Studiengemeinschaft Holzleimbau
Spektakulär überwölbt
Seit Dezember 2023 hat das schwedische Museum für Wissenschaft und Technik ‚Tekniska Museet‘ in Stockholm einen Erweiterungsbau der außergewöhnlichen Art. Das etwa 1200 m2 große Gebäude namens „Wisdome Stockholm“ beherbergt einen halbkugelförmigen Bau als geodätische Projektionskuppel, den Dome, der von einer Gitterschale als frei geformtes, geschwungenes Dach überwölbt wird. Die für das Gitterwerk entwickelte Holzkonstruktion besteht aus sich kreuzenden, doppelt gekrümmten „Balken aus Brettlamellen“.
Der neue Wisdome Stockholm erweitert nicht nur das Technische Museum in Stockholm, sondern auch die Möglichkeiten des Holzbaus auf besondere Weise. Denn das Gitterwerk setzt sich ungewöhnlicherweise aus Furnierschichtholz-Brettlamellen zusammen. Die Ingenieure setzten bei dem komplexen Tragwerk zum einen auf traditionelle Holzbautechnik, zum anderen auf parametrische Planung im 3D-Computer-Modell.
Wie es zu dem spektakulären Neubau kam
Der geladene Architekturwettbewerb des Tekniska Museet Stockholm sah ein „bahnbrechendes Design für ein spektakuläres Gebäude vor“.
Mit Stora Enso als Hauptsponsor und Jurymitglied des „Projekts Wisdome“ gab es zudem die Vorgabe, für die Tragstruktur als Hauptmaterialien das stora-enso-eigene Brettsperrholz (BSP) und Furnierschichtholz (FSH) zu verwenden und es auf außergewöhnliche Art und Weise zu nutzen. Das von Elding Oscarson Architects aus Stockholm und dem Ingenieurbüro DIFK von Florian Kosche aus Oslo entworfene Gebäude mit Dome und darüber gewölbter Gitterschale aus Fichten-FSH ging als Siegerprojekt aus dem Wettbewerb hervor.
Der Neubau grenzt auf der Nordseite an das bestehende Museumsgebäude, weshalb er nur an drei Seiten ein Vordach und eine Glasfassade hat. Der 12 m hohe Dome mit einem Durchmesser von 22 m beherbergt ein 360°-Kino mit 3D-Erlebnis und gibt mitunter die Geometrie der stützenfreien Dachkonstruktion vor. Sie ist auf der einen Seite stark gekrümmt und erreicht eine Höhe von etwa 15 m, auf der anderen Seite läuft sie flach aus.
Gitterschale für stützenfreies Dachtragwerk
Die Herausforderung lag vor allem darin, eine durchgehende Konstruktion für ein Dach mit dieser außergewöhnlichen Geometrie zu finden, die eine Fläche von 48 m Länge und 26 m Breite stützenfrei überspannen kann. Hinzu kam, dass der Entwurf eine deutlich sichtbare FSH-Struktur für die Dachkonstruktion vorsah, die sich von der glatten BSP-Konstruktion des Kuppelbaus darunter abheben sollte.
Als Ergebnis kam ein Gitterwerk aus fünf kreuzweise angeordneten Balken- bzw. Trägerlagen heraus, von denen drei Träger in Querrichtung und zwei in Längsrichtung des Gebäudes spannen. Dabei besteht jeder Träger aus 5 x 31 mm dünnen, übereinander gelegten FSH-Brettlamellen und kommt damit auf eine Höhe von 15,50 cm. Die Brettlamellen wurden über die Trägerhöhe brettweise nach unten abgestuft, damit die Konstruktion von unten schlanker erscheint.
Kreuz- und Schubdübel als Holz-Holz-Verbindungen
Die Philosophie, das Holztragwerk auch mit Holz-Holz-Verbindungen zu realisieren, führte dazu, entsprechende Verbindungstypen ebenfalls aus FSH zu entwickeln. Und so entschied sich das mit solchen Planungsprozessen erfahrene Ingenieur-Team für zwei sehr häufig vorkommende Verbindungstypen: die Kreuz- und die Schubdübel.
Dabei übernehmen die Kreuzdübel in Form von rund gedrechselten, konischen Kegeln die Verbindung der fünflagigen Träger in den Kreuzungspunkten auf, und die mit einem trapezförmigen Zapfen versehenen Schubdübel die Übertragung der Schubkräfte zwischen den Kreuzungspunkten. Diese traditionelle Bauweise einer klebstofffreien Verbindung der Träger durch Schubdübel in Kombination mit modernster Computer- und 5-Achs-CNC-Technik macht das Gebäude selbst zu einem verblüffenden Ausstellungsobjekt im Museum.
Zeitplan perfekt eingehalten
Anfang Mai 2021 hat das Projektteam rund um Blumer-Lehmann mit der Ausführungsplanung für den Holzbau begonnen, Anfang September 2022 starteten bereits die knapp viermonatigen Bauarbeiten. Auf diese Weise konnte das neue Schmuckkästchen „Wisdome Stockholm“ des Tekniska Museet im zentralen Stockholmer Stadtbezirk Östermalm trotz vieler Herausforderungen pünktlich an den Bauherrn übergeben und Anfang Dezember 2023 eröffnet werden. Seitdem reißt der Besucherstrom nicht ab.
Dipl.-Ing. (FH) Susanne Jacob-Freitag in Zusammenarbeit mit M.Eng. Stefan Rick, Projektverantwortlicher Ingenieur bei der SJB Kempter Fitze AG
Projektdaten im Überblick
Projekt: Wisdome Stockholm im Tekniska Museet (Technik-Museum), Stockholm, Schweden
Bauzeit Tragkonstruktion: Juni 2022 bis Dezember 2022
Bauherrschaft: Tekniska Museet, SE-11527 Stockholm, www.tekniskamuseet.se
Architektur: Elding Oscarson Architects, SE-11527 Stockholm, www.eldingoscarson.com
Design Tragstruktur: DIFK – Florian Kosche AS, N-0179 Oslo, www.difk.no
Konzept Tragstruktur Dach und Dome: Hermann Blumer, Création Holz, CH-9104 Waldstatt, www.creation-holz.ch
Holzbauingenieure Dach und Dome: SJB Kempter Fitze AG, CH-8500 Frauenfeld, www.sjb.ch
Digitale Planung, Projektmanagement, Beratung Holzbau: Design-to-Production GmbH, CH-8703 Erlenbach/Zürich, www.designtoproduction.com
Holzbau-Unternehmen (Produktion + Montage): Blumer-Lehmann AG, CH-9200 Gossau, www.blumer-lehmann.com
Totalunternehmer: Oljibe AG
Holzlieferant, Hauptpartner und Hauptsponsor: Stora Enso, Schweden