Membranhülle aus textilen Segeln für neue Verbindungsbrücke

Weich und fließend überlagert die textile Hülle die technische Stahlstruktur und gibt dem Übergang eine eigenständige architektonische Präsenz.

Das Konzept und die plastische Gestaltung der ineinandergreifenden Segel wurden vom Kölner Architekten Reinhard Angelis entwickelt. Realisiert wurde das Projekt in Arbeitsgemeinschaft mit Schilling Architekten, Köln, die die Bauleitung übernahmen. Vorgesehen war eine textile Lösung aus vorgespannten Segeln, die den Übergang nicht schließt, sondern Licht, Luft und Ausblicke zulässt.

Für die Formfindung und die statische Berechnung wurden die Ingenieure der ‚formTL Ingenieure für Tragwerk und Leichtbau GmbH‘ als Spezialisten für leichte Flächentragwerke und Membrankonstruktionen beauftragt. Ihre Aufgabe bestand darin, die architektonische Idee in eine tragfähige und präzise ausführbare Konstruktion zu übersetzen. Denn das homogene Erscheinungsbild der textilen Hülle beruht auf einer Vielzahl individuell gelöster Details:

Da die Verbindungsbrücke nicht orthogonal zwischen den Gebäuden steht, verändern sich Winkel, Anschlussbedingungen und Geometrien von Segel zu Segel. Nahezu jedes Feld musste auf seine Position abgestimmt werden und zugleich Teil eines einheitlichen Gesamtbilds bleiben.

Besonders anspruchsvoll war die Ostseite: Hier überlagern sich die Segel ebenfalls in zwei Ebenen und formen im unteren Bereich ein Vordach zum Schulhof. Zugleich erzeugen zwei Materialien eine differenzierte Wirkung der Hülle: Ein durchlässiges PTFE-Mesh sorgt für Transparenz und Durchblicke, ein dichteres PTFE-beschichtetes Glasfasergewebe schützt stärker und streut das Licht weicher. Auf der Westseite unterstützt Meshgewebe die offene Erscheinung der Brücke.

Konstruktiv mussten die getrennt berechneten Membranflächen so zusammengeführt werden, dass sie tragfähig funktionieren und zugleich als gestalterisch zusammenhängende Hülle lesbar bleiben. Die Membranen sind nicht flach gespannt, sondern mit einer Krümmung ausgebildet. Erst dadurch lassen sich äußere Lasten aufnehmen und sicher in die Stahlkonstruktion einleiten. An einzelnen Punkten werden Druckstäbe durch die Membran geführt und binden die obere Lage an die Stahlstruktur zurück.

Die Umsetzung erforderte eine enge Abstimmung zwischen formTL, Architekten, Stahlbauer und Membrankonfektionär. Über 3D-Modelle wurden die Befestigungspunkte koordiniert und mit der Stahlkonstruktion abgeglichen. 

Die Kopfplatten für die Segelanschlüsse wurden bereits im Zuge der Stahlbauarbeiten an die Konstruktion geschweißt; Klemmleisten, Seile und Spannelemente bereitete der Konfektionär auf Grundlage der Werkstattplanung von formTL vor. Auf der Baustelle ließen sich die einzelnen Bauteile wie ein Baukastensystem montieren.

Am Schiller-Gymnasium zeigt sich, welches Potenzial textile Konstruktionen gerade beim Bauen im Bestand entfalten können. Die Membranhülle macht den Übergang zwischen Alt- und Neubau räumlich erlebbar. So wird aus einem funktionalen Verbindungsgang ein eigenständiges architektonisches Element - leicht in der Erscheinung, präzise in der Konstruktion und ein fließender Kontrapunkt zu den sachlich geprägten Schulbauten.

Quelle: formTL Ingenieure für Tragwerk und Leichtbau GmbH, Fotos und Abbildungen: Veit Landwehr Architekturfotografie (1,2,3,4), formTL (5,6,7), Montageservice LB (8,9)