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Mi, Feb

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Die längste 3D-Membranfassade der Welt hängt in Dortmund

Das Parkhaus für die TEDi Europazentrale erstreckt sich über eine Länge von 360 m. Eine anspruchsvolle Aufgabe, diesen extrem langen Baukörper mit einer attraktiven Gebäudehülle zu versehen. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

Fassade

Am Firmensitz und Logistikzentrum von TEDi in Dortmund arbeiten über 3.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, für die eine komfortable Parkmöglichkeit für die Pendler geschaffen werden sollte. Entstanden ist ein Parkhaus von imposanten Ausmaßen, das sich über eine Länge von 360 Metern erstreckt - und das in prominenter Lage direkt am Westfälischen Hellweg, der mittelalterlichen Wegeverbindung zwischen Rhein und Elbe. Um die optische Wirkung dieses extrem langen und großen Bauwerks für die gegenüberliegende Wohnbebauung ansprechend zu gestalten, wurde es straßenseitig als Textilfassade in Form eines wellenförmigen Vorhangs aus dem Membrangewebe Frontside View 381 realisiert. Bis zur Realisierung waren jedoch einige anspruchsvolle Hürden zu überwinden.

Je nach Lichteinfall erscheint das Textilfassadengewebe Frontside View 381 einmal eher als geschlossene Fläche... Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie
Je nach Lichteinfall erscheint das Textilfassadengewebe Frontside View 381 einmal eher als geschlossene Fläche... Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

Dynamische Kubatur in Form eines Vorhangs

Inspiriert von einer mehrdimensionalen Vorhangfassade, die der Textilfassadenspezialist Typico GmbH für eine Musikschule realisiert hatte, entwickelten die Architekten ein Fassadenkonzept, das eine Vorhangfassade aus unterschiedlich geformten Wellen vorsah, die in ihrem bogenförmigen Verlauf eine Parallelität für oben und unten vorsah. Durch diese besondere Kubatur in Verbindung mit einem außergewöhnlichen Bekleidungsmaterial sollte ein reizvolles optisches Spiel entstehen, das dem langen Baukörper nicht nur seine Monotonie nimmt, sondern an dieser Stelle zu einem attraktiven Orientierungspunkt wird.

...oder auch transparent und ist so für den Betrachter immer wieder anders erlebbar. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie
...oder auch transparent und ist so für den Betrachter immer wieder anders erlebbar. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie


Schnell war klar, dass diese besondere Freiform in dieser gewaltigen Dimension mit einer Länge von 360 Metern und einer zu bekleidenden Höhe von knapp über 11 Metern nur mit einer textilen Membran fugen- und nahtlos zu realisieren war. Ein weiterer Pluspunkt für die Umsetzung der textilen Fassade war ihre Wandlungsfähigkeit: Je nach Tageszeit und Lichtstimmung erscheint sie immer wieder anders. Nachts präsentiert sie sich als leichter Schleier, durch den die Lichtinszenierung von hinten durchscheint. Tagsüber wirkt die Textilfassade eher flächig als geschlossen.

Die Vorhanganmutung ergibt sich durch zwei oben und unten parallel verlaufende Bogenlinien. Eine organische Form, die in dieser Dimension nur als Textilfassade zu realisieren war. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie
Die Vorhanganmutung ergibt sich durch zwei oben und unten parallel verlaufende Bogenlinien. Eine organische Form, die in dieser Dimension nur als Textilfassade zu realisieren war. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

Machbarkeit mit großem Fragezeichen

Die Umsetzung als Textilfassade war jedoch im Hinblick auf die anstehenden Genehmigungsverfahren wie Be-/Entlüftung, Brandschutz und vor allem Statik ein fragwürdiges Unterfangen. Zu Beginn der Planung wurde den Architekten von verschiedenen möglichen Realisierungspartnern und Verbänden versichert, dass ein solches Vorhaben nicht möglich sei. Die Bauherren ließen sich jedoch von der Begeisterung der Architekten für dieses anspruchsvolle Projektkonzept anstecken und ermutigten die Projektbeteiligten, weiter nach Lösungsansätzen zu suchen. Das große Engagement des Projektsteuerers Hegerath Gruppe und die Innovationsfreude des Herstellers Typico GmbH führten schließlich dazu, dass die folgenden Herausforderungen mit Bravour gemeistert wurden und die anspruchsvolle Fassade im Rahmen des Budgets realisiert werden konnte.

In der Nacht lässt die Lichtinszenierung die Textilfassade wie einen leichten Schleier über dem Parkhaus erscheinen. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie
In der Nacht lässt die Lichtinszenierung die Textilfassade wie einen leichten Schleier über dem Parkhaus erscheinen. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

All-in mit einem besonderen Angebot

Die vorhangartige Anmutung des TEDi-Parkhauses entsteht durch zwei parallel verlaufende Bogenlinien oben und unten. Eine organische Form, die sich aus wiederkehrenden unterschiedlichen Radien zusammensetzt, in der Frontalansicht jedoch als komplette Freiform erscheint. In ihrer Einschätzung der Machbarkeit gingen die Experten davon aus, dass die Wellenform unter den enormen Spannkräften der Unterkonstruktion glatt gezogen würde und daher so nicht realisierbar sei. Typico war nach wie vor von ihrem Konzept überzeugt und ging mit einem besonderen Angebot in die Offensive: Sie boten auf eigene Kosten eine Musterfassade im Maßstab 1:2 an, verbunden mit der Vereinbarung, bei einwandfreier Funktion und erfolgreichem Durchlaufen aller Genehmigungsverfahren den Auftrag zum vereinbarten Budget zu erhalten. Ein Angebot, das aufgrund des hohen Engagements und der Risikobereitschaft von den Bauherren gewürdigt und mit einem positiven Votum belohnt wurde.

Die Textilfassade ist über eine Höhe von 11 m zwischen parallel verlaufenden Bogenläufen mit unterschiedlichen Radien verspannt. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie
Die Textilfassade ist über eine Höhe von 11 m zwischen parallel verlaufenden Bogenläufen mit unterschiedlichen Radien verspannt. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

Zusammenspiel von Spannkonstruktion und Membran

Der Schlüssel zu einem erfolgreichen Konzept lag hier zum einen in der Ausnutzung der Kräfteverhältnisse und einer anderen Spannungslogik, zum anderen in einem Membrangewebe, das ein genau definiertes Dehnungsverhalten aufweist. Ein Glasfasergewebe wäre hier aufgrund der wirkenden Kräfte nicht realisierbar gewesen. Das eingesetzte PVC-beschichtete, hochfeste Polyestergewebe von Serge Ferrari hatte daher nicht nur deutliche Vorteile in Bezug auf eine einfachere und detailgetreuere Verarbeitung sowie einen geringeren Materialpreis, sondern auch hinsichtlich einer gewissen Dehnfähigkeit, um die enormen Kräfte in den Griff zu bekommen.

Ein weiterer Pluspunkt war das umfangreiche Farbprogramm von Frontside View 381 mit derzeit 17 Farben. Der Entwurf der Architekten sah Silber oder ein helles Grau vor, so dass innerhalb der Farbpalette eine große Auswahl bestand. Die Wahl fiel schließlich auf Frontside View 381-3121 Interferenzgrau, das sehr gut in das gewünschte Gestaltungskonzept passte und im Zusammenspiel mit der Wellenform eine großartige skulpturale Wirkung erzeugte.

Ein weiterer entscheidender Schritt war die Anpassung der Spannkonstruktion an das Raster eines standardisierten Baukörpers aus Stahlbetonfertigteilen, der nur eine bestimmte Traglast aufnehmen kann und ausschließlich auf die Funktionalität des Parkhauses ausgerichtet ist. Dazu Dr. Thomas König, Typico GmbH: „Wenn man jetzt als Fassadenbauer kommt und möchte vorne noch kräftig etwas an die Stahlbetonträger der Parkhauskonstruktion dranhängen, dann wird man nur die verständliche Antwort ernten: Um Gottes willen, kommt überhaupt nicht in Frage! Wenn man jetzt über so eine komplexe Form spricht, wo man eine Rohrkonstruktion in organische Radien biegt auf eine Länge von 360 Meter und müsste hergehen und die Horizontale zusätzlich mechanisch horizontal teilen, dann sprechen wir nochmals über fast 1 km gebogene Stahl- und Aluminiumprofile samt Konsolen, Anbindungen und zusätzlichem Montageaufwand. Das hätte das Budget komplett gesprengt! Unsere einzige Chance war daher, wenn man folgendes erreicht: Man befestigt nur oben und unten und verspannt das Gewebe über die volle Höhe von 11 Meter.“

Die Spannkonstruktion besteht aus einem Stahlrohr mit 120 mm und 19 mm Wandung, in die das Aluminiumschienen-Kedersystem eingebettet ist, welche die Membran aufnimmt. Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

Filigran im Look, extrem stark in der Kraftaufnahme

Dies wurde konstruktiv so gelöst, dass, dem Stützenraster dieses Standardparkhauses folgend, alle 2,5 Meter eine Konsole angeordnet wurde, die in die Konsolauskragung eingelassen ist und über eine Verbindung an das frei gebogene Stahlrohr angedockt wird. Um diese Last aufnehmen zu können, wurde das Rohr mit einer Wanddicke von 19 Millimetern dimensioniert, was auf dieser Strecke einem Gewicht von mehreren Tonnen entspricht. Trotzdem wirkt die Dimensionierung des Rohres mit einem Durchmesser von 120 Millimetern in der Gesamtkonstruktion noch sehr filigran und zurückhaltend. In das Stahlrohr ist das Kedersystem aus Aluminiumschienen eingebettet, das die Membrane aufnimmt und jeweils in der gleichen Form gebogen ist wie das Stahlrohr, so dass die Verbindung einwandfrei funktioniert. Dazwischen wird die Membran auf einer Länge von 11 m mit einem angeschweißten Keder gespannt. Generell ist die eingesetzte Fassadenmembran sehr widerstandsfähig gegen alle Witterungseinflüsse wie Wind, Hagel und auch UV-Strahlung. Seit der Erstmontage sind Membran und Spannkonstruktion auch wirklich sturmerprobt und haben einem schweren Sturm mit Windgeschwindigkeiten von bis zu 140 km/h problemlos standgehalten.

Be-/Entlüftung und Brandschutz

Ein sehr wichtiges Thema im Parkhaus ist die Zufuhr von Frischluft und die Abfuhr von Abgasen, was konstruktionsbedingt einen Öffnungskoeffizienten der Fassade von mindestens 30% erfordert.

Dies wird durch die Öffnung des Gewebes von 28% sowie durch die dreidimensionale Wellenform, die in den Scheitelpunkten der Wellenradien einen Kamineffekt erzeugt und somit eine natürliche Entlüftung ermöglicht, gewährleistet. Darüber hinaus entsteht ein großzügiger Puffer zum Innenhof, der sich ohne Fassadenverkleidung mit durchgehender Öffnung präsentiert.

Auch der Brandschutz stellte keine Hürde dar, da die Membran Frontside View 381 nach Euroklasse B-s2,d0/EN 13501-1 zertifiziert ist und mit einem Flächengewicht von 550 g/m2 einen hohen Feuerwiderstand aufweist.

Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie
Fotograf: Philip Kistner Architekturfotografie

Optimales Gesamtsetting der Membran für Sicherheit und Langlebigkeit

Ein weiteres wichtiges Argument gegenüber den Architekten, welches Gewebe bei diesem Projekt zum Einsatz kommen sollte, war die langjährige positive Erfahrung mit einer Vielzahl erfolgreich realisierter Bauten. Hierzu nochmals Dr. Thomas König von der Typico GmbH: „Ausschlaggebend ist für uns bei Frontside View 381 einfach das Gesamtsetting, wie das besondere Produktionsverfahren Précontraint, was eine Verformung der Membran ausschließt und weiteres Nachspannen erübrigt, die umfassende 10-Jahresgarantie sowie die herausragende Langlebigkeit, dauerhafte tolle Ästhetik und Farbechtheit über viele, viele Jahre. Außerdem gibt es zu diesem Material das breiteste Fundament an Know-how und Referenzen, welche auch nach einem Jahrzehnt noch topp in Schuss sind und ohne Probleme funktionieren. Damit ist es eben nach wie vor für uns eines der führenden Materialien am Markt.“

Rundum nachhaltig

An sich bedeutet die Konstruktion einer Membranfassade, dass für das Bekleidungsmaterial die geringste Masse gewählt wird, um eine Kubatur zu erzeugen. Daher hinterlässt diese Art von Fassade im Vergleich zu anderen Materialien immer den geringsten CO2-Fußabdruck (EPD - Ecologic Product Declaration - auf Anfrage bei Serge Ferrari erhältlich). Bei aller Skepsis gegenüber PVC ist in der Gesamtbetrachtung zu berücksichtigen, dass diese hochwertigen textilen Fassadengewebe in Projekten mit einer Lebensdauer von über 20 Jahren eingesetzt werden.

Serge Ferrari GmbH, www.sergeferrari.com

Projektdaten

Projekt TEDi Europazentrale Parkhaus, Brackeler Hellweg 301 – 309, Dortmund
Bauherr TEDi GmbH & Co. KG, Dortmund
Architekten Spital-Frenking + Schwarz Architekten I Stadtplaner, Dortmund
Projektsteuerung Hegerath Unternehmensgruppe GmbH, Moers
Detailplanung/Bau Textilfassade Typico GmbH, A-Lochau (www.typico.com)
Material Textilfassade Serge Ferrari Frontside View 381-3121 interferenzgrau
Format Textilfassade 360 m lang / 11m hoch, ca. 4000 qm
Spanntechnik Typico K45, KP-1 & KP-2 Rundkeder-Spannmechanik


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