Stahl-Innovationspreis 2018
Drei Gewinner im Bauwesen
Um die jüngeren Stadtteile rechts der Isar besser an die Altstadt auf der anderen Flussseite anzubinden, erbaute die Stadt Freising eine neue Fuß- und Radwegbrücke in der ökologisch sensiblen Auenlandschaft. Für die behutsame Planung und gestalterisch hervorragende Realisierung des „Isarstegs Nord“ wurden die Münchner Büros J2M Architekten, Bergmeister Ingenieure und &structures ausgezeichnet. Nicht die direkte Verbindung, sondern ein Stegverlauf mit Verzweigungen, der den Eindruck eines den Naturkräften folgenden Baumstamms vermittelt, charakterisiert die Architektur des aufgestelzten, insgesamt 160 m langen Brückenbauwerks.
Die Brücke mutiert mit ihren Treppen und Rampen zur Skulptur. Tastend, verzweigend und stets zurückhaltend fügt sie sich in die Morphologie der Flusslandschaft ein. Dazu passt auch die Wahl von Baustahl als besonders natürlich anmutendem Baustoff, der in Form eines kielförmigen torsionssteifen Hohlkastens im Verbund mit dem Brückendeck aus Stahlbeton in immer gleicher Höhe von 1,20 m das Primärtragwerk bildet. Um die Materialeffizienz zu optimieren, ist die Brücke mit einer maximalen Spannweite von 58 m in integraler Bauweise und als biegesteifes Rahmentragwerk ohne Fugen und Gleitlager konstruiert.
Alle Bauteile – Überbau sowie die wie zufällig angeordneten Treppen, Rampen und Stützen – sind monolithisch miteinander verbunden und übernehmen tragende Funktion bis hin zu den unregelmäßig und wie zufällig angeordneten Auflagern. Mit der Verwendung des unbehandelten Stahls, dessen Patina das Bauwerk viele Jahrzehnte ohne Wartung zuverlässig vor Korrosion schützt, und der werkstoffgerechten Konstruktion mit wenigen sich wiederholenden Details erweckt der Isarsteg den Eindruck konstruktiver Qualität und linienhafter Leichtigkeit.
Haltestelle in Stahl und Glas
Ein bedeutendes Infrastrukturprojekt für die Anbindung der östlichen Hafen City an die Hamburger Innenstadt nimmt Gestalt an. Das Ensemble aus oberirdischer U- und S-Bahn-Haltestelle sowie der neuen Verbindungsbrücke als zentraler Halte- und Umsteigepunkt „Elbbrücken“ wird mit seiner futuristischen Architektur zum städtebaulichen Highlight. Das Unternehmen SEH Engineering aus Hannover wurde für die Realisierung des komplexen Stahlbaus ausgezeichnet.
Als horizontal ausgerichtetes Bauwerk inmitten der zukünftigen Skyline des Quartiers „Elbbrücken“ besteht das von den Architekten von Gerkan, Marg und Partner und den Tragwerksplanern schlaich bergermann partner geplante Dachtragwerk der U4-Haltestelle aus einer rautennetzartigen Halbtonne. Die Grundflächenabmessung beträgt 135 x 33 m. Doppel-T-förmige Bogenbinder sind im Raster von 8 m verschränkt und sich gegenseitig höhengleich durchdringend angeordnet. Ein diagonal verlaufender Bogen ist 64 m lang bei einem Stich von 15,50 m. Dem statischen Kraftfluss folgend, variiert die Bauhöhe der Profile und beträgt am Fußpunkt sowie Dachscheitelpunkt 350 mm, dazwischen wächst sie auf bis zu 600 mm an. Dadurch konnten der Querschnittsverlauf optimiert und der Stahleinsatz minimiert werden. Nach innen abgehängte und von der Tragkonstruktion getrennte Verglasungselemente schützen die späteren Nutzer der U-Bahn-Station vor Wind und Wetter.
Die besondere technologische Herausforderung bestand in der Fertigung der verdrillt gekrümmten Doppel-T-Schweißprofile. Alle Flansch- und Stegbleche mussten aus ebenen Stahlflachstählen durch Krümmung hergestellt werden. Zum Einsatz kam eine vorhandene Presse, die so umgebaut wurde, dass „weiche“ Biegelinien durch Kaltumformung realisiert werden konnten. Für den Zusammenbau und als Schablone für die Herstellung der Bogenbinder dienten sechs dem Bogenverlauf exakt angepasste Montagevorrichtungen. Zunächst wurde darauf der Untergurt fixiert, dann das Stegblech und zuletzt der Obergurt angeheftet. Die Schweißung erfolgte außerhalb der Vorrichtung hauptsächlich durch Parallelschweißung mit Weldycars zur Minimierung möglichen Schweißverzugs.
Steckknoten aus Stahl
Mit einer maximalen Kuppelhöhe von 22 m ist das dreigeteilte „Mitoseums“ in Struktur, Farbe und transluzenter Gebäudehülle dem Prozess der Mitose – der Zellteilung – nachempfunden und versinnbildlicht den Ursprung des Lebens. Für die Entwicklung einer innovativen Knotenverbindung für das Tragsystem wurde rimpf Architektur aus Hamburg mit dem Stahl-Innovationspreis 2018 in der Kategorie „Stahl im Bauwesen“ ausgezeichnet.
Wechselnde Radien und Verschneidungen der dreidimensionalen Netzkuppel machten die Konstruktion zu einer Herausforderung. Das Tragsystem besteht aus feuerverzinkten Rohrprofilen, an denen 446 ETFE-Folienkissen als Außenhaut befestigt wurden. Die Streben sind in 269 Knotenpunkten zusammengeführt. Auf den Einsatz von sonst üblichen, aber aufwändigen Schweißknoten verzichteten die Planer und entwickelten – inspiriert durch die Einfachheit eines Kinderspiels mit Steckrosetten – eine räumliche Verbindung mit einem 20 mm dicken Achsbolzen sowie obe-rer und unterer Knotenplatte. In dieses standarisierte System wurden die Anschlussbleche der bis zu sechs Rohrstreben eingeführt und sicher verspannt. Alle Bauteile der Steckverbindung sind hochtemperaturverzinkt mit einer exakt definierten Zinkschichtdicke, die höchste Oberflächenhärte und Passgenauigkeit bietet. Digitale Planung und CNC-gesteuerte Fertigung ermöglichen das Bauen auch komplexer Strukturen mit minimal unterschiedlichen Abmessungen und Geometrien der Bauteile.
