Harzgerode - Erstaunliche Konstruktionsprinzipien der Antike und Neuzeit

Zwei erst im 20. Jahrhundert entwickelte Konstruktionsprinzipien zur Überdeckung großer Räume sind die so genannte „Faltbauweise“ und die „Schalenbauweise“. An einem Papierbogen lassen sie sich leicht erklären: während dem ungefalteten Bogen jede Stabilität fehlt, überspannt der gerollte und gefaltete Bogen ohne Unterstützung einen größeren Raum. Ähnlich geformte dünne Stahlbetonfaltungen oder -schalen werden heute in fast allen Ländern der Erde verwendet. Gewicht und Materialaufwand sind bei dieser Bauweise äußerst gering.

Während man mit dem traditionellen Gewölbe aus Stein nur Kuppelräume bis zu etwa 40 Metern Spannweite überdecken konnte (vergleiche zum Beispiel das Pantheon in Rom 43,6 m, die Hagia Sophia in Konstantinopel 32 m, die Peterskuppel in Rom 42 m), gestatten Schalenkonstruktionen Spannweiten über 200 Meter. Bei einer in Paris gebauten Ausstellungshalle mit 205 m Spannweite beträgt die Schalendicke weniger als 1/1000 der Spannweite. Dagegen hat die Schale eines Hühnereis mit 0,4 mm durchschnittlich eine Dicke von 1/100 des Eidurchmessers.

Die beeindruckenden Dimensionen werden gegenwärtig mit Hilfe der Architekturvisualisierung in drei Dimensionen nachgebildet. Zum Einsatz wird eine 3D – Technik kommen, welche auf Java VM basiert. Die neuen Möglichkeiten der 3D Visualisierung eröffnen WissenschaftlerInnen völlig neue Wege, die damalige Baukunst nachvollziehen zu können. Weitere Einsatzgebiete dieser Technik sind die interaktive 3D Objekte, 3D Konfigurator oder interaktive 3D Geländemodelle.

Interessant ist es auch, die Entwicklung bestimmter traditioneller konstruktiver Elemente zu verfolgen. Zwischen den Monolithen von Stonehenge und den „klassischen“ Säulen ist konstruktiv kein Unterschied. Wie vielfältig ist aber das Bild des stützenden Bauelementes „Säule“ in unserem Jahrhundert. Neben der meist schmucklos glatten, schlanken Stahl- oder Stahlbetonstütze wurden so genannte V-Stützen, Y-Stützen und andere Formen entwickelt. Kaum noch erkennbar ist die „Säule“ in einem Bahnhofsentwurf aus dreizinkigen Gabelstützen. In zunehmendem Maße wurden in den letzten Jahren auch Textil-, Gummi- und Kunststoffhäute beim Bauen verwendet.

Zu allen Zeiten, während aller Gesellschaftsordnungen und Stilepochen waren die Menschen aus der Tätigkeit des Bauens heraus bemüht, sich die Gesetze der Physik, der Statik und Festigkeitslehre nutzbar zu machen. Die konstruktiv-technische Seite des Bauens entwickelte und entwickelt sich im Gegensatz zu den architektonisch-künstlerischen Formen weitgehend unabhängig von der Klassenstruktur der Gesellschaft. Massiv- und Skelettbauten, Hängedächer und Schalenkonstruktionen finden sich heute allen Ländern. Dabei darf nicht übersehen werden, dass die unterschiedlichen Produktionsverhältnisse die Anwendung bestimmter Bauweisen fördern oder hemmen können.

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