“RIEDEMANN KUGEL
775 Konstanz-16, Zum Purren 25
zeboren 1932 in Heidenheim/Brenz, 1961
Architekturdiplom Universität Stuttgart;
1962 Stipendiat des BDI in Finnland; 1964
"reier Architekt, Wettbewerserfolge, Aus-
Führungen; 1967 wissenschaftlicher Mitar-
beiter von Frei Otto am IL, Planung Ver-
suchs- und Institutsneubau IL in Stuttgart-
Y/aihingen, Mitarbeit an der Überdachung
Dlympiastadion München, Grundlagenarbei
‘Wandelbare Dächer" (IL 5); 1972 Algerien
Leiter der Architekturabteilung in inter-
nationaler Industrie-Engineering; 1975
Technische Leitung "Großzelte" Fa.
Stromeyer, Konstanz
3°15
Friedemann Kugel
WANDELBARE DÄCHER
UND ANPASSUNGSFÄHIGES BAUEN
ANMERKUNG
Der nachfolgende Beitrag ist als Erweiterung und Ergänzung zu der Ver-
öffentlichung IL 5 "Wandelbare Dächer" des IL gedacht, zu deren Autoren-
gruppe der Verfasser gehört.
ABBILDUNGEN
Seite 289:
Jewegungsvorgang eines wandelbaren Daches. Modellstudie des IL im
Auftrag der Farbwerke Hoechst fur eine Multi-Media Grofiraumuberdachung.
(Genouere Daten in IL 5 "Wandelbare Ddcher", Seite 290 ff).
Seite 290: N
Systematische Übersicht wandelbarer Konstruktionen (aus IL 5, Seite 45).
I. Merkmale wandelbarer Dächer
Anpassungsfähige Architektur zeigt sich anderswo kaum
augenfdlliger als bei wandelbaren Dichern. Gegenibe:
anderen Formen anpassungsfihiger Architektur lassen
sich wandelbare Dächer durch einige Merkmale kenn-
zeichnen:
- Die bauliche Erscheinung eines Raumes wird so ent-
scheidend vom Dach bestimmt, daß dessen Verände-
rung eine völlige Verwandlung des Raumes mit sich
bringen muß.
Dies wird besonders deutlich am Extremfall, wo das
Dach praktisch weggenommen und der Raum aufge löst
werden kann.
Das Öffnen und Schließen eines wandelbaren Daches
ist ein mechanisierter Veränderungsvorgang, der sich
hierdurch vom "Umbauvorgang" grundsätzlich unter-
scheidet,
dieser Vorgäng läuft meist in wenigen Augenblicken
ab,
- er kann beliebig oft wiederholt werden,
in manchen Fällen kann die Veränderung auch in
beliebiger Weise graduell vorgenommen werden.
2. Historie und heutiger Stand
Wandelbare Dächer, wie sie heute gebaut werden,
beruhen vielfach auf Prinzipien und Ideen, die bis ins
Altertum zurückreichen. Wirkte damals das Know-how
des Segelschiffsbaues stark fördernd auf die Konstruktion
römischer Schattensegel über Theatern und Arenen, so
sind es heute eine ganze Reihe von Technologien, wie
Maschinenbau, Fördertechnik, Land-, Luft- und Wasser-
fahrzeugbau, Elektro- und Steuerungstechnik, deren
Erkenntnisse durch Kombination und sinngemäße An-
wendung zu modernen Lösungen bei wandelbaren Dächern
geführt haben.
Von besonderer Bedeutung für große Spannweiten war die
Entwicklung flexibler Dachmaterialien von hoher
Festigkeit und Dauerhaftigkeit mit Hilfe der Chemie
einerseits und einer systematischen Grundlagenfor-
schung auf dem Gebiet des Membranbaus andererseits,
3. Konstruktionsprinzipien wandelbarer Dächer
Die beiden wichtigsten Hauptgruppen bei der Unter-
scheidung wandelbarer Dachkonstruktionen stellen die
steifen Konstruktionen und die Membrankonstruktionen
dar. Die Membranen lassen sich weiter unterteilen in
solche mit feststehender und solche mit beweglicher
Tragkonstruktion. Jede Gruppe kann durch Anwendung
der Kriterien "Bewegungsrichtung" und "Bewegungsart'
gegliedert werden, eine Matrix aus den möglichen
Kombinationen dieser Kriterien zeigt die wesentlichen
Lösungen. Zur vollständigen Erfassung müssen jedoch
noch viele weitere Kriterien und deren Kombinationen
eingeführt werden.
3.1 Steife Konstruktionen
Diese sind besonders da beheimatet, wo es sich um
davergenutzte Bauten handelt, die in der Regel gele-
gentlich und oft auch nur teilweise gesffnet werden.
Eines der wichtigsten Prinzipien ist das schachtel-
artige Übereinander- oder Ineinanderschieben von
Dachteilen. Dabei verbleibt stets eine Restfläche des
Daches nicht wandelbar, je nach Anzahl der beweg-
lichen Elemente. Die Bauform ist meist an recht-
winklige oder kreisförmige Grundrisse gebunden ent-
sprechend der Bewegungsrichtung. Steife wandelbare
Dächer verlangen im Vergleich zu Membranen meist
geringe Maßtoleranzen, d.h. hohe mechanische
Präzision. Sie haben ein relativ großes Flächengewicht
der beweglichen Teile (z.B. Pittsburgh mit 174 kg/qm)
und müssen der Masse entsprechend langsamer gefahren
werden. Die technischen Probleme wachsen mit der
Spannweite sehr rasch, die deswegen wesentlich
begrenzter ist als bei Membranen, Das Öffnen und
Schließen ist praktisch windunabhängig, ein teilweises
Verändern ist somit ebenfalls möglich.
3.2 Membrankonstruktionen
Membranen haben ganz andere Charakteristika, Sie
beruhen auf den Möglichkeiten flexiblen Dachmate-
rials, das sich auf vielfältige Weise raffen läßt.
Bei parallelem Raffen oder Rollen bleibt nur ein läng-
liches Paket übrig, bei zentraler Raffung läßt sich
eine große Fläche Dachtuch auf ganz geringem Raum
punktartig konzentrieren. Das geringe Gewicht (z.B.
Bad Hersfeld mit ca, 6 kg/qm) gestattet auch sehr
große Spannweiten in Kombination mit zugbeanspruch-
ten Tragelementen wie Seilen. Die Masstoleranzen
sind groß, ihnen muß durch geeignete Detailaus-
bildungen begegnet werden, z.B. mit Hilfe von
Schlauchelementen mit Innenluftdruck. Die moglichen
Bauformen sind sehr vielfältig, weisen jedoch die
typischen Merkmale räumicher Krümmung, anti-
klastisch oder synklastisch (bei Luftinnendruck-
Stabilisierung) auf, die sich aus den Regeln des
Membranbaus herleiten.
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