Förderpreis des Deutschen Stahlbaues 2008 - Bauen mit Stahl

Förderpreis des
Deutschen Stahlbaues
2008

Danksagung
BAUEN MIT STAHL dankt allen Jurymitgliedern
für ihren Einsatz und ihr
Engagement.
Unser besonderer Dank gilt der Fakultät
für Architektur der Fachhochschule
Köln für ihre Unterstützung und den
Herren Dipl.-Ing. Axel Kotitschke und
Dipl.-Ing. Heiner Rosenkranz, die uns
bei der Gesamtorganisation eine großartige
Hilfe waren.
Und natürlich sagen wir Dank allen
teilnehmenden Studierenden, die mit
ihren Arbeiten zum Gelingen des
Wettbewerbs beigetragen haben sowie
den Hochschulen, Professoren und
Dozenten für ihre Unterstützung.
Impressum
Bestell-Nr. SD 698/2008
Förderpreis des
Deutschen Stahlbaues 2008
Herausgeber:
BAUEN MIT STAHL e.V.
Sohnstraße 65
40237 Düsseldorf
Postfach 10 48 42
40039 Düsseldorf
Telefon (02 11) 67 07-828
Telefax (02 11) 67 07-829
zentrale@bauen-mit-stahl.de
www.bauen-mit-stahl.de
Oktober 2008
Ein Nachdruck dieser Publikation –
auch auszugsweise – ist nur mit
schriftlicher Genehmigung des
Herausgebers bei deutlicher
Quellenangabe gegen ein Belegexemplar
gestattet.
Titelbild:
Förderpreis des
Deutschen Stahlbaues 2008
1. Preis:
„Stadion in Krakau unter
Anwendung parametrischer
Designsoftware“ von
David Kosdruy und Eike Schling

Förderpreis des
Deutschen Stahlbaues
2008

Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
2
Vorwort der Vorsitzenden der Jury
Im Lichtstudio der Fachhochschule
Köln präsentierten sich im April
2008 insgesamt 78 Studienbeiträge
verschiedener deutscher Hochschulen
aus den Bereichen Architektur
und Bauingenieurwesen.
Dabei wurde der überwiegende
Teil der Wettbewerbsbeiträge von
Architekten eingereicht. Das breite
Spektrum von unterschiedlichen
Themen zeigt eindrucksvoll die
vielfältigen Einsatzmöglichkeiten
von Stahl auf und spiegelt sich
auch in der Vielfalt der ausgezeichneten
Arbeiten wider.
Die Jury war bemüht unter den
vielen eingereichten, sehr guten
Arbeiten diejenigen auszuzeichnen,
welche sich entweder durch
einen besonderen Innovationsgehalt
oder durch einen professionellen
Umgang mit dem Werkstoff
Stahl auszeichneten. Dabei
waren die innovativen Ideen sowohl
im ästhetischen als auch
im technischen Bereich zu finden.
Speziell der Siegerentwurf, ein
Fußballstadion für Krakau, weist
beide Aspekte in hervorragender
Weise auf. Die visuelle Erscheinung
ist äußerst prägnant und die
Umsetzung überzeugend. Während
der zweite Preis, eine Fußgängerbrücke
aus einem Edelstahlgeflecht,
vor allem durch das
große Maß an Eigenständigkeit
und Originalität im Entwurf überzeugte,
stehen die drei dritten
Preise für eine sorgfältige, funktionelle
Auseinandersetzung mit dem
Werkstoff Stahl – einerseits aus der
Sicht der Architekten, andererseits
aus der Sicht der Ingenieure.
Trotz des hohen Niveaus der eingereichten
Arbeiten stellte die Jury
fest, dass eine stärkere, kritische
Auseinandersetzung mit der Thematik
der Konzepte in Zusammenhang
mit dem Einsatz des Materials
Stahl wünschenswert wäre.
So wurden bedauerlicherweise
wenig Arbeiten eingereicht, die
sich mit Fragestellungen zum
Thema Energie und Nachhaltigkeit
befassen. Auffällig ist auch, dass
viele Anwendungsbereiche des
Stahls, insbesondere im Ingenieurwesen,
wie z. B. Arbeiten zu
Themen aus dem Stahlwasserbau,
dem Industrie- und Anlagenbau
und in der Produktentwicklung,
fehlen.
Wünschenswert aus Sicht der
Jury wäre daher vor allem auch
eine Erhöhung des Anteils von
Ingenieurbeiträgen und interdisziplinären
Arbeiten.
Hingegen ist der Umgang mit
freien Formen in Stahl häufiger in
den Studienarbeiten vertreten, die
sich experimentell mit dem Material
auseinandersetzen und unterschiedlichste
Trag- und Raumgenesen
entwickeln. Insgesamt ist
ein frisches und unverkrampftes
Umgehen mit dem Werkstoff zu
beobachten, von dem positive
Impulse ausgehen können.

Der Förderpreis des Deutschen
Stahlbaues, ausgerichtet von
BAUEN MIT STAHL e. V., ist eine
hervorragende Plattform, zukunftsweisende
Ansätze im Hochschulbereich
zu vertiefen. Er fordert
zum Austausch und zur Kooperation
der unterschiedlichen Disziplinen
auf, die den Erfindungsgeist
des Nachwuchses herausfordern.
Wir wünschen uns von Seiten der
Jury auch weiterhin eine rege Beteiligung
und Förderung des Umgangs
mit dem Werkstoff Stahl.
Köln, 4. April 2008
Vorsitzende der Jury zum
Förderpreis des
Deutschen Stahlbaues 2008
Prof. Dipl.-Ing. Arch.
Anthusa Löffler
(Vorsitzende Architektur)
Prof. Dr.-Ing. Martin Mensinger
(Vorsitzender Bauingenieurwesen)
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
Die Jury 2008 (Foto v. l. n. r.): Dr.-Ing. Karl-Eugen Kurrer (Chefredakteur Der Stahlbau, Berlin),
Prof. Dipl.-Ing. Arch. Armin D. Rogall (Fachhochschule Dortmund), Dr.-Ing. Volkmar Bergmann (Hauptgeschäftsführer
Deutscher Stahlbau-Verband DSTV, Düsseldorf), Prof. Dipl.-Ing. Arch. Stefan Schäfer
(Technische Universität Darmstadt), Prof. Reg. Baum. Dipl.-Ing. Arch. Anthusa Löffler (Hochschule für
Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig), Prof. Dr.-Ing. Martin Mensinger (Technische Universität München),
Dipl.-Ing. Horst Hauser (ehem. Geschäftsführer BAUEN MIT STAHL), Dipl.-Ing. Arch. Regina Schineis
(hiendl_schineis architektenpartnerschaft, Augsburg), Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtschaftsing. Marc Blum
(Geschäftsführer ArcelorMittal Commercial Sections Deutschland GmbH, Köln), Prof. Dipl.-Ing. Arch.
Gunther Vettermann (Fachhochschule Köln)
3

Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
4
Der Wettbewerb
Der im zweijährigen Turnus von
BAUEN MIT STAHL ausgelobte
Förderpreis des Deutschen Stahlbaues
für den studentischen Nachwuchs
der Architekten und Bauingenieure
besteht seit 1974. Der
Preis wird verliehen für fortschrittliche
und zukunftsweisende Ideen
und Lösungen mit Stahl-/Stahlverbund-Konstruktionen
auf den
Gebieten des Hoch- und Brückenbaues.
Um den Förderpreis können sich
Studierende der Architektur und
des Bauingenieurwesens an deutschen
Universitäten, Hoch- und
Fachhochschulen bewerben sowie
deutsche Staatsangehörige,
die an einer entsprechenden ausländischen
Einrichtung studieren.
Es können sich sowohl Einzelpersonen
als auch Arbeitsgemeinschaften
beteiligen.
Die Entwürfe sollen im engen Einvernehmen
mit entsprechenden
Lehrstühlen der Hoch- und Fachhochschulen
durchgeführt werden.
Sie können im Rahmen einer
Seminar- oder Diplomarbeit behandelt
werden. Zum Wettbewerb
zugelassen wird jeder Entwurfstypus
(z. B. Geschossbauten, Hallen,
Verkehrsbauten und Brücken
einschließlich aller Sonderformen
für das Wohnen und Arbeiten oder
für freie Nutzungen) sowie – insbesondere
bei Studenten des Bauingenieurwesens
– ausführliche
Abhandlungen/Untersuchungen
von Einzelaspekten zu Tragwerk
und Konstruktion. Es gibt keine getrennte
Wertung nach Kategorien.
Der Wettbewerb erfolgt anonym
über Tarnzahlen, die mit einem
Formblatt bei BAUEN MIT STAHL
anzufordern sind. Arbeiten, die
bereits am Wettbewerb um den
Förderpreis des Deutschen Stahlbaues
beteiligt waren, dürfen
nicht erneut eingereicht werden.
Die Teilnahme an anderen Wettbewerben
ist kein Hinderungsgrund.
Eine unabhängige Jury bewertet
die eingereichten Arbeiten in nicht
öffentlicher Sitzung. Ihre Entscheidung
ist endgültig, der Rechtsweg
ist ausgeschlossen. Das Preisgeld
für den Förderpreis beträgt bis zu
EURO 8.000 und verteilt sich auf
1., 2. und 3. Preise, darüber hinaus
werden für weitere Arbeiten
Lobe ausgesprochen. Über die Aufteilung
des Preisgeldes entscheidet
die Jury. Alle preisgekrönten und
die belobigten Beiträge erhalten
eine Urkunde. Der erste Preis wird
zusätzlich mit einer Medaille geehrt.
Die Gewinner des 1. Preises
wurden anlässlich des Deutschen
Stahlbautages (10. Oktober 2008
in Mainz) vorgestellt.
Die Jurysitzung
Die Jury unter den Vorsitzenden
Prof. Dipl.-Ing. Arch. Anthusa
Löffler (Vorsitzende Architektur)
und Prof. Dr.-Ing. Martin Mensinger
(Vorsitzender Bauingenieurwesen)
tagte am 3./4. April 2008
in der Fachhochschule Köln.
Von den insgesamt 137 Teilnehmern
am Wettbewerb wurden 78
Arbeiten (einschließlich Gruppenarbeiten)
eingereicht, davon 68
von Architekten, 6 von Bauingenieuren
und 4 von Gruppen beider
Disziplinen. Beteiligt waren
18 Technische Hochschulen/Universitäten
mit 45 Einreichungen
und 14 Fachhochschulen mit 33
Einreichungen. Entsprechend der
offenen Themenstellung des Studentenwettbewerbs
zeigen die
Entwürfe ein breites Spektrum von
Arenen, Türmen und Verkehrsbauten,
Büro- und Wohnungsbauten
bis hin zu freigeformten Baukörpern.
Die Einreichungen wurden in drei
Wertungsdurchgängen an zwei
Tagen beurteilt. Nach ausführlichen
Diskussionen wurden ein
erster, ein zweiter und drei dritte
Preise sowie zehn Lobe ausgesprochen.

Die Dokumentation
In der vorliegenden Broschüre werden
die prämierten und belobigten
Arbeiten des Wettbewerbs um
den Förderpreis 2008 dokumentiert.
Die Entwürfe sollen Ansporn
und Wegweiser für den Nachwuchs
sein und können vielleicht
innovative Wege für die Zukunft
des Bauens mit Stahl weisen.
Zum Architektenwettbewerb „Preis
des Deutschen Stahlbaues 2008“
wird gleichfalls eine Dokumentation
herausgegeben, die im Verlag
Georg D.W. Callwey erscheint
(ISBN 978-3-7667-1777-1).
Die Ausstellung
Die Wettbewerbsergebnisse zum
„Förderpreis des Deutschen Stahlbaues“
für den studentischen
Nachwuchs werden gemeinsam
mit dem „Preis des Deutschen
Stahlbaues“ für Architekten in
einer Wanderausstellung gezeigt,
die für ca. zwei Jahre die verschiedensten
Ausstellungsorte in der
Bundesrepublik durchläuft. Interessenten,
insbesondere Hochschulen,
wird die Ausstellung
kostenfrei zur Verfügung gestellt.
Der nächste Wettbewerb
Im Frühjahr 2010 lobt BAUEN
MIT STAHL wieder den Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues
aus. Auslobungsbedingungen und
Einreichungstermin werden rechtzeitig
bekannt gegeben und sind
im Internet unter www.bauen-mitstahl.de/wettbewerbe.htmabrufbar.
An den Hochschulen wird auf
den Wettbewerb aufmerksam gemacht.
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
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Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
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Stadion in Krakau unter
Anwendung parametrischer
Designsoftware
1. Preis:
David Kosdruy,
Eike Schling
Technische Universität München/
Lehrstuhl für Tragwerksplanung
Prof. Dr.-Ing. Rainer Barthel,
Dipl.-Ing. Lars Schiemann
Laudatio der Jury
Für die Fußball-Europameisterschaft
2012 in Krakau sollte ein
Stadion entworfen werden. Nach
den vielen Sportbauten der letzten
Jahre stellt eine innovative Herangehensweise
an das Thema, ohne
Effekthascherei, eine besondere
Herausforderung dar. Der Entwurf
zeichnet sich durch eine große
Systematik hinsichtlich der Tragwerksgenese
sowie seiner räumlichen
und funktionalen Umsetzung
aus und berücksichtigt in
hohem Maße nutzungstechnische
Anforderungen.
Obgleich an Vorbildern orientiert,
entstand hier eine überzeugende,
eigenständige Lösung. Die in der
Hülle realisierte, spiralförmige
Struktur mit umlaufenden Kaskadentreppen
im Innern wurde sehr
filigran und gestalterisch sensibel
umgesetzt. Die Funktionen bleiben
klar ablesbar, so dass der Besucher
durch Sichtbeziehungen und
Wegeführungen den Innen- und
Außenbereich wahrnehmen kann.
Der Entwurf nutzt eine parametrische
Designsoftware (Generative
Components) zur Generierung
einer identitätsstiftenden Hülle für
das Stadion sowie ihrer tragwerkstechnischen
Analyse und intensiven
Durcharbeitung. Dies führte
zu einer innovativen Formgebung
und einem für eine Diplomarbeit
sehr weit entwickelten Entwurfsstand.
Konzept
Die Tribünen für das 105 x 68 m
große Spielfeld wurden parametrisch
optimiert, um bei maximaler
Steigung und minimalem Sichtabstand
ca. 40.000 Zuschauer zu
fassen. Hinter den drei Rängen
liegen die geschlossenen Funktionen
in eingestellten Glaskernen.
Die horizontalen Erschließungsebenen
werden aus zwei Ringebenen
gebildet. Die vertikale
Erschließung windet sich auf der
Außenseite spiralförmig um das
Stadion.
Die mathematisch generierte
Stadionhülle teilt sich in zwei
Tragsysteme. Das Hauptdach, das
gleichzeitig die Fassade bildet,

endet in einem Druckring. Hier
schließt das konstruktiv unabhängige
Tragsystem des Innendaches
an. Das Hauptdachtragwerk trägt
das Kuppelsystem aus 32 Radialhauptträgern
und 8 Meridianringen
und wird durch spiralförmig angeordnete
Diagonalen ausgesteift.
Die Innendachkonstruktion ist ein
geschlossenes Dreiringsystem.
Es orientiert sich an dem Konstruktionsprinzip
der AWD Arena in
Hannover. Dabei stützt sich der
Dachinnenrand auf einen tiefer
liegenden Zugring, der nach außen
abgehängt ist.
Das System führt die Vertikallasten
in den Auflagerring zurück, wo sie
über die Abspannung der Haupt-
fassade bis in die Fundamente abgetragen
werden. Beide Systeme
nutzten den Ringschluss der Kräfte
aus, der durch die geschlossene,
runde Form des Stadions ermöglicht
wird.
Die Haut der Fassade bzw. des
Hauptdaches besteht aus bedruckter
ETFE Folie, die zwischen den
Fassadenträgern spannt. Für das
Innendach wird hochtransparente,
UV-lichtdurchlässige Folie eingesetzt,
die eine Besonnung des
Rasens und über Öffnungen die
Frischluftzufuhr sichert.
Entwicklung der Tragstruktur
v. r. n. l.: Hülle – Spiralerschließung durch Treppen –
Haupterschließung oberer und unterer Umgang – Logenboxen und Funktionskerne – Ober- und Unterrang
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
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Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
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„Bobinage“ Fußgängerbrücke
in Wangen im Allgäu
2. Preis:
Stefan Bieger,
Alexander Erz,
Michael Geiger,
Anna Karg,
Gerd Riedmiller
Hochschule Biberach University
of Applied Sciences/
Fakultät Bauingenieurwesen
Prof. Dr.-Ing. Martin Ernst,
Prof. Dr.-Ing. Günter Lumpe,
Prof. Dipl.-Ing. Kurt Schwaner
Fakultät Architektur und
Gebäudeklimatik
Prof. Matthias Loebermann
Laudatio der Jury
Im baulichen Kontext der mittelalterlichen
Stadt Wangen kommt
bei dieser Fußgängerbrücke der
Werkstoff Stahl in erfrischender
Art und Weise zum Einsatz. Als
Konstruktionsprinzip wird ein
gewickeltes Geflecht aus Edelstahl
gewählt. Trotz der Enge des
Geflechts strahlt die Brücke eine
große Leichtigkeit aus. Die Zugänge
werden als Eingangstore zur
Stadt in Szene gesetzt. In ihnen
befinden sich hydraulische Hebevorrichtungen,
die die Brücke vor
Hochwasserschäden schützen
sollen.
Die gelungenen Proportionen und
die bestechende Einfachheit des
Entwurfprinzips lassen erkennen,
wie die vorgeschlagene Fußgängerbrücke
zu einem Wahrzeichen
der Stadt Wangen werden könnte,
ohne das mittelalterliche Stadtbild
zu stören.
Konzept
Der Entwurf entwickelt sich aus
der Idee, einen Brückenraum zu
schaffen, bei dem die Brücke nicht
nur als Verbindung dient, sondern
vielmehr als Raum, der zum Verweilen
einlädt und als Eingangsportal
zur Altstadt. Als neues
Wahrzeichen Wangens nimmt die
Brücke Assoziationen zur alten
Argenbrücke auf. Modern interpretiert
soll sie zugleich Zeichen
für eine neue Zeit setzen.
Die zwei Eingangstore dienen
sowohl als Auftaktsituation für
das Erleben der Stadt als auch als
Ankerpunkte des Geflechts. Im
Inneren der Tore befindet sich die
Hydraulik der Hebeeinrichtung bei
Hochwasser. Die Hebevorrichtung
besticht durch ihre Einfachheit,
eine benutzerfreundliche Bedienung
und wartungsarme Technik.
Die Brücke kann somit in kürzester
Zeit aus der Gefahrenzone gehoben
werden.

Eingangsportal Konstruktionsprinzip
Die asymmetrische Struktur der
Konstruktion ermöglicht unterschiedliche
Ein- und Ausblicke
auf die Altstadt, die immer wieder
neue, spannende Blickbeziehungen
zur umliegenden Umgebung
aufbauen.
Die Wicklung beruht auf einem
einfachen Konstruktionsprinzip,
das sich aus vier Grundstäben
zusammensetzt. Diese sind innerhalb
des Geflechts gedreht und
gespiegelt und liegen in vier, in
sich verschobenen Ebenen, um
eine Überschneidung einzelner
Stäbe auszuschließen. Die Stäbe
werden nur an den Berührungspunkten
zusammengeschweißt.
Das Geflecht besteht aus Edelstahl.
Die Konstruktion erreicht einen
hohen Vorfertigungsgrad durch das
einfache Prinzip der vier Grundstäbe.
Die Brücke wird in der
Werkstatt komplett geschweißt,
mit dem LKW angeliefert und
dann in die vorhandenen Ortbetonportale
eingesetzt.
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des Deutschen Stahlbaues 2008
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Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
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Ein flexibles Mehrgenerationenhaus
in Metallbauweise
3. Preis:
Julia Kallweit
Fachhochschule Dortmund
University of Applied Sciences/
Fachbereich Architektur
Prof. Dr.-Ing. Helmut Hachul
Laudatio der Jury
Als Tragwerk für das Mehrgenerationenhaus
wird eine leichte,
flexible Skelettkonstruktion nach
dem Prinzip eines griechischen
Kreuzes gewählt, das mit austauschbaren
Innen- und Außenflächen
modularisierte Raumbereiche
entstehen lässt. Es bildet
sich ein gut proportionierter Wohnwürfel
mit interessanten Sicht- und
Raumbezügen.
Der sorgfältig bearbeitete Entwurf
bildet eine gelungene Einheit
aus dem Werkstoff Stahl, der eingesetzten
Technik und äußeren
Erscheinung.
Konzept
Bei diesem Entwurf für zukunftsorientiertes
Wohnen in einem
flexiblen Mehrgenerationenhaus
werden Aspekte der Nutzung
ebenso berücksichtigt wie der
Ökologie und Nachhaltigkeit, der
Wirtschaftlichkeit der Konstruktion
und entsprechender Materialwahl.
Es soll eine Wohnform entstehen,
die es allen Familienmitgliedern
ermöglicht, gemeinsam unter
einem Dach zu leben und gleichzeitig
autark zu sein. Wichtig
sind vor allem die Flexibilität der
Ansicht West
Ansicht Süd
Grundrisse und die Anordnung
der Wohneinheiten entsprechend
den Bedürfnissen der Nutzer,
Barrierefreiheit und eine gute
externe Erschließung.
Der Standort Phönixsee wird beispielhaft
für die innerstädtische
Nachverdichtung im Rahmen des
Strukturwandels im Ruhrgebiet
gewählt. Außerdem hat er durch
seine Historie eine metaphorische
Beziehung zum Stahlbau. Da der
See im Norden des Gebäudes liegt,
bietet sich zur Südseite eine energetische
Nutzung an, zumal sich
hier die Straße befindet und die
Fassade geschlossen sein kann.
Grundlage des Konstruktionsprinzips
ist ein Stahlskelett in Leichtbauweise.
Auskragungen werden
mit Diagonalen abgefangen. Träger
und Stützen setzen sich aus Leichtbauprofilen
zusammen und sind
durch Sicken gegen das Beulen
ausgesteift. Die Aussteifungen der
Gefache erfolgt durch Ständer und
Beplankung wie bei der klassischen
Ständerbauweise. Material- und
Farbwahl werden aus dem klassischen
Industriebau abgeleitet.

Grundriss 2. OG Schnitt
Das additive Prinzip durchzieht
die gesamte Gebäudestruktur. Die
haustechnische Infrastruktur ebenso
wie Tragwerk und Fassade sind
beliebig erweiterbar und basieren
auf einem Modulmaß im bestehenden
Konstruktionsraster. Alle
Elemente sind in einer Ebene vereint.
Für die Nachhaltigkeit des Gebäudes
sorgen ein auf Solartechnik
basierendes Energiekonzept mit
Photovoltaik-Modulen auf dem
Dach und einer Solarthermiefassade
sowie die Regenwassernutzung
für Außenbewässerung und
Grauwasser.
Systembauweise, standardisierte
Technik, erweiterbare Konstruktionsstrukturen,
Systematisierung
der Haustechnik, die Nutzung
regenerativer Ressourcen sowie
die verwendeten Materialien und
Systeme zählten im Industriebau
zu den Klassikern und sind bewährt
und erprobt. Deshalb ist
mit einer kurzen und gut kalkulierbaren
Bauzeit zu rechnen.
Isometrie
Horizontalschnitt Solarthermiefassade
10 Blechwanne für Solarkollektor
Solarthermiefassade
11 Befestigung der Solarthermiepaneele
12 Gedämmter Rahmen
Solarthermiepaneel PUR
13 Kastenstütze 200/400 mm mit Zulauf
und Rücklauf für Solarthermie
14 Rohr DN 100
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
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Loreley-Brücke
3. Preis:
Benedikt Fischer
Universität Stuttgart/
Institut für Tragkonstruktionen und
Konstruktives Entwerfen
Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers,
Dipl.-Ing. Dominik Heni,
Dipl.-Ing. Florian Scheible
Laudatio der Jury
Der Entwurf für eine Rheinquerung
am Fuße der Loreley setzt sich sehr
intensiv mit der exponierten Topographie,
einer darauf abgestimmten
Brückenkonstruktion sowie
den funktionalen und verkehrlichen
Bedingungen auseinander.
Das Konzept einer zweifach gekrümmten
Hängekonstruktion,
das die Primärlasten nur in Form
von Zugkräften ableitet, besticht
durch Eleganz und Leichtigkeit,
wobei die komplexen Kraftver-
läufe einer hochbelasteten Verkehrs-
und Fußgängerbrücke in
den Hintergrund treten. Das Selbstverständnis,
mit dem das Projekt
als weitere touristische Attraktion
im Kreise von Burgen und Landschaft
gesehen wird, ist sehr zu
begrüßen. Die formale Einheit von
Konstruktion und Gestalt weiß zu
überzeugen.
Konzept
Das Gebiet zwischen Bingen und
Koblenz mit dem Loreley-Felsen
zählt seit 2002 zum UNESCO-
Welterbe. An eine Rheinquerung
zwischen Mainz/Wiesbaden und
Koblenz stellen sich deshalb besondere
Anforderungen. Der Entwurf
berücksichtigt neben funktionalen
insbesondere architektonische
Kriterien sowie die regionalwirtschaftliche
Bedeutung der
Brücke.
Um den Blick durch das Tal nicht
durch Pylone oder Druckbögen
zu verstellen, wird ein S-förmiger
Brückenverlauf gewählt, bei dem
das Haupttragseil über den Fluss
von der einen Bergspitze zur
gegenüberliegenden spannt. Zwei

aneinander gekoppelte, einseitig
gestützte Kreisringträgersegmente
sollen eine torsionsfreie Konstruktion
ermöglichen. Es entsteht eine
Tragwerk
unglaublich schlanke und leichte
Brückenform, die sich wunderbar
in die vom Flusslauf bestimmte
Topographie einfügt.
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
Im Falle einer asymmetrischen Belastung
der beiden Kreissegmente
wird das schwächer belastete Segment
in horizontaler Richtung auf
Biegung belastet. Diese Belastung
soll die ohnehin benötigte, 9,5 m
breite orthotrope Fahrbahnplatte
aufnehmen. Sie wirkt als horizontal
liegender Biegeträger. In der
Dreidimensionalität sorgt der quer
dazu laufende Fachwerkträger für
eine ausreichende Steifigkeit.
Der Rad- und Wanderweg verläuft
aus Sicherheits- und Lärmschutzgründen
als getrennter Kreisringträger
horizontal und vertikal versetzt
zur Fahrbahn. Trotz der räumlichen
Trennung werden Haupttragseil
und Hänger von Weg
und Fahrbahn gemeinsam genutzt.
Fahrbahn und Rad- Wanderweg
verlaufen beide stets auf der
Außenseite der Krümmung und
erfahren durch die S-Form und
die gegenseitige Überschneidung
einen interessanten Blickrichtungswechsel
rheinaufwärts und rheinabwärts.
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Förderpreis
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Optimierung von Querkraftanschlüssen
im Stahlhochbau
3. Preis:
Dipl.-Ing. (FH) Vesna Zizek ˇ ˇ
Hochschule München/
Fakultät für Bauingenieurwesen
Prof. Dr.-Ing. Jörg Ansorge
Univ. Prof. Dr.-Ing.
Martin Mensinger (TU München)
Laudatio der Jury
Der oberkantenbündige Trägeranschluss
ist im Hoch-/Industrieund
Anlagenbau gängiger Standard.
Die konventionellen Anschlussdetails,
wie Doppelwinkel und
Ausklinkungen sind im Hinblick
auf Fertigung und Montage jedoch
sehr aufwendig, insbesondere bei
Wiederholeffekten. Der Einsatz
von Fahnenblechen zur Verbindung
von Haupt- und Nebenträgern
bietet dagegen in jeder
Hinsicht eine sehr wirtschaftliche
Lösung, deren Anwendung sich in
der Praxis aber bisher kaum durchgesetzt
hat.
Der Abgleich der Ergebnisse eines
Rechenmodells mit einer Versuchsreihe
zeigt das wirtschaftliche
Potenzial des Anschlusstyps. Die
Erkenntnisse könnten Anstoß
geben zu systematischen Untersuchungen
der Standardisierung
analog zu den „Typisierten Anschlüssen
im Hochbau“. Unter
Berücksichtigung wesentlicher
Randbedingungen lässt dieser
Anschlusstyp auch für den Verbundbau
interessante Perspektiven
erwarten.
Konzept
Obwohl es bislang nicht zu
Schadensfällen kam, wurden an
Fahnenblechanschlüsse zuletzt
strengere Anforderungen gestellt,
wie z. B. die Verwendung von
Passschrauben. Ihre Wirtschaftlichkeit
ginge hierdurch verloren.
Hintergrund ist, dass sich bei beidseitigem
Anschluss an den Hauptträger
durch eine geringe Rotationsfähigkeit
eine unfreiwillige Durchlaufwirkung
ergibt, die bei der Konstruktion
zu berücksichtigen ist.
Typ 1, Anschluss rechts Typ 1, Anschluss vorn
Die Arbeit untersucht, wie groß
diese Durchlaufwirkung ist und
versucht ein möglichst realistisches
Berechnungsmodell zu finden.
Insgesamt vier Varianten des Fahnenblechanschlusses
mit unterschiedlichen
Blechdicken und
Schraubenanzahlen werden in
Belastungsversuchen geprüft und
mit einem Doppelwinkelanschluss
verglichen. Die Ergebnisse zeigen,
dass alle Anschlüsse gut die doppelte
Last aus den Vorbemessungen
getragen haben. Unter Einhaltung
bestimmter Konstruktionsregeln
sind Fahnenblechanschlüsse
damit eine gute und
wirtschaftliche Lösung zur Querkraftübertragung.
Die Durchlaufwirkung des Nebenträgers
durch den beidseitigen
Anschluss an den Hauptträger
beträgt etwa 30 %. Bei einer Ausführung
als Verbunddecke würde
sich das auf das Fahnenblech wirkende
Stützmoment vermutlich
noch verringern, da sich die Zugzone
in die obere Bewehrungslage
verlagert. Die entwickelte
Bemessungshilfe erleichtert einen
raschen Nachweis des Anschlusspunktes.

Als weitere Versuchsreihen werden
vor allem Variationen im Hinblick
auf Profilgröße, Lastbild und
Deckenaufbau angeregt. Durch
(nichtlineare) Berechnungen mit
Finite-Elemente-Programmen
wäre eine genauere Festlegung
der Anwendungsgrenzen möglich.
Zukünftige Forschungen könnten
sich mit der Frage befassen, wie
sich der Anschluss bei einer Ausbildung
als Verbunddecke verhält.
Anschlussgeometrie für verschiedene Typen von Fahnenblechanschlüssen
Versuchsergebnis Typ 2, Momentenverlauf
Querkraftanschluss
mit Fahnenblechen (Schema)
TYP 1 und TYP 2
TYP 4
TYP 3 TYP 4
Versuchsergebnis Typ 2, Querkraftverlauf
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des Deutschen Stahlbaues 2008
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Leben über dem Rhein –
Eine Wohnbrücke für Duisburg
Lob
Jörn Wähnert
Fachhochschule Düsseldorf/
Peter Behrens
School of Architecture
Prof. i.V. Dipl.-Ing. Ercan Agirbas
Laudatio der Jury
Der Entwurf für neue, interessante
Wohnformen am Wasser zeigt, wie
sich in einer Brückenkonstruktion
aus Stahl eine Wohnbebauung
mit variierenden Grundrissen und
atemberaubenden Aussichten
realisieren lässt.
Hier wurde das Thema „Stadt-
Land-Fluss“ in interessanter Sichtweise
durch einen außergewöhnlichen
Wohnungsbau thematisiert.
Konzept
Als Lage für das Wohnprojekt
„Stadt-Fluss-Land“ in Duisburg
wird der Rheinabschnitt zwischen
den Stadtteilen Hochfeld und
Rheinhausen gewählt. Die Wohnbrücke
mit hochwertigen Wohneinheiten
soll in engem Bezug zu
dem von Foster entwickelten Masterplan
das Quartier aufwerten und
die beiden Uferseiten mit unterschiedlichen
Charakteren enger
miteinander verzahnen.
Das markante Stahltragwerk stellt
den lokalen Bezug zur Industrietradition
der Stadt Duisburg her.
Es besteht aus einer außen liegenden,
rautenförmigen Stahlfachwerk-Konstruktion
aus Hohlprofilen.
Die Deckenträger bestehen
aus IPE-Profilen, die an das Haupttragwerk
angeschweißt werden.
Die Zufahrt zur Brücke erfolgt von
beiden Ufern aus über Rampen
auf die Ebene –1, Fußgänger und
Radfahrer betreten sie auf der
Hauptebene 0. Vier Erschließungskerne
stehen Bewohnern und
Besuchern bis zur Ebene +7 zur
Verfügung.
Die Nutzungsstruktur der Brücke
ordnet sich nach den Grundprinzipien
einer Stadt, Form und
Bebauung verdichten und öffnen
sich. Über dem Rhein entsteht ein
einzigartiger Raum, der das Leben
über dem Wasser besonders intensiv
erlebbar macht.

Zehn Ebenen bieten Platz für Gewerbe,
Gastronomie, Wohnen und
Arbeiten, Erholungs-, Freizeit-/
Sportangebote. Ein rampenartiger
„Spazierpfad“ beginnt am Westufer
und schlängelt sich in die Höhe bis
zum Mittelpunkt der Brücke zur
Parkebene +7. Hier ist die räumliche
Dimension der gesamten
Anlage mit freiem Ausblick erlebbar.
Das Wohnen ist auf der 1. bis 6.
Ebene situiert. Die Bebauung auf
der Südseite der Brücke ist niedriger
als auf der Nordseite, um ausreichenden
Lichteinfall für alle
Wohnungen zu gewährleisten.
Entsprechend ihrer Ausrichtung
unterscheiden sich auch die Wohnungstypen.
Die Südwohnungen
verfügen über Sonnenbalkone
und sind eingeschossig. Ein Laubengang
im Inneren der Brücke
ermöglicht eine witterungsgeschützte
Erschließung der Wohneinheiten.
Die Nordwohnungen
sind als Maisonettewohnungen
mit offener Galerieebene aus-
gebildet und haben ebenfalls
Balkone zur Flussseite.
Auf dem Dach und an der Südseite
des Tragwerks befinden sich
Fotovoltaikanlagen zur Energieversorgung.
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des Deutschen Stahlbaues 2008
18
Aussichtsturm für die
IBA Hamburg 2013
Lob
Alexander Körber,
Laura Westenfelder
Technische Universität Berlin/
FG Konstruktives Entwerfen und
Klimagerechtes Bauen
Prof. Dipl.-Ing. Rainer Hascher,
Dipl.-Ing. Arch. Beate Boenick
Laudatio der Jury
Der knapp 53 m hohe Turm zitiert
die Form des Rotationshyperboloids,
dessen Korsett von einer spiralförmigen
Treppe mit Wangen aus
Rechteck-Hohlprofilen gebildet
wird. Gleichwohl weicht der Entwurf
von der reinen Baugeometrie
des durch Geraden erzeugbaren
Rotationshyperboloids insofern
ab, als die aus Rundhohlprofilen
bestehenden Druckstützen an die
Treppenwangen gelenkig angeschlossen
werden. Dadurch entsteht
ein räumliches Fachwerkband
mit den Treppenwangen als durchlaufenden
Ober- und Untergurt.
Der Entwurf dieses außergewöhnlichen,
räumlichen Fachwerks
zeigt die überraschenden Möglichkeiten
des Konstruierens mit Hohlprofilen
aus Stahl.
Konzept
Für die IBA und die IGA 2013 in
Hamburg soll auf dem Gelände
der ehemaligen Mülldeponie
Georgswerder ein Aussichtsturm
errichtet werden.
Als formgebendes Element für den
Turm wird eine Treppe gewählt, die
den Besucher spiralförmig nach
oben führt. Um den Schwung des
Aufstiegs nicht zu stören, erhalten
plattformähnliche Treppenstufen
den Vorzug gegenüber Aussichtsplattformen.
Auch auf einen Fahrstuhl
wird bewusst verzichtet.
Der Turm hat eine Höhe von
52,75 m, die obere Aussichtsplattform
liegt auf 40,15 m. Seine innen
liegende Tragstruktur wird durch
die Treppe ausgesteift. Innere und
äußere Wangen der Treppe werden
biegungssteif über HEB-Täger
verbunden und damit als Vierendeelträger
ausgebildet. Die Tragstruktur
ragt über die Aussichtsplattform
hinaus, um den formgebenden
Gedanken der Treppe
zu verstärken.
Tragende Elemente sind 64 Rundrohrprofile
(St52) mit einem
Querschnitt von Ø 219,1 mm
d = 3,2 mm und einer durchschnittlichen
Länge von ca. 10 m. Zusammengehalten
werden die Druckstäbe
durch die beiden mit HEB14
Trägern verbundenen Wangen der
Treppe. Bei dem inneren Wangenprofil
handelt es sich um ein Hohlprofil
aus St52 h = 300 mm b =
250 mm, das äußere Wangenprofil
ist als U-Profil ausgeführt. Hier
sind Lichtinstallationen untergebracht.
Die beiden Treppenwangen halten
die Druckstäbe, über die die
Normalkraft abgetragen wird, zusammen.
Da sie an allen Knotenpunkten
miteinander verbunden
sind, wirken sie wie ein Vierendeelträger
und verhindern das Ausdrehen
der Wange (Spirale). So wird
die innere Wange überwiegend
auf Zug und die äußere überwiegend
auf Druck beansprucht. Die
Wangenstärke ergibt sich durch
die Breite der Rundrohrprofile.
Weiterhin fixieren die beiden Wangen
die Knotenpunkte der Druckstäbe.
Das Fundament ist ein bewehrtes
Ringfundament, auf dem punktuell
die 15 Stahlstützen aufgelagert
werden. Das Stahlrohr wird
auf einer Fußplatte verschweißt,
die im Fundamentkopf verankert
ist. Die Fuge zwischen Fundamentkopf
und Fußplatte wird mit Quellmörtel
ausgefüllt, um die Last
flächig zu übertragen.

Aussichtsturm für die
IBA Hamburg 2013
Lob
Dorian Hohmann,
Tobias König
Technische Universität Berlin/
FG Konstruktives Entwerfen und
Klimagerechtes Bauen
Prof. Dipl.-Ing. Rainer Hascher,
Dipl.-Ing. Hendrik Huckstorf
Laudatio der Jury
Um diesen ästhetisch und funktional
ansprechenden Aussichtsturm
zu entwickeln, werden die Mittel
des klassischen Stahlbaus mit der
Technik der für Hamburg bedeutenden
Containerschifffahrt kombiniert.
Die Container, zur Erschließung
und zum Verweilen gedacht, werden
in ein schlichtes Stahltragwerk
eingebunden. Das ansprechende
Farbkonzept und die gelungenen
Proportionen lassen ein angenehm
unaufdringliches Bauwerk
entstehen.
Konzept
Für die IBA und die IGS 2013 in
Hamburg soll ein Aussichtsturm
entworfen werden. Der Standort
liegt relativ zentral, auf dem
höchsten Punkt des Geländes (in
ca. 40 m Höhe) im Süden Hamburgs.
In Assoziation zu den charakteristischen
Merkmalen der
Hafenstadt bilden Schiffscontainer
die Entwurfsgrundlage.
Der Aussichtsturm hat eine Seitenlänge
von 11 x 11 m und eine
Gesamthöhe von 97,5 m. Er trägt
neun baugleiche Container, die in
unterschiedlichen Ausrichtungen
im Tragwerk Platz finden und
diverse Funktionen beinhalten,
wie z. B. Gastronomie und Ausstellungsflächen.
Die Stirnseiten
der Container sind verglast und
ermöglichen den freien Ausblick
auf die umgebende Landschaft.
Die Container werden durch das
Aufzugssystem miteinander verbunden
(drei Container werden
durchstoßen) und über ein komplexes
Treppensystem erschlossen,
das relativ frei innerhalb des Turmes
hängt. Dadurch ist es möglich
auf dem Weg zur Aussichtsplattform
an verschiedenen Stellen
zwischen Treppen und Aufzug zu
wechseln. Bis zur Aussichtsplattform
sind es 630 Stufen.
Das Tragwerk des Turmes besteht
aus vier vertikalen Hohlprofil-
Hauptträgern im Abstand von
10 m, die mit horizontalen Querträgern
verbunden werden. So
entsteht eine Struktur mit quadratischem
Grundriss und quadratischen
Kassetten. Je Seite liegen
neun Kassetten übereinander.
Die Kassettenfelder von 10 x 10 m
werden durch diagonale Zugseile
ausgesteift. Jede Kassette beinhaltet
einen Container mit den
Abmessungen von 3 x 3 x 10 m.
Position, Ausrichtung und Nutzung
der Container variieren.
Windlasten wurden bei der Konstruktion
berücksichtigt. Die horizontale
Aussteifung erfolgt mittels
Grund- bzw. Dachfläche der einzelnen
Container und durch das
Aussichtsplateau auf der 9. Etage.
Die kraftschlüssige Verbindung,
beispielsweise der Containergrundfläche
mit drei von vier Querträgern
einer Ebene, wirkt einer Verformung
entgegen. Die Container
sind entweder mit der Grund- oder
der Dachfläche mit der Querträgerebene
verbunden. Das Knicken
Ansicht
einzelner Bauteile in Folge von
Verkehrslasten ist durch die ausreichende
Dimensionierung des
Hohlprofils ausgeschlossen.
Der Aufzug befindet sich in einer
Ecke des Turms und durchstößt
die über ihm liegenden Container
sowie die Aussichtsplattform.
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
Container –
Treppenlauf
(Teilansicht)
Container,
Level 2
19

Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
20
Royal Blooming
Lob
Clementine Pohl (Entwurf),
Sebastian Thor (3-D-Darstellung)
Technische Universität Berlin/
Institut für Entwerfen, Konstruktion,
Bauwirtschaft und Baurecht/
FG Tragwerksentwurf und
-konstruktion
Prof. Dr.-Ing. Eddy Widjaja,
AA Dipl. Susanne Hofmann
Laudatio der Jury
Das Clubhotel „Royal Blooming“
für junge Nachtschwärmer mitten
im Plattenbaugebiet Ostberlins ist
ein bemerkenswerter Beitrag auf
dem Gebiet freier Formen.
Die in einem filigranen Stahlgerüst
eingesetzten transluzenten GFK-
Kapseln bilden eine von weitem
sichtbare „Blüte“ als Stadtmarke.
Bei entsprechender Ausstattung
könnte dieses Clubhotel auch für
die „Silver-Generation“ interessant
sein.
Konzept
Für die Formentwicklung dieser
Aufsehen erregenden Hotel-Architektur
stand ein Berliner Szene-
Club Pate.
Club
Die vertikale Haupttragkonstruktion
wird durch Stützen aus Rundrohren
(Ø 50 cm) gebildet. Die
horizontale Aussteifung erfolgt
geschossweise durch zwei mit
Querträgern verbundene, parallele
Ringträger (25 x 50 cm Doppel-
T-Querschnitt) entlang der geschwungenen
Außenkubatur des
Gebäudes.
Alle Anschlüsse sind biegesteif
ausgeführt. Die Aussteifung erfolgt
über Rahmenwirkung (biegesteife
Anschlüsse Träger-Stütze/Ring).
Die massiven Gussknoten werden
über Stirnplatten mit den Profilen
der Ringträger, Stützen und Querverbindungen
verschraubt. So wird
der Ring von Diagonalaussteifungen
freigehalten.
Die Erschließung des Gebäudes
erfolgt über den Ring, der durch
das Traggerüst gebildet wird. Die
Decken im äußeren Ring bestehen
aus Filigranplatten.
Ab dem 10. OG schließt sich ein
filigranes Raum-Tragwerk an, in
das die 120 vorgefertigten, ca.
5,5 x 2,5 x 2,5 m großen Zimmerkapseln
eingesetzt werden. In ihrer
Mitte entsteht ein Luftraum. Die
kleinen „Liebesnester“ bilden als
selbsttragende, in sich abgeschlossene
Kapseln die Außenhülle
von Royal Blooming. Ihre
Schalen bestehen aus GFK-Sandwich
mit innen liegenden Rippen
zur Stärkung der Stabilität, transluzenter
Wärmedämmung sowie
innen liegendem Installationssystem.
Der eingehängte Club, das Herz
von Royal Blooming, wirkt schwebend
und wird über den äußeren
Ring erschlossen. Der gläserne
Pool liegt auf einem Seilnetz auf,
welches im 10. OG an den hier
als Fachwerkträger ausgeführten
Ring angeschlossen wird. Um die
großen Spannweiten im Inneren
stützenfrei zu überbrücken, verlaufen
die Deckenträger (Stahl-
Hohlkastenquerschnitt) entlang
der Hauptmomentenlinie. Diese
Konstruktion ist von der Struktur
eines Riesen-Seerosenblattes inspiriert.
Die Deckenplatten bestehen
aus Glas.
Die Lasteinleitung in den Baugrund
erfolgt über KPP-Verfahren
(Kombination aus Flächengründung
und schwebender Pfahlgründung),
um das Risiko von
Setzungen und Verformungen zu
verringern.

Meilenwerk Berlin
(Erweiterung – Neubau)
Lob
Christian Eichhorn,
Florian Zahn
Hochschule für Technik Stuttgart/
University of Applied Sciences
Prof. Dipl.-Ing. Sebastian Jehle
Laudatio der Jury
Der Anbau an bestehende Hallen
eines ehemaligen Straßenbahndepots
kontrastiert zur klassischen
Industriebausubstanz. Der mehrfach
geknickte Baukörper, der als
Ausstellungshalle für Oldtimer dienen
soll, wurde als Stahlfachwerkkonstruktion
geplant. Die Gestaltung
der Fassade mit wetterfestem
Stahl ist klar, sie wird lediglich
durch wenige, große Lichtöffnungen
durchbrochen. Die Außenwirkung
wird durch die Gebäudeform
erreicht. Die Arbeit ist ein
gelungener Vorschlag zum aktuellen
Thema des Bauens im Bestand.
Konzept
Das Meilenwerk in Berlin befindet
sich in einem ehemaligen Straßenbahndepot,
den sogenannten
Wiebehallen. Der damalige Umbau
wurde sehr behutsam durchgeführt.
Der Neubau bringt ein architektonisches
Wechselspiel aus Alt und
Neu. Körpersprache, Erscheinungsbild
und Funktionalismus waren
die entwurfsbestimmenden Faktoren
für das Meilenwerk II.
Der Entwurf zeigt einen mehrfach
geknickten Baukörper, dynamisch
und spannungsgeladen, geprägt
durch eine extrovertierte Ausstrahlung.
Durch ihn soll das Meilenwerk
ein neues Gesicht erhalten.
Die Nutzung umfasst sowohl Ausstellung
als auch Instandsetzung
der Oldtimer. Der Besuchereingang
befindet sich östlich, der Eingangsbereich
zur Werkstatt westlich.
Als Tragstruktur für den Neubau
wird eine Stahlfachwerk-Konstruktion
aus gewalzten Rechteck-
Hohlprofilen mit eingesetztem
Betonkern gewählt. Sie ist innenliegend
und bleibt als architektonisches
Stilmittel sichtbar. Für die
Dacheindeckung wird Trapezblech
gewählt.
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
Bekleidet ist die Stahlkonstruktion
mit zusammengeschweißten Platten
aus wetterfestem Stahl. Der
dunkle, leicht changierende Farbton
seiner Oberfläche wirkt warm
und natürlich, aber zugleich rau
und puristisch. Durch die ganzheitliche
Einfassung des Baukörpers
wird eine monolithische Wirkung
erzielt, die einer Skulptur ähnelt.
Für ausreichendes Tageslicht sorgen
großflächige Öffnungen von
bis zu 32 m 2 . Die Fensterflächen
werden von einem 30 cm breiten,
pulverbeschichteten Stahlblechrahmen
gefasst, der in seiner Oberfläche
der Fassade ähnelt, wogegen
er durch seine Farbgebung im
Kontrast zur rostig braunen Fassade
steht.
„Manchmal braucht es Kontraste,
um Harmonie zu erzeugen“ – dieser
Leitgedanke durchzieht die gesamte
Entwurfsfindung.
21

Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
22
Gästehaus der WWU –
Landhaus Rothenberge
Lob
Daniel Büning,
Steffen Kronberg,
Lars Plichta
Fachhochschule Münster/
Fachbereich Architektur
Prof. Prof. h. c. Dipl.-Ing.
Herbert Bühler
Laudatio der Jury
Die Aufgabe, ein Gästehaus für
die Unterbringung von Seminarteilnehmern
eines benachbarten
Tagungszentrums zu entwerfen,
wurde mit einem aufgeständerten
Baukörper gelöst. Das klare, unaufgeregte
Gebäude steht in seiner
Modernität im spannenden Dialog
zur Altbebauung und der parkartigen
Landschaft.
Durch den Einsatz des Werkstoffes
Stahl ist eine sehr gelungene
Lösung erzielt worden.
Konzept
Das Gästehaus sollte mindestens
acht Zimmer und weitere Seminarräume
beherbergen. Der Entwurf
spielt mit dem Charakter des Ortes
und bringt Assoziationen zu den
Bäumen im Park.
Die Nutzungen sind unterschiedlichen
Höhenniveaus zugeordnet.
Die Erschließungsebene ist vollständig
geöffnet, das Gebäude aufgeständert,
der Geländeverlauf
erfahrbar. Eine Rampe führt den
Besucher nach oben, ein Betonkern
mit Wendeltreppe erschließt
das Obergeschoss. Die von Stützen
und Säulen getragene Wohnebene
vermittelt Schutz und Geborgenheit.
Die obere Aussichtsebene
schwebt, nur am „Stamm“ (Betonkern)
gehalten, über dem Gebäude.
Ein großer Austritt auf der Höhe
der Baumkronen ermöglicht freie
Blicke in die schöne Hügellandschaft.
Als Tragwerk wird eine aufgeständerte
Stahlfachwerkkonstruktion
mit Betonkern gewählt. Das Primärtragwerk
bilden drei raumhohe
Fachwerkträger, das Sekundärtragwerk
besteht aus auskragenden
Fachwerken in den Zwischenwänden
der Wohnzellen. Die einzelnen
Felder der Decke werden
durch Auskreuzungen ausgesteift.
Die Aussteifung des Bodens wird
durch eine kraftschlüssige Verbindung
des Trapezblechs (mit Aufbeton)
und der einzelnen Untergurte
erzielt. Die geringe Stützenanzahl
unterstreicht den schwebenden
Charakter des Gebäudes.
Die oberste Ebene ist offen und
leicht gestaltet, was durch schlichte
Detaillösungen und großzügige
Glasflächen im Konferenzraum
erreicht wird.
Die Gebäudeelemente – einschließlich
der Kerne der Wohnzellen
– können großenteils vorgefertigt
und auf der Baustelle montiert
werden. Dies ist besonders
wirtschaftlich und beschleunigt
den Bauablauf.

Hülle
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
23

Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
24
Eine Berghütte aus Feinblech
Lob
Fabian Nienhaus,
Emil Peus
RWTH Aachen/
Fakultät für Architektur –
Lehrstuhl für Tragkonstruktion
Dipl.-Ing. Ralf Herkrath
Laudatio der Jury
Aus selbst tragenden, facettierten
Feinblechen wurde eine Wohnhöhle
entworfen. Die skulpturale
Figur bildet eine Landmarke mit
schmeichelnder Persönlichkeit.
Konstruktion und Materialeinsatz
aus dünnem Stahlblech unterstreichen
die filigrane Eleganz dieses
Raumfaltwerks aus Freiformflächen.
Vor allem die Genese dieser
Arbeit hat die Jury überzeugt.
Konzept
Die Form der Schutzhöhle ergibt
sich aus der Funktion heraus. Die
„S“ Krümmung ermöglicht von
innen den Blick auf einen Gipfel
und ins Tal der Bergregion.
Aus der entworfenen Freiformfläche
wird eine Netzstruktur entwickelt.
Die Netzstruktur wird in
Dreiecksflächen unterteilt. Von
diesen Dreiecken werden die Mit-
ten über den Höhenvektor hochgelotet.
Der so gefundene Hochpunkt
wird mit den Ecken der Dreieckfläche
verbunden und schafft
die innere Struktur aus Pyramiden.
Die äußere Struktur aus Hexagonen
entsteht zwischen den Hochpunkten
der Pyramiden. So bildet
sich ein in sich steifes Faltwerk.
Für den Bau dieses Faltwerks werden
die Hexagone in jeweils drei
sechsseitige Pyramiden unterteilt.
Diese sind einfach und präzise aus
Feinblech kantbar und werden
über an den Kanten angebrachte
Flansche gefügt. Die Flansche
verstärken zusätzlich die Kanten
der Struktur. Die Röhrenform des
Entwurfs nutzt die statisch in sich
steife Konstruktion optimal aus
und ermöglicht eine minimale
statische Höhe des Faltwerks. Die
Hexagone auf der Außenhaut können
daher mit sehr flachen Winkeln
gekantet werden und weisen
Wind und Wasser effektiv ab. Nach
innen reflektiert die Struktur die
Wärme und reduziert den Wärmeverlust.
Entwurfsprozess
Durch die Facettierung entsteht
ein abwechslungsreiches Lichtund
Schattenspiel im Innen- und
Außenbereich.
Die Schutzhütte bietet acht bis
zehn Personen Platz. Weil ihre
Blechstruktur keine ebene Fläche
bildet, eignet sie sich nicht als
Schlafuntergrund. Der Innenraum
erhält deshalb drei Holzbohlenplateaus
in einer Länge von min.
2 m. Der Raum verkleinert sich
über den Schlafebenen stetig in
Breite und Höhe. Ein Ofenrohr
führt vom Sitzkreis ausgehend der
Decke entlang in den hinteren Teil
der Höhle und ragt dort durch das
Ausguckloch ins Freie.
Die in diesem Entwurf erprobte
Feinblechstruktur liefert Anregungen
für den kostengünstigen Fassadenbau.
Die standardisierten
Fassadenelemente werden in der
Werkstatt vorgefertigt und anschließend
auf der Baustelle lediglich
montiert. Neben einer Zeitersparnis
ist eine Produktion mit geringen
Toleranzen und einer fortwährenden
Qualitätssicherung möglich.
Facettierte Blechfassaden
bieten den Vorteil, durch gesteuerte
Ausbildung der Bauteilgeometrie
Bestandteil des Tragwerks
zu werden. So können Nebenträgerlagen
eingespart oder flächige
Bereiche dünner bemessen werden.
Metallbleche können zudem
gut recycelt werden.

Messe Pavillon mit Stahl
Lob
Christian Bonefeld
Fachhochschule Dortmund –
University of Applied Sciences/
Fakultät für Architektur
Prof. Dr.-Ing. Helmut Hachul
Laudatio der Jury
Von der reinen Produktschau hat
sich die heutige Messelandschaft
zu temporären Marketing- und
Kommunikationsplattformen entwickelt.
Bei diesem Entwurf für
den Messestand eines blechverarbeitenden
Betriebes wurde aus
firmeneigenen Produkten eine
repräsentative Raumskulptur in
Form einer „Möbius-Schleife“ entwickelt.
Ihre Filigranität wurde
durch gekantete, leichte U- und
Z-Profile erreicht.
Zur Aussteifung der Konstruktion
wurden die verdrehten Längsprofile
mit den queraussteifenden
U-Profilen im Clinching-Verfahren
kraftschlüssig verbunden. Die Steifigkeit
der einzelnen „Schleifen“,
die statisch in einem Auflager am
Gitterrostboden befestigt sind, wird
durch die dünne Edelstahl-Blechhaut
sichergestellt.
Ästhetik, Konstruktion und Materialeinsatz
überzeugen und könnten
zu einem außergewöhnlichen
Messeauftritt mit Signalwirkung
führen.
Konzept
Für den repräsentativen Messepavillon
stand eine Fläche von
150 m 2 zur Verfügung bei einer
max. Höhe von 10 m. Der Entwurf
sollte die Möglichkeiten und die
Flexibilität von Blech eindrucksvoll
demonstrieren.
So entstand die Idee zweier ineinander
greifender Möbiusschleifen.
Eine Möbiusschleife, auch Möbiusband
genannt, ist eine zweidimensionale
Struktur, die nur eine Kante
und eine Fläche hat.
Boden und Möbiusschleife bestehen
aus einzelnen Modulen, um
das Demontieren und den späteren
Wiederaufbau zu gewährleisten.
Jedes Modul der Schleife ist individuell
gefertigt und besteht aus
einem Blech.
Im Haupttragwerk, das mit der
Möbiusschleife läuft, wird das
Blech zu einem Träger im Z-Profil
gebogen. Zur Queraussteifung werden
Bleche zu kleinen U-Profilträgern
gebogen und durch das
Clinching-Verfahren mit den Profilen
dauerhaft verbunden.
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
Die Längsaussteifung erfolgt durch
eine Haut aus Blech, die über die
Z-Profile gezogen und durch
Einpressmuttern an den Profilen
befestigt wird. Ein Streifen aus
Dioden, an der Kante jedes Profils,
kennzeichnet den Verlauf der
Schleife. Die Verbindung der
Module erfolgt über kleine Verbindungsbleche,
die über Einpressmuttern
verschraubt werden.
Jede Schleife wird auf einer Bodenplatte
aus Blech befestigt, die
wiederum mit dem Messeboden
verbunden ist. Der Boden des
Pavillons besteht aus Gitterrostmodulen,
die auf einer Unterkonstruktion
aus Trägerblechen aufliegen.
Die Kabelführung erfolgt
durch Aussparungen in der Unterkonstruktion
über den gesamten
Boden des Messestandes.
Sitzmöglichkeiten und Verkaufstheke
bestehen ebenfalls aus einer
Gitterrostkonstruktion und Trägerblechen,
wobei die Seitenfronten
der Sitze, Theke und des Pavillonbodens
in eine Führschiene eingespannt
werden.
25

Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
26
Nichtlinearer Längskraft-
und Biegemomentverlauf in
den Schrauben vorgespannter
T-Stummel
Lob
Daniel König
Technische Universität Darmstadt/
Institut für Stahlbau
und Werkstoffmechanik
Dipl.-Ing. Tomas Göpfert
Bild 1: In Prüfmaschine eingespannter
Prüfkörper mit Anschluss DAST-typisierte
Verbindung IH 3.1 A 20 20
Bild 2: Starkes Klaffen der Kontaktfuge im
Zustand des Kantentragens bei Anschluss
DAST-typisierte Verbindung ICH 3.1 A 28 24
Bild 3: Krümmung der Stirnplatte durch
Schweißeigenspannungen bei Anschluss
DAST-typisierte Verbindung ICH 3.1 A 60 27
Laudatio der Jury
In der Arbeit wird der Geltungsbereich
des von Lehmann für
Ringflanschverbindungen vorgeschlagenen
Modells des elastisch
gebetteten Balkens auf die
Quantifizierung des Längskraftund
Biegemomentenverlaufs in
den Schrauben vorgespannter
T-Stummel ausgeweitet.
Hierfür wurden als Ansatzfunktion
Parabeln 4. bzw. 3. Ordnung
gewählt, deren Parameter durch
Versuche angepasst wurden. Mit
dem entwickelten, nichtlinearen
Verfahren kann der Schnittkraftzustand
in den Schrauben vorgespannter
T-Stummel in erster
Näherung quantifiziert werden.
Die klar strukturierte, methodische
Untersuchung regt zur Fortsetzung
der Forschungsaktivität an.
Konzept
Bisher gibt es kein Modell, in dem
der Zusammenhang zwischen der
äußeren Zugkraft an einem vorgespannten
T-Stummel und den
in den Schrauben herrschenden
Normalkräften und Biegemomenten
erfasst wird.
Ausgehend von dem Berechnungsmodell
von LEHMANN für
L-Flansche wurde das Modell des
elastisch gebetteten Balkens auf
T-Stummel übertragen. Dies konnte
durch Anbringen einer verschieblichen
Einspannung auf der vertikalen
Symmetrieachse, anstatt
des von LEHMANN verwendeten
freien Endes, erreicht werden.
Im Stabwerksprogramm RSTAB
wurde das Modell für drei verschiedene
Geometrien umgesetzt
und es wurden die Schraubenkraft
und das Moment in der Schraube
für verschiedene äußere Zugbelastungen
berechnet. Die sich ergebenden
Verläufe entsprachen qualitativ
den Verläufen von L-Flanschen.
Anhand von je einem Zugversuch
pro Versuchsgeometrie sollte die
Qualität des Berechnungsmodells
bestimmt werden. Für zwei Versuchskörper
konnte eine gute
Übereinstimmung der Schraubenkräfte
von Rechnung und Versuch
festgestellt werden, wenn die durch
Schweißeigenspannungen aufgetretenen
Imperfektionen (Krümmung
der Flansche) berücksichtigt
wurden. Bei den Biegemomenten
waren die Übereinstimmungen
geringer, was aber auch auf die
unsicheren Messergebnisse zurückzuführen
war.
Des Weiteren wurde nach einer
analytischen, nichtlinearen Näherungslösung
gesucht. Die Verläufe
teilen sich in vier Bereiche mit
unterschiedlichen statischen Systemen
auf. Für die drei Versuchskörper
wurden die Verläufe aus
einem Parabelteil mit anschließender
Geraden nachgebildet. Es
wurde eine Parabel 4. Ordnung für
die Längskraft und einer Parabel
3. Ordnung für das Biegemoment
der Schraube angenähert. Die
Steigungen der linearen Verläufe
wurden aus dem Modell des Kantentragens
gewonnen.
Die Näherungslösung liefert für
die drei Versuchskörper akzeptable,
aber nicht auf der sicheren
Seite liegende Ergebnisse. Durch
die Suche weiterer Fixpunkte auf
dem Kurvenverlauf kann die Güte
der Näherungslösung verbessert
werden. Zusätzlich sollte in das
Modell die Möglichkeit zur Berücksichtigung
von Imperfektionen
eingebaut werden. Weitere
Versuche mit unterschiedlichen
Geometrien werden angeregt.

Untersuchung des Setzverhaltens
von hochfest vorgespannten
Schraubenverbindungen unter
zyklischer Beanspruchung
Lob
Sebastian Proff
Technische Universität Darmstadt/
Institut für Stahlbau
und Werkstoffmechanik
Prof. Dr.-Ing. Jörg Lange
Dipl.-Ing. Roland Friede
Laudatio der Jury
Die Arbeit untersucht das unterschiedlicheVorspannungsabfallverhalten
von planmäßig vorgespannten
Schraubenverbindungen
im Stahlbau unter Berücksichtigung
der gängigen Beschichtungssysteme
und deren Zähigkeit.
Die mit Experimenten sorgfältig
unterlegte Ausarbeitung gibt bedenkenswerte
Anstöße, das Verhalten
weiterer Beschichtungsstoffe
und Schichtdicken bei
Verbindungen unter 100 % Vorspannung
und vorwiegend nicht
ruhender Beanspruchung weiter
systematisch zu untersuchen.
Konzept
Bei der Korrosionsbeschichtung
von Stahlbauteilen im Werk wird
auch Beschichtungsstoff auf die
Kontaktflächen von planmäßig vorgespannten
Scher-Lochleibungs-
Verbindungen (SLV-Verbindungen)
aufgetragen. Die Dicke der im
Kraftfluss liegenden Beschichtung
kann die Längenänderung der
Schraube durch das Vorspannen
um ein Vielfaches übertreffen.
Hierdurch kann es zu einem Abfall
der Vorspannkraft durch Her-
ausquetschen der Beschichtung
aus der Trennfuge der Verbindung
(Setzen) kommen.
Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss
einer wechselnden Scherbeanspruchung
mit Gleitung in
der Trennfuge von hochfest vorgespannten
(HV) Schraubenverbindungen
zu untersuchen. Dabei
wurden zwei verschiedene Beschichtungssysteme
(auf Epoxidharzbasis
bzw. Alkydharzbasis) in
je zwei Schichtdicken (70 bzw.
80 µm) und unbeschichtete Probekörper
betrachtet.
Der Einfluss der Schichtdicke
bestätigte sich, bei den dickeren
Beschichtungen wurde mehr
Material aus der Trennfuge herausgerieben,
als bei den dünneren.
Der höhere Abfall der Vorspannung
entsprach aber nicht dem
Verhältnis der Schichtdicken,
sondern fiel geringer aus.
Die Beschichtungen zeigten in
den zyklischen Versuchen ein
anderes Verhalten als in den
statischen. Obwohl die weichen
Beschichtungen höhere statische
Verluste als die harten aufwiesen,
war dies bei den zyklischen Versuchen
umgekehrt. Daher kann
Förderpreis
des Deutschen Stahlbaues 2008
Statische und zyklische
Versuchsergebnisse
keine Aussage über das zyklische
Verhalten einer Beschichtung anhand
des Eignungsvermerkes in
DIN 18800-7 getroffen werden.
Vielmehr wird auf Grundlage der
durchgeführten Versuche eine
Abhängigkeit von der Zähigkeit
bzw. Sprödigkeit der Beschichtung
erwartet.
Unabhängig von der Beschichtung
wurde festgestellt, dass hohe Verluste
bei einer Verschiebung in
der Verbindung auftraten und
diese bei wenigen Lastwechseln
schon beachtliche Größen erreichten,
nach einem Lastwechsel
bereits 6–25 %.
Um die Verluste so gering wie
möglich zu halten, wird vorgeschlagen,
der Abnahme der Vorspannkraft
durch regelmäßige
Wartung entgegen zu wirken. Bei
SLV-Verbindungen ist nur in wenigen
Fällen mit Lastwechseln mit
Schlupf in der Verbindung, z. B.
durch Windbeanspruchung, zu
rechnen.
Angesichts der Komplexität des
Vorgangs sollte das Verhalten
anderer Beschichtungsstoffe mit
verschiedenen Schichtdicken
weiter untersucht werden.
27

BAUEN MIT STAHL e.V.
Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf
Postfach 10 48 42, 40039 Düsseldorf
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Telefax (0211) 6707-829
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