Julius Natterer - db deutsche bauzeitung

Ingenieurporträt
Julius Natterer
Ingenieur des Holzbaus und Entwickler herausragender Konstruktionen in Holz
Von Peer Haller
Kaum jemand hat in den vergangenen Jahren die Entwicklung
des Holzbaus so entscheidend mitgeprägt wie er: Julius Natterer
hat den Einsatz von Holz im Bauwesen wesentlich gefördert und
in den verschiedensten Tragsystemen angewendet. Auch heute,
nach Beendigung seiner Lehrtätigkeit in Lausanne, wird zumindest
in zwei von ihm gegründeten Büros noch weiter entwickelt,
experimentiert und konstruiert.
Hardly another in the past few years has had so formative a
share in the development of wood construction than Julius Natterer:
he has essentially promoted the use of wood in building
and applied it in widely differing structural systems. Even today,
after relinquishing his teaching in Lausanne, in at least two of
his established offices there is further development, experimentation
and construction.
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Seine Herkunft schien den späteren Beruf vorherzubestimmen: Als
Sohn einer Försterfamilie wurde Julius Natterer am 5. Dezember
1938 im niederbayrischen Haggn geboren. Nach dem Abitur studierte
er Bauingenieurwesen an der Technischen Universität München
und begann dort, im Anschluss an sein Diplom 1965, eine
neunjährige Assistententätigkeit am Lehrstuhl für Baukonstruktion
und Holzbau, an dem die Professoren Rucker, Gattnar, Kupfer und
Heimeshoff einen prägenden Einfluss auf ihn ausübten. Bereits in
diese Zeit fiel die Gründung seines ersten Ingenieurbüros für Tragwerksplanung.
1978 wurde er als Professor an die Eidgenössisch Technische Hochschule
Lausanne (EPFL) berufen und mit der Leitung des Ibois, dem
Institut für Holzkonstruktionen, beauftragt. Nach den Erwartungen
des damaligen Präsidenten der Hochschule, Maurice Cossandey,
sollte dieses Institut eine Antriebsrolle bei der Verwendung von Holz
im Bauwesen spielen und zum Impulsgeber für die schweizerische
Holzwirtschaft werden. Unter der Führung Natterers, der hier bis zu
seiner Emeritierung lehrte und forschte, erlangte es darüber hinaus
überregionale Ausstrahlungs- und Anziehungskraft.
Während seiner Tätigkeit als Hochschullehrer in Lausanne blieb er
der Praxis verbunden und gründete weitere Ingenieurbüros wie die
»Planungsgesellschaft Natterer und Dittrich« 1980 in München, das
»Bois Consult Natterer« 1983 im schweizerischen Etoy, 1987 das
»Ingénierie, Conception, Structure Bois« in Les Lanches in Frankreich
sowie im Jahr 1993 das »Internationale Entwicklungszentrum für
Holzkonstruktionen« in Wiesenfelden. Seine Einstellung, die sich in
seinem viel zitierten Satz »Nur die Ruhe macht’s« wiederfindet, half
ihm über diese hektische Phase und die nicht einfache Koordination
der verschiedenen Büros mit seiner Hochschultätigkeit hinweg.
Wissenstransfer Die Neigung zu Tragwerksentwurf und Konstruktion
bestimmte die Inhalte seiner Lehre und Forschung. Besonderen
Wert legte er auf die Förderung der konzeptionellen und konstruktiven
Fähigkeiten der angehenden Ingenieure und riet ihnen,
»gut konstruiert ist halb gerechnet«; oder bei Architekturstudenten
»gut konstruiert ist halb gestaltet«. So vermittelte er seinen Schülern
die Tragwerksplanung und versuchte, beide Berufe auf die gemeinsame
Arbeit vorzubereiten.
Dieses didaktische Konzept lag auch dem seit 1988 im regelmäßigen
Turnus veranstalteten Nachdiplomstudiengang »Bauen mit Holz«
zugrunde. Dieser brachte Ingenieure und Architekten verschiedenster
Nationen an das Ibois, das sich zu Beginn der Neunziger als An-
1 Julius Natterer ist zwar inzwischen nicht mehr an seinem Lehrstuhl in Lausanne
tätig, widmet sich aber weiterhin seinem Büro, …
2 … in dem die Schalen des gewaltigen Dachtragwerks für die Expo 2000 in
Hannover – einer der Höhepunkte in seinem Schaffen – geplant wurden.
Sie bestehen aus Brettstapelholz
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laufstelle für Planer, Wissenschaftler und Unternehmer entwickelte.
Auf vielen Reisen trug Natterer sein Wissen in die Öffentlichkeit,
seine lebhaften Vorträge füllten Säle, riefen Begeisterung aber auch
Nachdenklichkeit hervor und weckten Interesse am Baustoff Holz.
Auf internationalen Konferenzen war er als Vortragender fest eingeplant.
Im Jahr 1998 richtete er selbst mit seinen Mitarbeitern die
World Conference in Timber Engineering in Montreux aus.
Sein Vortragstil war prägend: Wo zuvor Differentialgleichungen,
Kennwerte und Nachweisverfahren das Selbstverständnis holzbaulicher
Vorträge bestimmten, standen nun neue Konzepte und Konstruktionen
im Vordergrund. Seine Ideen fanden Nachahmung bei
Tragwerksplanern, Architekten und Studenten, so dass sich die
Holzbaukultur zusehends veränderte.
Wo sich die Gelegenheit bot, zeigte er aktuelle Fotos realisierter
Projekte, die er in seiner Westentasche trug, oder zeichnete Skizzen,
wie etwa beim Mittagessen mit den Assistenten. Auch auf diese
Weise haben die wissenschaftlichen Mitarbeiter am Ibois wichtige
Anregungen für ihre spätere Arbeit bekommen. Heute sind viele
wiederum als Hochschullehrer in Forschung und Lehre tätig. Sie alle
haben von ihrem einstigen Umfeld profitiert und versuchen, wenn
auch auf unterschiedliche Art, das Bauen mit Holz fortzuschreiben.
In seiner wichtigsten Veröffentlichung, dem Holzbauatlas, macht
Natterer dem Leser seine Vorstellung von Tragwerksplanung deutlich.
Für gut ein Drittel der darin enthaltenen Beispiele war er selbst
als Tragwerksplaner verantwortlich. Bezeichnend ist die Autorengemeinschaft
mit Kollegen aus der Architektur wie Thomas Herzog
und Michael Volz, später zusätzlich mit Wolfgang Winter und Roland
Schweitzer. Die Entstehung des Holzbauatlas erlebte ich zu Beginn
meiner Assistentenzeit am Ibois Anfang der neunziger Jahre,
wo zunächst eine kleine Schar junger Architekturstudenten Holzbauprojekte
sichtete und Zeichnungen dafür erstellte. Bei dieser Arbeit
entwickelte sich das Werk ständig weiter; heute gilt es als Standardlektüre
für Studium und Praxis.
Denkweise Die konstruktive Handschrift Natterers lässt sich über
die Jahre verfolgen; die Konstruktionen sind zweckmäßig und vereinfachen
sich gleichzeitig. Bereits als Assistent in München befasste
er sich mit hölzernen Flächentragwerken. Er beschäftigte sich
mit statischen Systemen wie unterspannten Trägern, Fachwerken
und Rosten, Hyparschalen sowie den Details, die daraus hervorgehen,
wie etwa die Gelenkbolzenverbindung. Mir scheint, dass es
keinen Tragwerkstyp gibt, den er nicht irgendwo realisiert hätte.
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Wenn möglich, verzichtete er auf aufwändige Holzwerkstoffe und
Technologien oder schwere Verbindungen. Seine erste Wahl war
das Rundholz – denn, so Natterer, »Holz wächst rund im Wald« –,
dann das Kantholz, auch im Verbund mit mechanischen Verbindungsmitteln
und schließlich das Leimholz und die Holzwerkstoffe.
Oft erfüllten einfache Bretter, die mit mechanischen Verbindungsmitteln
zu Stapeldecken und Kuppeln gefügt werden, den Zweck.
Projekte Die Bauwerke Natterers reichen von den verschiedenartigsten
Konstruktionen bei Hochbauprojekten wie etwa dem
Pavillon in Dortmund zur Gartenschau 1969, den Messehallen in
Nürnberg 1974, dem Landwirtschaftsministerium in Châlons-sur-
Marne 1989 bis zu einer Recyclinghalle in Wien 1981 oder Brücken
wie die weit gespannte Fachwerkbrücke über die Simme in der
Schweiz (Bild 5). Aus den vergangenen Jahren stammt eine Wohnanlage
in Brettstapelbauweise (Bild 6).
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Ingenieurporträt Julius Natterer
Im Zuge der 700-Jahrfeier der Schweiz 1991 erhielt Natterer den
Zuschlag für den Bau des Polydoms auf dem Gelände der EPFL.
Nach kurzer Planungs- und Bauzeit entstand eine sphärische Brettstapelkuppel
aus einfachen Brettern, deren quadratischer Grundriss
von 25 m mit einem Netz sich kreuzender Brettlamellen ausgelegt
wurde. Die Baustelleneinrichtung beschränkte sich auf vier Gerüste
mit Flaschenzügen, mit deren Hilfe die Kuppel schrittweise angehoben
und in den Knotenpunkten mit Schraubenbolzen gefügt
wurde. Auf diese Weise entstand ein filigranes Tragwerk aus nur
drei Brettlagen über den Größtkreisen. Angesichts der Einfachheit
und Plausibilität fragt man sich, warum diese Entwicklung so lange
auf sich warten ließ.
Den Höhepunkt seiner praktischen Tätigkeit stellte 2000 der Bau
des Daches für die Expo-Weltausstellung in Hannover dar (Bild 2).
Die Eleganz der zuvor realisierten Schalen dürften den Ausschlag
dafür gegeben haben, dass sich das Dach gegenüber anderen Vorschlägen
durchsetzen konnte. Dieses Tragwerk stellte seiner Neuartigkeit
und Größe wegen eine Herausforderung an die Trag-
werksplanung und alle am Bau Beteiligten dar. Die Stützen der zehn
Schirme bestanden aus Rundholz: jeweils vier Weißtannen aus dem
Schwarzwald, die vor über 200 Jahren angepflanzt wurden und ursprünglich
für Masten holländischer Segelschiffe bestimmt waren.
Zur Vermeidung von Trocknungsrissen wurden die Stämme in der
Mitte aufgetrennt. Herzstück des gesamten Projektes bildeten die
20 x 20 m großen Brettstapelschalen, die mit ihrer geschwungenen
Form zwischen die Kragträger eingehängt waren. Die statische, numerische
Berechnung wurde von Natterers Sohn Johannes durchgeführt.
Julius Natterer erhielt für seine Arbeiten zahlreiche nationale und internationale
Preise und Auszeichnungen wie etwa den Mies-vander-Rohe-Preis
1981, die Médaille de l’Académie de l’Architecture
1986, den Ernst-Pelz-Preis und den Merit Award in den USA im Jahr
1995, den Royal Swedish Academy of Engineering Sciences 1992
oder den World Award for Timber Structures in Malaysia 2002, aber
auch den Deutschen Stahlbaupreis 1976.
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3 An Natterers Lehrstuhl, dem Institut für Holzkonstruktionen,
wurde viel geforscht und experimentiert,
wie etwa hier in der Versuchshalle mit
Holz-Beton-Verbund
4 Aus theoretischen und praktischen Untersuchungen
entstand später ein Träger in Holz-
Glas-Verbund
Forschung Wichtiges Bindeglied zwischen Lehre und Praxis stellte
seine Forschung dar. Über zwanzig Jahre arbeitete Julius Natterer an
neuen Technologien, Baustoffentwicklungen, Verbindungstechniken
sowie Holz- und Verbundbauweisen. Neben dem Holzbauatlas
entstanden aus diesen Themen zahlreiche Veröffentlichungen
und Konferenzbeiträge, die ein Zeugnis von den konstruktiven Untersuchungen
des Lehrstuhlinhabers ablegen. Neue Forschungsthemen
wurden durch seine Tragwerksplanung angeregt und spiegelten
sich wiederum in der Praxis wider, die Verwertung der Ergebnisse
ist in neuen Projekten und in der Industrie zu erkennen.
Über viele Jahre befasste man sich am Ibois mit der Sortierung von
Schnittholz mit Hilfe von Ultraschall. Aus diesen Untersuchungen
ging ein transportables Gerät hervor, das zur Sortierung hoch beanspruchter
Tragwerksteile und in der Sanierung eingesetzt wird, aber
auch in Produktionsbetrieben zur Verbesserung der Qualität dient.
Die Verbindungstechnik ist ein zentraler Gegenstand im Holzbau.
Bereits zu Beginn seiner Tätigkeit entwickelte Natterer den Gelenkbolzen,
der die planmäßige Einleitung der Kräfte in den Stab sicherstellt
und gleichzeitig über ein aufgenageltes Stahlblech die Schubkräfte
im Holzquerschnitt verteilt. Auch an Nagelverbindungen mit
dichteren Verbindungsmittelabständen als es die Normen vorsehen
wurden umfangreiche Versuche durchgeführt.
Mitte der achziger Jahre befasste sich das Ibois mit der Holz-Beton-
Verbunddecke (Bild 3). Das Thema führte zu einer Dissertation mit
theoretischen und experimentellen Befunden zum nachgiebigen
Verbund, der viele weitere Untersuchungen folgten. Überlegungen
zur Bauphysik, insbesondere zum Brandschutz und zur Wirtschaftlichkeit,
stellten die Randbedingungen für die konstruktiven Entwicklungen.
Durch diese Untersuchungen entstand Mitte der
neunziger Jahre in Gilamont nahe Vevey ein Bau von fünf Ge-
schossen mit Holz-Beton-Verbunddecken, die über eine Länge von
10 Meter spannen. Weitere Großprojekte folgten. Die Forschung
am Ibois hat zu weiteren, weltweit ergänzenden Untersuchungen
auf diesem Gebiet geführt, die bis heute andauern.
In den letzten Jahren am Lehrstuhl beschäftigte man sich mit der
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wachsenden Bedeutung von Glas als tragendem Baustoff und seinem
Verbund mit Holz. Als erste Anwendung entstehen Deckenträger
in Holz-Glas-Verbund für ein Hotel am Neuenburger See (Bild
4). Die theoretischen und experimentellen Grundlagen fanden auch
Niederschlag in einer der zahlreichen Dissertationen, die Natterer
betreut hat.
Optimierung Bei der Verarbeitung des Rohholzes entstehen in
großem Umfang Nebenprodukte wie Seitenware, Hackschnitzel sowie
Säge- und Hobelspäne, die am Markt nur einen geringen Preis
erzielen und dadurch das Schnittholz »belasten«. So dachte Natterer
an die Weiternutzung der anfallenden Seitenbretter und befasste
sich mit ihrer Anwendung bei der Brettstapelbauweise und
deren tragende Verwendung im Wohnungsbau. Nägel verbinden
die Bretter zu ebenen Elementen, die universell in Wand, Decke und
Dach eingesetzt werden. Der Verbund mit Beton gewährleistet die
Spannweite und die geforderte Brandwiderstandsdauer. Mittlerweile
hat sich die Brettstapelbauweise als Alternative zum Holzrahmenbau
entwickelt; in Gilamont kamen insgesamt 1800 m 3 in
Wand und Decke zum Einsatz. Auch dank Natterers reger Vortragstätigkeit
erlangte diese Bauweise in nur wenigen Jahren einen hohen
Bekanntheitsgrad.
Über die Nutzung von Säge- und Hobelspänen im Bauwesen stellte
Natterer Überlegungen an, sie gebunden mit Zement und in Kombination
mit Glasfasern als leichte tragende Bauteile mit guten bauphysikalischen
Eigenschaften anzwenden.
Es fällt nicht leicht zu beurteilen, welche Eigenschaften Julius Natterer
zu seiner erfolgreichen Arbeit befähigen. Ich meine, es ist sein
Blick für das Wesentliche und eine gute Mischung aus Kreativität,
Leistungswille, Kommunikationstalent und Mut zur Umsetzung.
Seit einem Jahr befindet er sich in Ruhestand, den man jedoch nicht
wörtlich nehmen darf: Das Internationale Entwicklungszentrum für
Holzkonstruktionen in Wiesenfelden leitet er weiter, zusätzlich hat
er sein Büro Bois Consult daheim, in einem altehrwürdigen Haus am
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Rande von Etoy. Von Weinreben umgeben, hat es den bayrischen
Bier- zum Weintrinker mutieren lassen. Um das Haus liegen viele
Versuchskörper aus Massivholz, die an die technischen Fragen der
vergangenen Jahre erinnern und nun, noch immer von Nutzen,
ihrer letzten Bestimmung für den Ofen des Esszimmers entgegensehen.
Vielleicht auch daher, seine Vorliebe für das Massivholz. ph
Literatur:
Götz., Karl-Heinz, u.a., Holzbauatlas, Institut für internationale Architektur-Dokumentation,
München, 1978
Natterer, Julius, Thomas Herzog und Michael Volz, Holzbauatlas Zwei, Institut für internationale
Architektur-Dokumentation, München/Basel, 1991
Natterer, Julius, u.a., Holzbauatlas Drei, Institut für internationale Architektur-Dokumentation,
München, 2003
Bogusch, Walter; Schweizer Holzbau: Sieben wechselvolle Holzbau-Jahrzehnte, in:
Schweizer Holzbau 11/2004, S.12–23
5 Die Brücke über die Simme im schweizerischen Wimmes besteht aus einer
Fachwerkkonstruktion
6 Auch im Wohnungsbau entstanden Projekte, wie etwa eine Siedlung in
Brettstapelbauweise bei Basel
7 Hängekonstruktion für eine Recyclinghalle in Wien aus dem Jahr 1981,
kurze Zeit nach der Berufung Natterers an die EPFL in der Schweiz