照片 © Messe Düsseldorf/Ansgar van Treeck

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Manufacturers：Serge Ferrari Group

位置：Stockumer Kirchstraße, 40474 Düsseldorf, 德国

年份：2020

Architekten：slapa oberholz pszczulny | sop GmbH & Co. KG, Düsseldorf

Generalunternehmer：Köster GmbH, Osnabrück

Tragwerkplanung und Statikberechnung：formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau GmbH, Radolfzell

Engineering, Konfektionierung und Montage der Dachmembrane：Temme // Obermeier GmbH, Rosenheim

IMPOSANTES MEMBRANDACH ALS ENTREE Mit einem rund 7.800m² großen, transluzenten Vordach verleihen slapa oberholz pszczulny | sop architekten der „Neuen Messe Süd Düsseldorf“ nicht nur eine bereits vom Wasser aus, weithin sichtbare Adresse. Vom repräsentativen Messevorplatz mit vielfältiger Verkehrsinfrastruktur über den transparenten Südeingang mit flexiblen Konferenzflächen bis zur multioptional nutzbaren Messehalle 1 vereint das 20 Meter hohe Dach vielfältige Funktionen unter sich. Die Membranhülle des imposanten Dachtragwerks bilden dabei zwei Materialien der Serge Ferrari Gruppe, die das neue Motto der Serge Ferrari Group „Act now for a better tomorrow“ widerspiegeln, um zukunftsweisende Architektur mit einem möglichst geringen Ressourceneinsatz zu ermöglichen.

VORDACH ALS MARKANTE LANDMARK DER "NEUEN MESSE SÜD" Die polygonale Form des 170 Meter langen und bis zu 93 Meter breiten Vordachs erzeugt einen dynamischen, architektonischen Körper, definiert sich aber allein durch den dreieckigen Verlauf des Messegrundstücks. Rhombenförmig angeordnete Kissen aus transluzentem Glasfasergewebe erzeugen eine lebendige Dachstruktur. Insbesondere bei Einbruch der Dunkelheit, wenn die einzelnen Kissen illuminiert sind, tritt die spannungsvolle Materialität des Gewebes noch deutlicher hervor.

ANSPRUCH AN LICHTDURCHFLUTETE LEICHTIGKEIT „Ein Hauptanliegen für dieses riesige Vordach war natürlich, dass es darunter hell genug sein wird und nicht eine große, dunkle Fläche entsteht. Und vom Brandschutz gab es die Vorgabe, dass alle Materialien nicht-brennbar sein mussten,“ erläutert Jörg Bredenbröcker, Projektleiter von sop architekten, die Rahmenbedingungen für den Entwurf. „Aufgrund dieser Tatsache gab es nur zwei Möglichkeiten, wenn man etwas lichttransparentes machen möchte: Zum einen Glas, was aber weder kosten- noch gewichtstechnisch funktioniert hätte, oder eine Membran. Befüllte Luftkissen aus ETFE wären zwar von der Transparenz und der Gestaltung her optimal gewesen, schieden aber sowohl kosten- als auch brandschutztechnisch aus. Schließlich entschieden wir uns im ersten Schritt für PTFE Gewebe des Herstellers Verseidag, die eine Euroklasse A2 Klassifizierung besaßen: Für die Oberseite ein geschlossenes Gewebe, für die Unterseite ein PTFE Gittergewebe. Gleichzeitig hatten wir für die Unterseite auch noch das PVC-Gittergewebe Frontside View 381 von Serge Ferrari in der näheren Auswahl, das neben seinem Kosten- auch einen Installationsvorteil hatte. Nach unseren Recherchen war hier der Einbau viel praktikabler und damit viel wirtschaftlicher zu handeln: a) mussten wir hinsichtlich Knickfalten weniger aufpassen, da kein Glasfasergewebe b) war es auch bei tieferen Temperaturen < 5o noch zu handeln.“

ÖKONOMISCHE LÖSUNG NACH BRANDSCHUTZSIMULATION Der Knackpunkt war: Es hatte nur ein Euroklasse B-s2,d0 Rating. Hierbei war den Architekten von sop sehr wichtig, nicht nur einen guten gestalterischen Entwurf vorzulegen, sondern dass auch die technische Umsetzung einwandfrei funktioniert, um eine dauerhafte und auch ökonomisch sinnvolle Lösung für die Messe zu produzieren. Um dies für den Bauherren zu gestalten, ging das Projektteam von sop architekten nochmals mit den Brandschutzexperten in Diskussion. Hierzu wurde das Verhalten der Gesamtkonstruktion in 20m Höhe eingehend per Computersimulation analysiert und von der Feuerwehr geprüft. Dabei hat sich herausgestellt, dass sehr wohl auf der Unterseite das PVC-Gittergewebe Frontside View 381 eingesetzt werden kann. Die Simulation zeigte, dass eventuell geschmolzenes PVC gar nicht auf den Boden auftritt, weil es vorher schon verdampft war. „Dies kam uns sehr entgegen, da die Gestaltung mit dem entsprechenden Öffnungsanteil des Gittergewebes für uns ausreichend und auch in Bezug auf das Anschmutzverhalten an der Unterseite sehr gut vorstellbar war, da es ja nicht bewittert wird. Auch das bei geschlossenen PVC-Geweben mit hohem Lichtdurchlass übliche Risiko, dass durch die UV-Strahlung die Polyesterfasern brüchig werden und so ein Risiko für die Wartungskräfte bei der Begehung entsteht, wurde mit dieser Lösung auf ein Minimum reduziert,“ erklärt Jörg Bredenbröcker. Zum einen durch die besondere Qualität des Gewebes selbst, das durch die Précontraint Technologie mit einer sehr hohen Schichtdicke über dem Fadenrücken ausgerüstet und zusätzlich mit einer Acryl-Lackierung versehen ist. Zum anderen durch den offenen Charakter des Gittergewebes. In dieser Konstellation ist damit auch gewährleistet, dass die Polyesterfasern ausreichend vor UV geschützt sind. „Somit haben wir durch diese spezielle Zusammenstellung der beiden Materialien von Serge Ferrari eine Lösung bekommen, die eine hohe Dauerhaftigkeit und Reinigungsfreundlichkeit auf der Oberseite verspricht und auf der Unterseite eine attraktive Gestaltung und ökonomisch sehr sinnvolle Umsetzung möglich machte, „fasst Jörg Bredenbröcker die Gewebeauswahl für das Membrandach zusammen.

DIE KONSTRUKTION: RHOMEBENFÖRMIGE FISCHBAUCHKISSEN Bei der Dachkonzeption war das Ziel, Architektur, Statik, Begehbarkeit, Entwässerung und problemlose Wartung zu einer einfachen Lösung zusammenzuführen. Ergebnis war eine Art Stahlträgerrost, der auf 19 Schleuderbetonstützen aufliegt. Mit jeweils 8 Rundbogen aus Rohrprofilen, die nach unten und oben in zur Mitte ansteigenden Hochpunkten ausgeformt sind, entsteht eine fischbauchartige Tragkonstruktion für die Membran in 2-facher Krümmung.

OBERE MEMBRAN MIT HOHER BESTÄNDIGKEIT AUCH GEGEN AGGRESSIVE UMWELTEINFLÜSSE Das Anforderungsprofil für die obere Dachmembran bestand vor allem in einer exzellenten Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse sowie aggressive Substanzen wie Vogelkot und Kerosinrückstände, die sich aus der Nähe zum Flughafen Düsseldorf ergeben. Zudem wollte man ein Gewebe mit möglichst geringen Verlusten bei der Lichtdurchlässigkeit. Hier setzte sich das PTFE-Glasfasergewebe Verseidag GF-4500 durch, das durch seine mehrlagige Teflonbeschichtung und ein FEP-Sealing einen sehr langlebigen Schutz vor Umwelteinflüssen, darunter auch viele problembehaftete Stoffe, bietet. Darüber hinaus besitzt dieses Material einen ausgezeichneten Durchlass von natürlichem Licht sowie die sehr hohe Brandschutzklassifizierung A2 gemäß DIN 4102, die für den Einsatz als Oberdachmembran unabdingbar war. Glas-/PTFE-Gewebe sind aufgrund ihrer Knickempfindlichkeit Materialien, die sehr sensitiv behandelt werden müssen. Eine besondere Herausforderung bestand dabei in der Verbringung der Membranelemente auf das Dachtragwerk.

UNTERE MEMBRAN WICHTIG FÜR GESTALTERISCHE WIRKUNG UND LICHTREFLEXION „Schon bei den ersten Untersuchungen und für den Erstentwurf haben wir daran gedacht, dass man das Vordach entsprechend in der Nacht lichttechnisch inszeniert,“ erinnert sich Jörg Bredenbröcker an die ersten Ideen, „weil ja das Dach der Stadt und dem Rhein zugewandt ist und so zu einem neuen, markanten Zeichen für die Messe werden sollte. Da wir als Grundraster diese rhombenförmigen Kissen kreiert haben, war für uns immer schon klar, diese Struktur zusätzlich zu unterstützen. Deshalb lassen wir an den Rahmenkanten das Licht immer so einfallen, dass es immer zur Mitte hin - also zum Tiefpunkt des Kissens - ausläuft, um so die 3D-Form des Daches optimal zu unterstützen. Unser Wunsch für das Gewebe der Unterseite war deshalb ein bestimmter metallischer Look, der zu den übrigen auf der Messe verwendeten Metalloberflächen in RAL 9006 perfekt passt. Gleiches wollten wir dann auch mit dem Gewebe sicherstellen. Mit Frontside View 381 3128 Silbermetallic hat das wunderbar gepasst.“ Neben der sehr ebenmäßig beschichteten Netzstruktur zur Erzeugung einer homogenen Fläche fiel das Material in seiner Lichtwirkung auf. Zum einen bietet es am Tag durch den Öffnungsgrad eine hohe Durchlässigkeit von natürlichem Licht, zum anderen sorgt es für eine weiche Reflektion der installierten, linearen LED-Beleuchtung.

ANSPRUCHSVOLLE INSTALLATION Um den horizontalen und Überkopfeinbau der Membran zu realisieren, hat das Fachunternehmen für Membranbau Temme Obermeier einen speziellen Seilzug eingesetzt. Damit konnten die Membrane samt bereits bestückter Eckbeschläge nach oben gezogen werden. Außerdem war die Überkopf-Montage der unteren Membran eine besondere Herausforderung. Hierzu entwickelte Temme Obermeier für die horizontale Montage ein spezielles Aluprofil sowie ein Einhaksystem mit Schraubenbefestigung, mit welchem die Membrane installiert wurde. Peter Herbert, Projektmanager Temme Obermeier, erklärt: „Dieses kedergeführte Profil ist besonders für große Spannweiten ausgelegt und wird an den Ecken zusätzlich geklemmt, um Falten im Material vorzubeugen. Ein wichtiges Kriterium für eine einwandfreie Ästhetik war auch die Planung der Schweißnähte. Hierzu wurde der Nahtverlauf der Bahnen für die Rautenelemente entlang der Stahlbögen vorgenommen, was eine sehr exakte Konfektionierung und Montage erforderte, um eine homogene Flächenwirkung zu ermöglichen.“

ANWENDUNG, DIE EINE BESONDERE DIMENSIONSSTABILITÄT ERFORDERT Gerade in einer horizontalen Überkopfanwendung ist die Dimensionsstabilität des Materials immens wichtig. Hier punktete Frontside View 381 durch seine besondere Précontaint Herstellungstechnologie, bei der das Gewebe während des Beschichtungsvorgangs von allen Seiten vorgespannt wird. Dies stellt sicher, dass sich das Material gerade für diese besondere Horizontalanwendung weder während der Installation noch danach ausbeult oder sich zu Wellen oder Falten verformt. Damit die besondere kissenförmige Formgebung auch zum Betrachter nach unten sichergestellt werden kann.

PROJEKTDATEN Projekt Messe Düsseldorf Architekten slapa oberholz pszczulny | sop GmbH & Co. KG, Düsseldorf Generalunternehmer Köster GmbH, Osnabrück Fachplanung formTL ingenieure für tragwerk und leichtbau GmbH, Radolfzell (Beratung Tragwerksplanung und Statikberechnung/-planung) Membranbau Temme // Obermeier GmbH, Rosenheim (Engineering, Konfektionierung und Montage der Dachmembrane) Fläche Vordach 7.800 m2 Höhe Vordach 20 m Materialien Obere Membrane: PTFE-Glasfasergewebe Verseidag GF-4500 Weiß / Untere Membrane: PVC-PES Netzgewebe Frontside View 381-3128 Silbermetallic Umfang/m²: 5.500 Fertigstellung: April 2020