seiner Vielfalt und Tiefe um eine weitere Dimension. Die Betrachter:in ist auf Augenhöhe mit einem Fensterkreuz und wird sozusagen von ihm gerahmt. Der Übergang von Innen nach Außen ist mehrstufig. Die in ihrer Rahmung zurückgenommenen Fenster geben unvermutet den Blick frei auf die Natursteinoberflächen mit ihren jeweils unterschiedlichen diagonalen Abkantungen. Fast wie durch einen Filter gebrochen fällt das Nordlicht ein.

Der Gesamteffekt des Fassadenbilds ist wie ein Gemälde der britischen Op-Art aus den 1960er-Jahren; es ist in ständiger Bewegung. Das geometrische Muster induziert optische Schwingungen und abhängig vom Standort der Betrachter:in ergeben sich visuelle Wellenbewegungen, die diagonal über die gesamte Fassade verlaufen.

Gedruckter 3D-Fensterknoten – Zeil 111, Frankfurt

Ein gänzlich anderer Ansatz in Architektur und Fassadengestaltung wie auch Detaillierung stellt sich in der vorder- und rückseitigen Fassade des Wohn- und Geschäftshauses Zeil 111 in Frankfurt ein. Gelegen an einer der meist frequentierten Einkaufsstraßen Deutschlands buhlt die Fassade mit ihren herausstehenden „Pyramidenfenstern“ regelrecht um Aufmerksamkeit. Bereits aus der Ferne erkennt man die circa 40 cm vorstehenden „Erkerfenster“ (2,40 x 2,50 m), die über vier Geschosse nach oben reichen.

Der 3D-gedruckte Knotenpunkt aus Aluminium bildet das Herzstück der Fassade beim Projekt Zeil 111
Foto: TEK TO NIK

Wir entwickelten unsere Idee der pyramidenartigen Prallscheiben gemeinsam mit dem Unternehmen Schüco, unter anderem auf Grund eines massiven Taubenproblems. So konnten wir nicht, wie bei der Mainzer Landstraße 47, tiefe Vor- und Rücksprünge gestalten, die der Fassade eine entsprechende Plastizität gegeben hätten. Der Kompromiss waren glatte, stark geneigte Glasflächen, die Tauben keine Siedlungsfläche bieten. Zudem haben sie den Vorteil der Schallreduktion, was für die zur Zeil hin orientierten Praxisräume notwendig ist. Das von Schüco entwickelte parametrische System bietet dafür die optimalen Voraussetzungen. Dieses markt- und serienreife System ermöglichte es dem Unternehmen, unseren in Revit gezeichneten Entwurf direkt in die eigene 3D-Planung zu übernehmen. Mit dem intelligenten System-Plugin konnten die Machbarkeit und die Einhaltung der Systemgrenzen bei jedem Planungsschritt geprüft werden.

Wieder gelang die technisch-konstruktive Umsetzung des TEK TO NIK Entwurfs nur in der direkten Kooperation mit einer Fenster- und Fassadenbaufirma. Um das Fenster mit den schlanken Gehrungszuschnitten sehr kleiner Profilquerschnitte sowie der Schweißung individueller Einschieblinge zur Profilfügung zu realisieren, bedurfte es der Expertise der Firma Rossmanith. Das aufwendigste Detail wurde der zentrale Knotenpunkt des Pyramidenfensters. Hier wiederum kooperierte Rossmanith mit Wicona und mit dem von der TU-Darmstadt initiierten Forschungsnetzwerk „Building AM“, um eine technische Lösung für den Einsatz eines metallischen 3D-Drucks zu entwickeln. Mehr als zweieinhalb Jahre forschten das auf automatisierte 3D-Ausführungsplanung spezialisierte Unternehmen Imagine-Computation gemeinsam mit dem im Automobilbau aktiven 3D-Druck-Bauteilhersteller Kegelmann Technik und der TU-Darmstadt an einer Lösung. Es entstand ein neuer Elementfassadentyp auf der Basis 3D-gedruckter Aluminiumknoten. Der Druckprozess basiert auf einem Pulverbettverfahren, wobei ein Laserstahl das Pulver selektiv schmilzt und Schicht für Schicht zusammenfügt. Damit lassen sich Gebäudehüllen elementweise und element­übergreifend architektonisch konstruieren (5).

Fassadenschnitt Holzgraben 16, M 1 : 100
1. Gitterrost Technikzentrale
2. Blech, bronzefarben pulverbeschichtet
3. Gitter aus Aluminiumlamellen
4. Verschatter/ Horizontallamellen
5. Kopplung in Längsrichtung, Q-Rohr, Verdeckt im Hohlraum Pergola Balken
6. Pergola
7. Plattenbelag aufgeständert
8. Rinne zur Entwässerung Dachterrasse
9. UK Prallscheibe + Drahtgewebe
10. Spanndraht
11. Außenwandbekleidung Typ A
12. Außenwandbekleidung Typ A‘
13. Außenwandbekleidung Typ B
14. Rollgitterkasten

Das Einzigartige an dieser Innovation ist, dass sie nicht auf ein Profilsystem eines einzigen Herstellers festgelegt ist und Profile unterschiedlichster Querschnitte und Materialien (z. B. Holz, Stahl, Aluminium) miteinander verbunden werden können. Der Knoten selbst kann aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium gedruckt werden. Über eine hubfreie Verbindung mit verdeckten Hinterschnitten und Hohlräumen wird der monolithische Knoten mit den jeweiligen Elementen verbunden. Ein Ergebnis, welches sich z. B. über herkömmliche Fräsprozesse nicht erreichen lässt.

Auch ästhetisch lässt das Verfahren kaum Wünsche offen: äußerst scharfkantige Fügungen mit spitzen Innenecken ohne Schweißraupen; perfekt geglättete Oberflächen, organisch verrundet oder sogar plastisch-skulptural modelliert. Auf diese Weise entstehen unzählige Unikate, die wiederum an die unterschiedlichsten Profile oder Materialien angeschlossen werden können.

Letztlich entscheidet jedoch Wirtschaftlichkeit über die Entwicklung solcher Lösungen, die immer noch exotisch und damit teurer sind: Rein funk­tional leistet solch eine Fensterkonstruktion mehr als eine reine Prallscheibe – immer vorausgesetzt, die Geometrie, bzw. der Zuschnitt der Scheiben, bewegt sich in einem wirtschaftlichen Rahmen und der Sonnenschutz ist entweder vorgehängt oder z. B. über schaltbare Eyerise-Flüssigkristallfenster erbracht. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit umreißt Martin Manegold, Geschäftsführer von Imagine Computation, das Potenzial: „Man spart nicht am gedruckten Bauteil, aber definitiv bei der Vormontage im Werk und auf der Baustelle beim Einbau des Fensters, da die Komplexität der Verbindung in das 3D-Druckteil verlagert wurde. Die Fügung der Bauteile zu einem Fenster, selbst bei höchsten geometrischen Ansprüchen, bleibt denkbar einfach. Für jegliche Form von 3D-Fassaden und Kuppelbauten ist der 3D-Druck die Lösung, um die geometrische und technische Komplexität, Kosten, Aufwand und die Ästhetik in den Griff zu bekommen. Der Preisverfall in der Herstellung der 3D-Knoten ist zudem beträchtlich. In Spezialanwendungen stellt der 3D-Druck inzwischen eine konkurrenzfähige Alternative dar, besonders wenn die Fixierung auf Optik und Ästhetik liegt.“

Raum-Resonanzen: strukturierte Übergänge von Außen nach Innen

Der Entwurf und die Entwicklung von speziellen Fassadendetails ist bei TEK TO NIK ein inhärenter Prozess des allgemeinen Architekturverständnisses. Das Eine ist vom Anderen nicht zu trennen. Das dazu gehörige Raumverständnis basiert u. a. auf Walter Benjamins Charakterisierung der Straße als „Kollektivum…ein ewig waches, ewig bewegtes Wesen, das zwischen Häuserwänden soviel erlebt, erfährt, erkennt und ersinnt…“ (6) 

Fassaden als die Innenwände der gesellschaftlichen Habitation: Nach unserer Auffassung sollten sie weder starr noch zu dominant auftreten – eher durchlässig, beschwingt, wie eine Membran zwischen dem Außen- und Innenraum von Architektur. Dabei aber immer wohl proportioniert und strukturiert. Und so reflektieren Fassaden bestenfalls etwas von den Schwingungen, der Dynamik und Lebendigkeit des Stadtraums, wo die Zeit-Raum-Kompression immer weiter voranschreitet. Ganz im Sinn von Hartmut Rosa könnten jedoch in einer feingegliederten, spezifischen Resonanz auf die vorherrschenden Töne unserer Zeit einige bislang verborgene Antworten liegen. Denn, wie Rosa sagt: „Wenn Beschleunigung das Problem ist, dann ist Resonanz vielleicht die Lösung.“ (7)

Autor: Andreas Derkum ist Chief Design Officer,
Partner und Prokurist bei TEK TO NIK Architekten und ­Generalplaner GmbH, Frankfurt a. M.
www.tektonik.net
Foto: Jan Ahrenberg/DBZ