Ein Zentrum für zeitgenössische Kunst unter einem zeltartigen Dach – das neue Centre Pompidou-Metz ist ein ungewöhnlicher Museumsbau, der so facettenreich wie viel diskutiert ist. Eine faszinierend leicht wirkende Holzkonstruktion (wenn auch dieser Eindruck auf Aufnahmen schwer einzufangen und nachzuvollziehen ist), inspiriert von einem geflochtenen Strohhut und darüber drapiert eine weiße, lichtdurchlässige Membran, überwölbt das gesamte Gebäude. Das frei geformte, doppelt gekrümmte Dachtragwerk zu reali-sieren, bedeutete eine große Herausforderung für Ingenieure und ausführende Firmen.
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- Architekten: Shigeru Ban, Jean de Gastines
Tragwerksplanung: Ove Arup, Hermann Blumer, Terrell
- Architekten: Shigeru Ban, Jean de Gastines
- Kritik: Claudia Fuchs Fotos: Didier Boy de la Tour, Claudia Fuchs, Roland Halbe, SJB.Kempter.Fitze
Die ostfranzösische Stadt Metz, näher an Deutschland und Luxemburg gelegen als an der Kulturmetropole Paris, hat seit Mai ein neues Wahrzeichen. Das Centre Pompidou-Metz, der Ableger der großen Pariser Kunstinstitu-tion, zeigt Meisterwerke aus dessen hochkarätiger Sammlung moderner Kunst in einem Gebäude, das sowohl Museum als auch Spielort für unterschiedlichste Veranstaltungen ist – und dies auch in seiner Form zum Ausdruck bringt. Eine große weiße Haube leuchtet gegenüber dem Hauptbahnhof, fast scheint es, als hätte ein Wanderzirkus auf der Brache des ehemaligen Güterbahnhofareals Quartier bezogen. Durch das weit ausschwingende Zeltdach stoßen drei containerartige Riegel mit riesigen Schaufenstern – die Ausstellungsboxen. Unter der textilen Hülle blitzt ein Holztragwerk hervor, aus dem trichterförmige Stützen herauswachsen. Und auf der Rückseite türmen sich Lüftungskanäle auf dem Verwaltungstrakt, von der Dachmembran nur knapp überspannt. Der skulpturale Solitär provoziert und polarisiert. Manchen erscheint er als zu massig, klobig und heterogen, sie kritisieren die aufwendige Konstruktion und die zu langen und schmalen Ausstellungsboxen, andere schmunzeln über Spitznamen wie »Schlumpfhaus«, viele schätzen die nonkonformistischen Ideen, die außergewöhnliche Raumschöpfung der Eingangshalle und loben die Offenheit und Durchlässigkeit zwischen innen und außen. Auch das Centre Pompidou in Paris, von Renzo Piano und Richard Rogers 1971–77 realisiert, war seinerzeit viel diskutiert, »Raffinerie« war nur eine der Bezeichnungen. Obwohl sich das CPM in seiner architektonischen Form gänzlich davon unterscheidet, finden sich viele Grundideen wieder, die hier neu interpretiert werden, insbesondere hinsichtlich der Transparenz und Offenheit.
Chapeau! – Alles unter einem Dach
Die heterogenen Gebäudefunktionen mit Ausstellungs- und Veranstaltungsbereichen, Café und Verwaltung brachten Shigeru Ban, Jean de Gastines, Philip Gumuchdjian und Cecil Balmond in ihrem Siegerprojekt des internationalen Wettbewerbs von 2003 im Wortsinn unter einen »Hut«: Das weitausschwingende Dach überspannt die architektonisch differenziert ausformulierten Nutzungen. Die Ausstellungsbereiche befinden sich in drei 80 m langen, containerartigen Boxen, die als »white cubes« für ›
› Exponate aller Art technisch optimiert sind. Ihre verglasten Stirnseiten bieten wie große Fernrohre unterschiedliche Ausblicke auf die Stadt. Die Boxen sind versetzt übereinander angeordnet und erschlossen vom zentralen Turm, einer stählernen Fachwerkkonstruktion als Hauptstütze des Dachs, die auch die Aufzüge aufnimmt. Ein weiterer großer Ausstellungsbereich liegt im EG, umgeben von Foyer, Café, Museumsshop in der zen-tralen Halle sowie den introvertierten Vortragssälen. Den Abschluss des Gebäudes nach Westen zu einer zweiten Bahntrasse bildet ein nüchterner viergeschossiger Verwaltungstrakt, auf dem sich die Lüftungs- und Klimatechnik als sichtbare eigene Komponente erstreckt. Die Anordnung wirkt wie das ausgelagerte Technikaggregat eines Veranstaltungszelts, und entsprechend konsequent zeigen die Apparaturen hier pur und ungeschönt ihre aufgespritzte Brandschutzbeschichtung – im Gegensatz zur farblich differenzierten, signalhaften Haustechnik des CP in Paris.
Fliessende Formen, fliessende Übergänge
Die Dachlandschaft bietet mit jedem Schritt um und durch das Gebäude unterschiedliche Facetten. Am Eingang schwingt die Fläche nach oben, als wolle sie die Besucher einladen, unter das schützende Dach zu kommen. Die Fassade ist hier weit zurückversetzt. Eingangshalle, Foyer und Café können nahtlos mit dem Vorplatz verbunden werden: Die Fassade besteht im unteren Bereich aus verglasten Sektionaltoren, die man von Garagen und Industriegebäuden kennt, und lässt sich vollständig öffnen. Auch die gewellten Polycarbonatplatten der oberen Fassadenpartie sind eher ungewöhnlich für einen Museumsbau. Sie bilden eine leichte, transparente, auch akustisch durchlässige Hülle für das große, auf den ersten Blick nicht zu erfassende Raumvolumen der Eingangshalle, in die sich kaskadenartig die Ausstellungsboxen schieben. Von den Balkonen aus bietet sich dem Besucher ein spektakulärer Blick in die weite Raumlandschaft, die geprägt wird von der dynamischen Netzstruktur des Holztragwerks und der transluzenten Membran. Dass die Halle nur temperiert, nicht thermisch abgeschlossen ist und Passanten auf dem Vorplatz ebenso zu hören sind wie vorbeirollende Züge und Bahnhofsdurchsagen, verstärkt die Assoziationen zu einem Zeltbau.
Das Dachtragwerk, mehr Puzzle als Geflecht
Trotz seiner Fläche von 8 500 m2 und einer Höhe bis zu 37 m wirkt das Dach nicht monumental. Die großmaschige, gleichmäßig netzförmige Holzstruktur erscheint wie ein abstraktes räumliches Flechtwerk, dessen eigentliche Dimension kaum erfassbar ist. Die Unterteilung in sechs Trägerlagen mit einheitlichen Stabquerschnitten von 40 x 14 cm und Trägerlängen von bis zu 14 m unterstützen den Eindruck der Leichtigkeit.
Ein traditioneller chinesischer Hut inspirierte Shigeru Ban zu dem ungewöhnlichen Holztragwerk. Sein Rohrgeflecht wurde übersetzt in eine Gitterschale aus Brettschichtholzträgern, die ein sechseckiges Muster bilden. Jeweils zwei Lagen BSH-Träger verlaufen parallel, an den Kreuzungspunkten überlagern sich drei Trägerpaare, die aufeinander gesteckt sind – so ergibt sich ein räumliches Puzzle, kein Geflecht. Die drei Träger-Doppel- paare sind an den Knotenpunkten mit vorgespannten Gewindestangen verbunden. Diese sind durch Dollen aus Furnierschichtholz geführt, ›
› die in die BSH-Träger eingebaut wurden. Schubverbinder zwischen den einzelnen Trägern übertragen die Scherkräfte von Gurt zu Gurt. In der Längsrichtung werden die Träger an den Stößen durch eingeschlitzte Stahlbleche und Stabdübel verbunden.
An vier Punkten berührt das Dach den Boden, die Holzträger des Dachs scheinen direkt aus dem Boden zu wachsen: trichterförmige Strukturen, von den Architekten als Tulpenstützen bezeichnet. Die bis zu 40 m frei spannende Holzkonstruktion ist zudem von fünf großen elliptischen Stahlringen mit je 9 x 18 m Durchmesser abgehängt. Ein horizontaler Ring befindet sich am Hochpunkt des Dachtragwerks an der Stahlfachwerkstütze des Turms. Die anderen vier vertikalen Ringe sind an den Durchstoßpunkten der Ausstellungsboxen an deren Stahlbetonkonstruktion befestigt.
Die Dachkonstruktion besteht aus Fichtenbrettschichtholz, für die Tulpenstützen wurde BSH aus Lärche verwendet. Alle Konstruktionshölzer sind lediglich mit einem Feuchtestopp gegen die Bewitterung während der Montage behandelt. Diese begann Anfang März 2009 mit dem Einmessen und Aufstellen der Montageabstützungen. Die Holzkonstruktion mit insgesamt knapp 1600 Trägern – aneinandergereiht würden sie eine Gesamtlänge von 18 km ergeben! – wurde Träger für Träger und Lage für Lage montiert. Lineare Unterzüge mit Ausfräsungen dienten der genauen Positionierung der Dachträger. Nach Verlegung der obersten Trägerlage wurde die Vorspannung in den Kreuzungspunkten mit Hilfe der Gewindestangen hergestellt.
Knifflige Umsetzung
So einfach das formale Leitbild erscheint, so anspruchsvoll und schwierig war die Umsetzung, die letztlich nur in enger Zusammenarbeit der beteiligten Planer und Unternehmen gelang – dem Ingenieur Herman Blumer, den Tragwerksplanern SJB.Kempter.Fitze, den Geomtrie-und Software-Spezialisten von designtoproduction, dem Holzbauunternehmen und der Membranfirma.
Ausgangspunkt war die freigeformte Dachfläche mit sechseckiger Grundfläche. Durch die Projektion des Sechseckrasters auf die Dachform entstand ein doppelt gekrümmtes Konstruktionsraster von etwa 2,70 m mit komplizierter Tragwerksgeometrie, bei der jeder einzelne Stab eine andere Krümmung aufweist. Die große Komplexität und Präzision erforderte digitale Werkzeuge in Planung und Produktion. Die Schwierigkeit war, dass als Grundlage der Ausführungsplanung zwar ein digitales 3D-Modell der Dachform vorlag, in ihm allerdings nur die Mittelachsen der Träger ohne Volumen angegeben waren. Auch waren die Knotenpunkte des Tragwerks durch gerade Linien verbunden, was zu kleinen Buckeln führte. Um kontinuierlich gekrümmte Träger zu realisieren, musste auf Grundlage der von den Architekten vorgegebenen Form die gesamte Dachfläche neu konstruiert und berechnet werden, d. h. eine geeignete Form als Grundlage für die Fertigung erstellt werden.
Bei komplexen Strukturen gibt es stets eine Vielzahl zu bewertender Parameter. Die Dimensionen der Elemente werden u. a. durch Materialeigenschaften, Größe der Fertigungsmaschinen, Transportbedingungen und Montage bestimmt. Bei diesem Projekt kam hinzu, dass bei stark gekrümmten Holzträgern gekrümmte Rohlinge verwendet werden mussten, da angeschnittene Holzfasern die Tragfähigkeit mindern. Drei Arten von ›
› BSH-Rohlingen galt es zu optimieren: gerade, einsinnig und zweisinnig gekrümmte. Aus diesen Parametern wurde in vielen Rechenprozessen ein neues digitales Modell erstellt, das als Grundlage für die Tragwerks-planung diente. Und schließlich wurde die detaillierte Bauteilgeometrie der 45 000 Einzelstäbe in die Steuerdaten der CNC-Fräse übersetzt.
Höher, massiver, gerader
Im Verlauf der Tragwerksplanung waren einige Änderungen gegenüber dem ursprünglichen Entwurf nötig. So wurde der Dachrand an der Traufe wesentlich höher ausgeführt, da er u. a. wegen der großen Membranvorspannungskräfte und der Bündelung der Schnittkräfte verstärkt werden musste. Aus dem gleichem Grund sind auch die Stahlringe relativ massiv ausgeführt. Auch die Form der Tulpenstützen, anfänglich viel stärker gewunden, musste aufgrund der zu großen Schnittkräfte (insbesondere Biegung) modifiziert werden. Die nunmehr geraderen Elemente führen allerdings das projizierte Sechseckraster weiter.
Massarbeit für die Kunststoffhaut
Die Dachhaut besteht aus einer vorgespannten Membran, einem PTFE- beschichteten Glasfasergewebe mit wiederum spezieller, selbstreinigender Titandioxid-Beschichtung (Vorspannung 2- 4,5 kN/m in jede Richtung). Die extra weiße Beschichtung hat einen hohen Reflexionsgrad und ist unter dem Einfluss von UV-Strahlung und Regen selbstreinigend. Darüber hinaus sollen nach dem Prinzip der Fotokatalyse auch Schadstoffe wie Stick- und Schwefeloxide zersetzt werden.
Auch die Geometrie für die exakte Form der Membran musste berechnet werden, da aus dem ersten 3D-Modell des Architektenentwurfs von Shigeru Ban anfänglich, wie oben beschrieben, nur die Mittelachse der Träger (ca. 60 cm unter der Membranfläche) festgelegt war. Daraus konnte die genaue Lage der Membran nicht bestimmt werden, da die Krümmung der Holzelemente nicht definiert war. Die neu erstellte Geometrie wurde an den japanischen Membranhersteller übermittelt, der wiederum mit einem italienischen Ingenieurbüro zusammenarbeitete. Mit dessen Software war es möglich, die Oberfläche der Membran dreidimensional zu modellieren sowie die Kräfte der Membran auf das Holztragwerk zu bestimmen (Vorspannungskräfte der Membran, sowie Wind- und Schneelasten).
Die gesamte Membranfläche ist, abgestimmt auf die Holzkonstruktion, in annähernd rechteckige Bahnen mit 6 bzw. 9 m Breite und bis zu 85 m Länge unterteilt. Konfektioniert wurden die Bahnen, ausgehend von Rollen- ware von 3,80 m Breite, im japanischen Werk, wo man sie bereits mit Rand- taschen (Keder) versah, durch die ein Polyesterseil als Verstärkung des Membranrands verläuft. Die Keder sind in speziell entwickelte Aluminiumschienen eingezogen, die wiederum mit feuerverzinkten Stahlkonsolen auf der Trägeroberseite befestigt sind. Die Fugen zwischen den Bahnen wurden nach Montage und Vorspannung der Membranfläche von Abdeckstreifen aus dem gleichen Material geschlossen und verschweißt, um eine wasserdichte Oberfläche zu gewährleisten. Durch die Überlappung entstand aber eine Zweilagigkeit, welche die Transluzenz verändert, die Nähte also sichtbar macht. Um den optischen Effekt der homogenen Fläche nicht zu stören, wurden hier die Segmente so konfektioniert, dass sie mit den Trägerachsen übereinstimmen.
In der anspruchsvollen technischen Umsetzung verbinden sich im Gebäude planerisches Know-how, High-Tech-Tools und hohe handwerkliche Qualität zu einer faszinierenden Konstruktion. Schon während der Bauzeit verfolgten Einwohner wie Besucher das Wachsen des Projekts. Noch steht es im künftigen Geschäfts- und Wohnviertel Quartier de l´ Amphithéâtre allein auf freier Fläche. Wie sich die Idee des Pavillon-Zelts zwischen Bahn-trassen und dichter Bebauung bewährt, wird also erst in ein paar Jahren zum Vorschein kommen.
- Standort: 1 Parv. des Droits de l’Homme, 57020 Metz, Frankreich
Bauherr: C.A.2.Metz / Stadt Metz
Architekten Wettbewerb: Shigeru Ban Architects, Tokyo; Jean de Gastines Architectes, Paris; Gumuchdjian Architects, London
Architekten Planung/Ausführung: Shigeru Ban Architects Europe, Paris; Jean de Gastines Architectes, Paris
Projektteam: Jean de Gastines, Shigeru Ban, Gerardo Perez, Marc Ferrand, Jacques Marie, Fayçal Tiaïba, Elsa Neufville,Vincent Laplante, Alessandro Boldrini, Hiromi Okada, Jeong Hoon Lee, Jae Whan Shin, Jonathan Thornhill, Rahim Danto Barry
Tragwerksplanung Wettbewerb und Planung 1. Phase: Ove Arup, London
Tragwerksplanung 2. Phase: Terrell, Paris Tragwerksplanung
Holzstruktur (Konzeption): Hermann Blumer, Waldstatt (CH)
Tragwerksplanung Ausführungsphase Holzdach: SJB.Kempter.Fitze (Franz Tschuemperlin, Samuel Keller), Herisau (CH) Gebäude-/Klimatechnik: Ove Arup, London; Gec Ingénierie, Paris
Lichtplanung: L’Observatoire 1, Paris; Icon, Paris
Massenermittlung/Ausschreibung: J.P Tohier & Associés, Paris
Akustik: Commins Acoustics workshop, Paris
Grundstücksgröße: 12 000 m² Überbaute Fläche: 8 118 m²
BGF: 11 330 m² (inkl. Ausstellungs- und Restaurantterrassen)
Baukosten: 51 Mio. Euro Wettbewerb: 2003 Planung: 2004-07
Bauzeit: April 2007 bis April 2010 - Beteiligte Firmen: Generalunternehmer: Demathieu & Bard, Metz, www.demathieu-bard.com
Holzdachkonstruktion: Holzbau Amann (Tobias Döbele, Martin Pfundt, Fredy Oberle, Klaus Tröndle, Peter Amann), Weilheim-Bannholz, www.demathieu-bard.com
Dachmembran (PFTE-Folie mit Titanbeschichtung): Taiyo Europe (Koffi Alate, Peter Wright, Massimo Maffeis, Thomas Winkler), München, www.demathieu-bard.com
Glaslamellentore: Butzbach, Illertissen, www.demathieu-bard.com - Weitere Informationen: www.centrepompidou-metz.fr
- Literaturhinweis: Shigeru Ban, Complete Works 1985–2010, Philip Jodidio, Taschen, 2010
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