Pier Luigi Nervi - db - Deutsche Bauzeitung

Ingenieurporträt
Pier Luigi Nervi
Betonbaumeister und Begründer des »Ferro-Cemento«
Von Annette Bögle
Italiens bekanntester Ingenieur Anfang bis Mitte des
20. Jahrhunderts entwickelte aus Gründen der Wirtschaftlichkeit
verschieden einsetzbare »Ferro-Cemento«-Elemente
– und schuf damit zugleich auch eine eigenständige und ausdrucksstarke
Architektur- und Formensprache.
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Driven by a need for economy, Italy’s most famous engineer
of the first half of the 20th century developed a range of Ferro-
Cemento elements for immediate use. In doing so, he also
developed a new and expressive architectural and formal
language.
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Sensible Strukturen aus konstruktiven Elementen zeichnen harmonische
Ordnungen an die Decken gewölbter Räume; filigrane Formen
und elegante, lichtdurchflutete Innenräume sind die unverkennbaren,
charakteristischen Merkmale der Entwürfe und Bauten
des italienischen Ingenieurs, Bauunternehmers und Professors Pier
Luigi Nervi. Erstaunen und Faszination rufen seine Konstruktionen
hervor, und das, obwohl – oder gerade weil – sie aus Beton sind.
Von Anfang an erweckte das Werk Nervis Aufmerksamkeit, die Kritik
allerdings reagiert bis heute höchst unterschiedlich [1, 2]. Dies ist
unter anderem durch die eigenständige, von den vorhandenen architektonischen
Strömungen unabhängige Entwurfshaltung Nervis
begründet. Er entzog sich den architektonischen Diskussionen mit
ihren sozialen, politischen und formalen Bezügen, indem er den
Entwurf auf einen intuitiven Bewusstseinsakt zurückführte, der eine
übergeordnete, ewig gültige – göttliche – Ordnung freilegt. Das
Ergebnis wurde so, unabhängig von modischen Strömungen, das
Kennzeichen wahrer Baukunst [3]. Wie auch immer diese Haltung
von Kritikern bewertet wird – Nervi hat damit einen wichtigen baukulturellen
Diskussionsbeitrag zwischen architektonischer Form und
konstruktiven Möglichkeiten geleistet.
Werdegang Ganz selbstverständlich war Nervis Suchen nach Gestalt
und Ausdruck nicht – wenn man die Zeit betrachtet, in der er
seine Ausbildung erhielt. Als er 1913 an der Universität Bologna
diplomierte, hatte er zwar eine hervorragende Ingenieurausbildung
genossen, aber ohne jeglichen architektonischen Bezug. Die Architektur
wurde auf Fassaden und Details reduziert, nicht aber in die
Lehre und Gestaltung so genannter Ingenieurbauwerke wie Brücken,
Türme oder Hallen einbezogen [4]. Dem Studium folgte eine
nur durch den Ersten Weltkrieg unterbrochene, etwa zehnjährige
Tätigkeit bei der Società per Costruzioni Cementizie – hier liegen
die Grundlagen seines fundierten Wissens über das Material Beton.
Sehr früh gründete Nervi sein eigenes Ingenieurbüro, zunächst von
1923 bis 1932 die Rom Soc. Ing. Nervi et Nebbiosi und dann ab
1932 die Firma Nervi und Bartoli. In dieser Firma arbeiteten später
1 Beeindruckende Raumwirkung: das Lagerhaus der Tabakmanufaktur
Bologna (1952) mit einer kassettenartigen Deckenstruktur aus speziell
entwickelten Schalungskästen
2 Pier Luigi Nervi (1891–1979)
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auch drei seiner vier Söhne – zwei als Architekten, einer als Bauingenieur.
Viele Entwürfe und Projekte ab den fünfziger Jahren sind
mit ihrer Mitarbeit entstanden.
Eigene Formensprache Nach eigenem Bekunden hatte Nervi erst
Ende der dreißiger Jahre vollständige Kenntnis der auf dem Gebiet
des Stahlbetonbaus wegweisenden Arbeiten von Auguste Perret
(1874 – 1954), Robert Maillart (1872 – 1940) oder Eugène Freyssinet
(1879 – 1962), was unter anderem auch auf die kulturelle Isolation
[4] durch die politischen Gegebenheiten während des Faschismus
hindeutet. Dies mag sowohl als Erklärung für seine ganz persönliche
Ausdrucksweise dienen als auch seine Haltung begründen, dass
korrektes architektonisches Entwerfen die geistige Unabhängigkeit
von bekannten Lösungen analoger Problemstellungen oder von stilistischen
Strömungen der Zeit voraussetzt [5].
Lehr- und Entwurfsphilosophie Die Persönlichkeit Nervis zeichnet
sich nicht nur durch ein umfangreiches Oeuvre an Bauprojekten
aus, sondern auch durch seine Schriften mit ihren umfassenden Gedanken
zum Entwurf, zur Beziehung von Form und Konstruktion
und nicht zuletzt zur richtigen didaktischen Vermittlung. In diesem
Kontext steht auch seine Tätigkeit als Professor für Konstruktionslehre
und Materialkunde an der Architekturfakultät der Universität
Rom von 1946 bis 1962 und sein nachdrücklicher Vorschlag, ein gemeinsames
postgraduelles Studium für Architekten und Bauingenieure
einzuführen [6].
Den von ihm so verhassten Formalismus klagte Nervi in der gängigen
Architekturausbildung an [7], ebenso wie er sich als Gegner des
»hübschen« Bildes, der perspektivischen Skizze, positionierte: Die
ausschließliche Bewertung des architektonischen Entwurfs auf dem
Papier habe zur Folge, sich über das wahre Wesen der Architektur
hinwegzusetzen, also die wesentlichen konstruktiven, funktionalen
und wirtschaftlichen Zusammenhänge nicht mehr zu sehen [3].
Seiner Kritik an der Architekturdisziplin und damit an der ausschließlich
bildlich reduzierten Skizze entspricht auf der anderen
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Ingenieurporträt Pier Luigi Nervi (1891–1979)
Seite seine Kritik an der reinen Formel beziehungsweise der abstrakten
Berechnungsmethode als Sinnbild für die Ingenieurdisziplin und
-ausbildung [7]. Zwar ist die Formulierung bauwissenschaftlicher
Theorien entscheidende Voraussetzung für Planung und Realisierung
weit gespannter Konstruktionen und wesentliche Entwicklungen
fallen in die Zeit von Nervis Wirken, aber sie wird schnell zum –
im besten Fall eleganten – Selbstzweck, wenn die Bauaufgabe auf
Formeln und theoretische Abhandlungen abstrahiert wird. Das entscheidende
Entwurfswerkzeug besteht unter anderem im zähen
Ringen um einen ausgeglichenen Kompromiss zwischen ästhetischer
Aussagekraft – Formen und Räume, die die architektonische
Idee widerspiegeln – und technischer Korrektheit, den statischen
und wirtschaftlichen Gesetzen [4, 5]. Diese Haltung rückt für beide
Disziplinen die Suche nach dem »korrekten« statischen Konzept an
eine zentrale Stelle in der Entwurfsausbildung und bildet die Grundlage
für das idealerweise entstehende Ingenieurgefühl, dem sinnlichen
Einklang von Form und Kräfteverlauf. Ebenso wenig wie statische
Gesetzmäßigkeiten sind wirtschaftliche Gesichtspunkte eine
Einschränkung des Entwurfsprozesses: »Sparen ist immer eine Hilfe,
kein Hindernis beim guten Bauen« [8]. Vielmehr werden gerade die
so genannten Zwänge der Wirtschaftlichkeit Quelle der Kreativität
Nervis; gestalterische Merkmale haben oftmals ihre Begründung in
der Herstellungsmethode.
Internationaler Auftakt Mit der Begründung der Wirtschaftlichkeit
hat Nervi viele Wettbewerbe gewonnen, aus denen seine meisten
Bauten hervorgingen; unter anderem auch sein erstes großes,
international beachtetes Bauwerk, das 1932 fertig gestellte, städtische
Stadion von Florenz. Die umlaufende Tribüne für 35 000 Zuschauer
besteht aus einer klar gegliederten Stahlbetonskelettkonstruktion.
Das an der Längsseite vorspringende Tribünendach und
die fliegenden, weit ausschwingenden Wendeltreppen nehmen der
Regelmäßigkeit der Stützen die Strenge und setzen zudem optische
Akzente. Die vollendete Verbindung von Form und Konstruktion
3 Schwingende Treppen nehmen dem »Giovanni Berta Municipal
Sports Stadium« in Florenz (1932) die Strenge
4 Flugzeughangar aus vorgefertigten Stahlbetonelementen (um 1940)
5 Nervis Erstlingswerk aus Ferro-Cemento-Elementen: eine Lagerhalle
in Rom (1945)
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zeigt hier bereits eine der Kernaussagen von Nervis Konstruktionsphilosophie:
»Mein Vertrauen in die natürliche ästhetische Aussagekraft
einer guten konstruktiven Lösung wurde nie enttäuscht«
[7]. Die geschwungenen Kragträger des Tribünendachs sind entsprechend
der Beanspruchung geformt, so dass der Kraftfluss klar
nachvollziehbar wird, aber auch damit ein mit den damaligen Möglichkeiten
einfach berechenbares System entsteht. Den Gegensatz
dazu bilden die halbkreisförmigen Treppen (Bild 3) als komplexe,
schwer zu berechnende Konstruktionen: In einen gekrümmten
Randträger ist eine Kragplatte für die Treppenstufen eingespannt,
ein gegenläufig gekrümmter Balken dient der Reduzierung der großen
Torsionsbeanspruchung. Zur Berechnung wurden vereinfachende
Annahmen nötig, die aber nur dann hinreichend genaue Bemessungswerte
ergeben, wenn die konstruktiven Zusammenhänge von
Form, Beanspruchung und Materialverhalten bekannt sind und berücksichtigt
werden.
Tragwerksanalyse am Messmodell Als Nervi in den dreißiger Jahren
seine ersten weit gespannten Tragwerke entwarf, waren die
heutigen Methoden der analytischen Tragwerksuntersuchung noch
in weiter Ferne: Konrad Zuse vollendete 1941 den ersten Computer,
1956 wurde die Finite-Elemente-Methode erstmals zur Berechnung
von Flugzeugtragflügeln angewendet. Daher waren Messmodelle
zur detaillierten Untersuchung des Tragverhaltens und als Ergänzung
und Überprüfung vereinfachter analytischer Berechnungen gängiger
und unverzichtbarer Bestandteil bei den Berechnungsverfahren komplexer
Flächentragwerke.
Bereits 1935 untersuchte Nervi das Tragverhalten eines Gewölbes
aus diagonalen, sich kreuzenden Betonträgern an der Polytechnico
in Mailand anhand eines Zelluloid-Modells im Maßstab 1:30. Die
schmalen, hohen und gekrümmten Betonträger mit einem Querschnitt
von 110 x 15 cm bildeten eine Art Gitterschale mit 5 m
Kantenlänge und überspannten eine Grundfläche von 100 x 40 m.
Diese Konstruktion wurde zunächst für einen Flugzeughangar in
6 Innenansicht des »Salone Principale«, Turin (1949)
7 Querschnitt durch ein Tragelement des »Salone Principale« mit den
drei vorgefertigten, gewellten »Ferro-Cementi«
8 Innenansicht des Palazetto dello Sport (1951), den Nervi zusammen
mit dem Architekten Antonio Vitellozzi baute
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Orvieto eingesetzt. Dort endeten die in Ortbetonweise hergestellten
Balkenscharen auf der Rückseite und an den Seiten direkt in einer
Stütze, an der Torseite standen nur drei Stützen, ein horizontaler
Fachwerkträger diente der horizontalen Aussteifung gegen Windkräfte.
Die Dacheindeckung bestand aus Hohlziegeldecken mit
Eternitabdeckung.
Wege zur Vorfabrikation Der hohe Aufwand an Schalung und
Leergerüsten für den Flugzeughangar in Orvieto, aber auch für das
Stadion in Florenz, veranlassten Nervi zur Entwicklung vorfabrizierter
Elemente. Bei den Konstruktionen weiterer Hangars wurden die
gebogenen Ortbetonträger der Gitterschale des Flugzeughangars
durch aufgelöste Fachwerkträger ersetzt (Bild 4) und nur die Knotenpunkte
mit Ortbeton vergossen. Die Dacheindeckung bestand
aus Welleternit, auf dünnen Pfetten befestigt. Das Dach stützten
nur sechs Strebepfeiler, was zu einer leichter zu berechnenden und
analysierenden symmetrischen Konstruktion führte. So entstand bis
1943 eine Reihe von Flugzeughangars, unter anderem in Torre del
Lage und Otbetello, die leider im Zweiten Weltkrieg von der sich auf
dem Rückzug befindenden deutschen Armee zerstört wurden.
Ferro-Cemento Getrieben von dem Gedanken der Wirtschaftlichkeit
verfolgte Nervi Mitte der vierziger Jahre einen ganz neuen Weg
in der Entwicklung von Fertigteilen für weit gespannte Flächentragwerke:
Mehrere Lagen eines sehr feinmaschigen und dünnen
Drahtnetzes aus Drähten mit 0,5 – 1,5 mm Durchmesser und mit
einer Maschenweite von 10 mm wurden mit Zementmörtel ummantelt.
Es entstand ein elastischer und sehr fester Baustoff, der so
genannte Ferro-Cemento [9]. Der erste Bau mit dieser neuen Technik
war ein Lagerhaus in Rom (1945) mit 3 cm dicken Schalenelementen
für die Wände (Bild 5). In der Folgezeit gab es kaum ein
Flächentragwerk, in dem Nervi nicht die Eisen-Zement-Elemente
vielseitig einsetzte: als Fertigteile, als verlorene Schalung sowie als
wieder verwendbare Schalung.
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Fertigteile aus Ferro-Cemento Eindrucksvoll kamen die Elemente
für den so genannten Salone Principale des Turiner Ausstellungsgebäudes
(1949) zum ersten Mal international zur Geltung: Ein
wellenförmig geripptes Gewölbe überspannt den Ausstellungsraum
mit 82 m Spannweite und wird durch Lichtdurchbrüche und Querscheiben
gegliedert. Die gewellten Rippen aus 5 cm dicken Elementen
mit einer Breite von 2,50 m und einer Länge von 4,50 m sind in
der Mitte durchbrochen und verglast. Diese Filigranität ist möglich
dank des zusätzlichen bewehrten Ortbetons an den Kehlen und den
Graten sowie dank der Querversteifungen (Bilder 6, 7).
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Ingenieurporträt Pier Luigi Nervi (1891–1979)
9 Raumwirkung und historische Pläne mit isostatischen Nervaturen:
Decke im Palazzo dello Sport (1960) und …
10 … Studie Nervis
Verlorene Schalung aus Ferro-Cemento – geometrische
Nervaturen Für die an den Salon Principale anschließende Rundkuppel
wurden die Eisen-Zement-Elemente als verlorene Schalung
verwendet, so dass die Schalelemente mit dem Ortbeton im Verbund
wirken. Dafür wurden geformte, 2 cm dicke Elemente mit Abstand,
in der Regel zwischen 10 und 15 cm, auf einem Gerüst verlegt.
Dann wurden die Zwischenräume und die gesamte Fläche mit
Ortbeton vergossen. Die Zwischenräume bilden Nervis berühmte,
architektonisch eindrucksvolle Rippen, gelegentlich Nervaturen genannt.
Die konstruktive Begründung dieser Strukturlinien ist in den
einzelnen Projekten zu hinterfragen [10]. Die so entstandene, rautenförmige
Ornamentik kam über kreisrunden (Casino am Strand
von Ostia, 1950), elliptischen (Festsaal Terme de Chianciano, 1952)
oder rechteckigen Grundrissen (Salzmagazin in Tortona, 1951) zur
Anwendung. Zu besonders ästhetischer Vollendung gelangte sie bei
Nervis wohl berühmtestem Bauwerk, dem Palazetto dello Sport in
Rom (1956/57): 1 600 Stahlbetonfertigteile sind zu einer großen,
blütenartigen Struktur angeordnet; geneigte, Y-förmige Stützenböcke
halten die Schale, die sich spielerisch und gleichzeitig statisch
sinnfällig am Rand wellt (Bild 8).
Schalung aus Ferro-Cemento Um neue Wege in Herstellung und
Montage gehen zu können, aber auch um die traditionellen gestalterischen
Beschränkungen der Holzschalungen zu überwinden, entwickelte
Nervi für Decken Schalungskästen aus Ferro-Cemento. Bei
der erstmaligen Anwendung für das Lagerhaus der Tabakmanufaktur
in Bologna (1952) (Bild 1) mit einer kassettenartigen Deckenstruktur
ruhte der Schalungskasten eines Deckenfeldes auf einem
Rohrgerüst, das mittels hydraulischer Pressen in senkrechter Richtung
und mittels Schienen in horizontaler Richtung verfahrbar war.
Um die Schalung leichter lösbar zu machen, erfuhr die Oberfläche
eine spezielle Behandlung. Mit dieser Schalung entstand eine extrem
glatte Decke mit abgerundeten Kanten und Graten, die einen
interessanten Kontrast zu den holzgeschalten Stützen bildete.
Isostatische Nervaturen Die Ferro-Cemento-Schalungen wurden
wie die Fertigteile auf Gipsformen hergestellt und ermöglichten so
freie Deckenstrukturen. Um die Rippen statisch optimal anzuordnen,
orientierte sich Nervi an den isostatischen Linien. Zum ersten
Mal wurden diese bei der mehrschiffigen Halle der Wollfabrik Gatti
in Rom (1953) umgesetzt. Hier folgen die Deckenrippen den Hauptbiegemomenten,
Nervi leitete daraus die ideale Bewehrungsführung
ab [10] (Bilder 9, 10).
Konstruktion und Licht Die berühmten Rippen entfalten ihre gestalterische
Kraft im Innern – nicht zuletzt dank des Lichtes und der
Lichtführung: Mal kommt es von oben, mal von der Seite, mal zirkuliert
es im Raum, nie aber ist es dem Zufall überlassen. Gewollt
und gekonnt bricht das Licht an den konstruktiven Kanten der
Strukturlinien und unterstreicht so den Kräfteverlauf. Der heikle
Übergang eines Bogengewölbes zum Widerlager wurde beim Turiner
Salon Principale durch eine fächerförmige Abfangung aufgebrochen
und lässt die Halle von Licht getragen schweben (siehe Bild
Inhalt). Nervi gelang somit vielfach die Entmaterialisierung der Oberflächen.
Einer der beeindruckenden Innenräume ist mit dem Konferenzsaal
der Unesco in Paris (1957) entstanden (Bilder 11, 12).
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11 Schnitte durch das Gebäude der Unesco in Paris (1957), das Nervi
gemeinsam mit den Architekten Marcel Breuer und Bernhard H. Zehrfuß
realisierte …
12 … Die Lichtführung im Konferenzraum unterstreicht zugleich den
staatischen Kräfteverlauf
Das Faltwerk aus Stahlbeton ist von einer zusätzlichen Platte durchzogen.
Diese wird im Bereich der größeren Spannweite, also im Bereich
des Konferenzsaals nach oben gezogen und verläuft so immer
statisch sinnfällig voll ausgenutzt in der Druckzone. »Es gibt wenige
Beispiele der modernen Architektur, bei denen die restlose Durchdringung
architektonischen Schaffens und konstruktiven Denkens
zu einer derart überzeugenden Gestalt geführt hat« [11].
Aktualität Nervis Die Menge und Vielfalt von Nervis Oeuvre
macht es zwingend, dass hier vieles unerwähnt bleibt: Motor-
und Segelboote aus Ferro-Cemento (1948), der Entwurf für ein
drehbares Wohnhaus (1932), das Pierrelli-Hochhaus in Mailand
(1956) ebenso wie der Palast der Arbeit in Turin (1961) mit seinen
strahlenförmig angeordneten Pilzköpfen aus Stahlträgern oder die
markante Hängebrückenkonstruktion für die lange Halle der Papierfabrik
Burgo bei Mantua (1962) – um nur einige markante Beispiele
herauszugreifen. Viele seiner Bauwerke, insbesondere die großen
internationalen Projekte, sind in Zusammenarbeit mit Architekten
entstanden, der Einfluss dieser Arbeitsgemeinschaften auf Nervis
Formensprache wird dabei unterschiedlich bewertet [4]. Allen Projekten
Nervis, den realisierten wie den Entwürfen, ist eine spürbare
Gestaltungsfreude eigen, basierend auf einer erfindungsreichen
Konstruktion und einer konzeptionellen Umsetzung bis ins Detail.
Es ist dieser umfassende Ansatz, in dem sich gestalterische, konstruktive
und wirtschaftliche Argumente durchdringen, der Nervi bis
heute Aktualität verleiht. Mit dem Ansatz einer »richtigen« Sparsamkeit
hat Nervi gezeigt, wie serielle Fertigung und wirtschaftliche
Herstellung nicht zu Einfallslosigkeit und Monotonie führen müs-
Literaturhinweise:
[1] Luigi Ramazzotti, Das Werk von Pier Luigi Nervi. In: Gestalten in Beton –
zum Werk von Pier Luigi Nervi, arcus 7, Rudolf Müller Verlag, 1989
[2] Stefan Polónyi, Analyse der Tragwerke von Pier Luigi Nervi. In: Gestalten in
Beton – zum Werk von Pier Luigi Nervi, arcus 7, Rudolf Müller Verlag, 1989
[3] Pier Luigi Nervi, Die Architektur und die menschlichen Forderungen unseres
Jahrhunderts: In: Der Mensch und die Künste – Rolle und Aufgabe der
Künste in der Gesellschaft, Unesco, Weber S.A., Genf, 1970
[4] Ada Louise Huxtable, Pier Luigi Nervi, Otto Maier Verlag, Ravensburg,
1960
[5] Pier Luigi Nervi, Über das Entwerfen. In: Struktur in Kunst und Wissenschaft,
Gyorgy Kepes (Hrsg.), Brüssel, 1967
[6] Pier Luigi Nervi, Neue Strukturen, Stuttgart, Hatje Verlag, 1963
[7] Pier Luigi Nervi, Bauten und Projekte, Hatje Verlag, 1957
[8] Silvia Kugler, Gespräch mit Pier Luigi Nervi, in: du – kulturelle Monatszeitschrift,
Juni 1962, Conzett & Huber, Zürich
[9] Pier Luigi Nervi, Costruire Correttamente, Ulrico Hoepli, Mailand, 1965
[10] Irmgard Lochner, laufende Dissertation am ILEK, Universität Stuttgart
[11] Vorwort Jürgen Joedicke, in: ebd [7]
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sen. Für die Ingenieursdisziplin sind insbesondere Nervis theoretische
Auseinandersetzungen zum Entwerfen und seine Gedanken
über Entwurfsprinzipien von höchster Aktualität. Auch wenn sich
diese inhaltlich nicht direkt in unseren heutigen kulturellen Kontext
übertragen lassen, auch wenn Nervi selbst diese nicht immer eingehalten
haben sollte [2], könnten ihre Wesenszüge doch die so dringend
erforderliche Diskussion um Form und Konstruktion, aber
auch um die gestalterische wie statische und wirtschaftliche Verantwortung
aller am Bau Beteiligter zurück in die Ingenieurausbildung
bringen. A. B.
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