Formfindung für eine Membran: Fid-Bau Portal

Formfindung für eine Membran

Dietsche, Daniela

Die Tempelanlagen Hagar Qim und Mnajdra auf Malta wurden im 19. Jahrhundert zum ersten Mal freigelegt. Damit begann ihr eigentlicher Zerfall. Über Jahrhunderte waren sie von der Erde geschützt, nach der Ausgrabung sind sie Erosion, Überflutung, Versalzung und vielen anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Zusätzlich werden die Steinfragmente durch eine zunehmende Zahl von Besuchern abgenutzt. Im Jahr 2004 wurde ein internationaler und offener Wettbewerb nach den Richtlinien von der Union Internationale des Architectes (UIA) und der Unesco durchgeführt. Die Aufgabe war, das kulturelle Erbe zu schützen. Das Wettbewerbsprojekt wurde in enger Zusammenarbeit mit den maltesischen Behörden, dem Membraningenieur und dem maltesischen Partnerbüro in den letzten zwei Jahren weiterentwickelt. Die erste Idee war, eine einfache Form zu finden, um die fragilen Steinkonstruktionen zu schützen und die Ruinen mit möglichst wenig Hightech zu überspannen: eine Zeltkonstruktion. Die Zeltkonstruktion war keine Skulptur, die vom Ingenieur nur noch nachgerechnet wird, sondern ein Konzept, das weiterbearbeitet wird. Für die endgültige Bestimmungund Berechnung der Form benötigt man umfangreiche Kenntnisse der Ingenieur- und materialspezifischen Gesetzmässigkeiten. Mit speziellen Berechnungsmodellen basierend auf der Finiten-Elemente-Methode, wurden die Formen entwickelt. Die Fachwerkträger geben der Tragstruktur die Form, während die Membran inklusive Randabspannungen die Konstruktion stabilisiert. Membrane sind materialsparende Konstruktionen, werden aber aufgrund der schwierigen Verankerung der entstehenden Zugkräfte oft zu teuren Objekten. Um alle Bedingungen erfüllen zu können, wurde ein Glasfasergewebe für die Membran gewählt. Eine schmutzabweisende PTFE(Polytetrafluorethylen)-Beschichtung schützt das Gewebe vor UV-Strahlen. Die Transluzenz, die im Wettbewerb gefordert war, kann bei Werten von 8 bis 15 % weitgehend beibehalten werden. Die weitere Berechnung zeigte, dass die Windkräfte durch die exponierte Form derTempelanlagen so gross sind, dass die Membran den dadurch entstehenden Beanspruchungen nicht mehr standhalten. Membrane tragen die Kräfte durch Verformung ab, daher bestand die Gefahr des Durchschlagens und damit das Risiko, die Ruinen wie auch die Membran zu beschädigen. Als Gegenmassnahme entschied man sich für den Einsatz von aussteifenden Kehlseilen. Als Fundamente sind Mikropfähle vorgesehen. Die Bemessung der Fusspunkte und der Fundamente erfolgt auf Basis der definitiven statischen Berechnung. Die Idee der Montage vor Ort bleibt weiterhin bestehen. Die grosse Herausforderung liegt im Aufbau der Stahlbögen, da nur ein kleiner Kran eingesetzt werden kann. Im Wettbewerb wurde eine Einbogenkonstruktion aus Holz visualisiert und favorisiert, für die Ausführung letztlich eine Zweibogenkonstruktion aus Stahl ausgeschrieben. Zurzeit läuft die letzte Phase der Auswertung der Ausführungsofferten.