Der Bau des „Wisdome Stockholm“, einer wissenschaftlichen Erlebnisarena am nationalen Technischen Museum in Stockholm, lotet mit seinem wellenartigen Dach aus Fichten-Furnierschichtholz die Grenzen des bisher Machbaren aus. Entworfen wurde die freigeformte Überdachung vom schwedischen Architektenpaar Elding Oscarson in Zusammenarbeit mit dem norwegischen Bauingenieur Florian Kosche.
In Stockholm entsteht derzeit ein wegweisendes Holzbauprojekt, das schon jetzt als eines der wichtigsten Bauprojekte Schwedens gehandelt wird. Zum „Wisdome Stockholm“ gehört eine spektakuläre Holzkonstruktion mit einer Fläche von 1.325 Quadratmetern und einem einzigartigen gewölbten Dach, dem Main Roof. Im Inneren der Erlebnisarena befindet sich ein halbkugelförmiges Kuppeltheater mit einem Durchmesser von fast 22 Metern und rund zwölf Metern Höhe, das ein 3D-Kino mit 100 Sitzplätzen beherbergt. In seinem Inneren werden die Besucher von 360-Grad-3D-Projektionen vollständig umhüllt – hochmoderne Visualisierungstechniken schaffen hier Möglichkeiten für ein völlig neues Erleben von Technik und Wissenschaft.
Bahnbrechendes Holzdesign
Der identitätsstiftende Entwurf von Elding Oscarson und Florian Kosche ging aus einem Architekturwettbewerb als Sieger hervor. Mit einer kraftvollen Wölbung verbindet ein freigeformtes Holzdach die Innen- und Außenbereiche des Technischen Museums und schafft einen spektakulären Innenraum für die Kuppelform des eigentlichen „Wisdome Stockholm“. Die stützenfreie Dachgeometrie überspannt dabei eine Fläche von 25 x 48 Metern. Auf drei Seiten des Gebäudes ergänzt ein Vordach das Dachtragwerk und führt dabei die Krümmung der Dachfläche auf eine Ebene mit der Trauflinie. Basis der Freiform-Konstruktion ist ein Rastersystem aus LVL-Balken.
Die Kuppelschale unter dem gewölbten Dach ist aus Brettsperrholz gefertigt. Das Bauen mit Holz – vor allem mit den beiden Holzwerkstoffen Brettsperrholz (CLT, Cross Laminated Timber) und Furnierschichtholz (LVT, Laminated Veneer Lumber) – war eine der Vorgaben im Architektenwettbewerb. Einer der Hauptpartner des Wisdome Stockholm-Projekts ist Stora Enso, eines der größten Forstunternehmen der Welt mit Hauptsitz in Finnland, das auch das gesamte Holzmaterial für das Projekt zur Verfügung stellt. Damit soll das Vorzeigeobjekt einen Meilenstein für nachhaltiges und klimagerechtes Bauen markieren und technische Innovationen beim Bauen mit dem klimafreundlichen Baustoff Holz vorantreiben.
Dachtragwerk aus 20 km LVL-Plattenstreifen
Mit seiner Holzbauerfahrung und dem technischen Know-how in der Projektplanung und -umsetzung raffinierter Freiform-Geometrien erwies sich das schweizerische Holzbauunternehmen Blumer Lehmann als der perfekte Partner für die Umsetzung des ambitionierten Holzbau-Projekts. Unterstützt von seinen Partnern aus vielen vorangegangenen Freiform-Projekten, den Holzbau-Ingenieuren von SJB Kempter Fitze mit Hermann Blumer sowie den parametrischen Planern von Design-to-Production, begann das Blumer Lehmann Team mit der Planung und Detaillierung der hochkomplexen Dachkonstruktion.
„Unsere Aufgabe war es vor allem, ein Tragwerkskonzept zu erarbeiten, mit dem sich das gewünschte Architekturdesign umsetzen ließ“, erinnert sich Martin Looser-Frey, Bereichsleiter Free Form und zuständig für den internationalen Verkauf bei Blumer Lehmann. Die Holzbau-Ingenieure von SJB Kempter Fitze entschieden sich bei der Dachkonstruktion des Main Roofs für eine Gitterschalen-Konstruktion mit kreuzweise angeordneten LVL-Stäben.
Doppelt gekrümmter Gitterrost mit formschlüssigen Dübelverbindungen
Es besteht aus Trägern, die mit formschlüssigen Dübelverbindungen zu einem doppelt gekrümmten Gitterrost zusammengesetzt werden, berechnet mithilfe modernster Planungstools. Getragen wird die unterschiedlich stark gewölbte Dachkonstruktion am Rand von 24 massiven Stützen, die aus blockverleimtem LVL in der Grösse 60 x 80 bzw. 60 x 60 Zentimetern bestehen. Die Stützen werden dort biegesteif mit dem circa 1.20 Meter hohen Betonsockel verbunden. Um die horizontale Deformation des Dachtragwerks zu begrenzen, werden Spannstäbe in die Holzstützen integriert, auf die nach der Montage eine beträchtliche Vorspannkraft aufgebracht wird. Auf den Stützenköpfen ist ein massiver Randträger angeordnet, der die Freiformkonstruktion umlaufend auf allen Seiten umschließt.
1:1-Modellaufbau für die Dachkonstruktion
Zwei Mock-ups lieferten die erforderlichen Informationen für die Bauweise. „Damit konnten wir die Bauherrschaft letztlich überzeugen“, sagt Looser-Frey rückblickend. Jeweils drei Lagen aus LVLStäben in Querrichtung und zwei Lagen in Längsrichtung bilden das Gitterschalen-Dachtragwerk. Anders als bei Konstruktionen aus Brettschichtholz, die im Werk gebogen und gefräst als komplette Bauteile auf die Baustelle gelangen, wurde beim Bau des Main Roofs nur die unterste Plattenstreifen-Lage in der gewünschten Krümmung verklebt und als fertiges Bauteil geliefert. Diese Lage diente während des anspruchsvollen Montageprozesses als Lehrgerüst beziehungsweise als Hilfskonstruktion. Die weiteren vier Trägerlagen wurden erst bei der Montage auf der Baustelle gebogen und verdübelt. Alle Verbindungen sind mit Dübeln und Zapfenverbindungen gestaltet, die aus dem gleichen LVL-Material gefräst sind. Im Juni 2022 starteten die Holzbauarbeiten für das Main Roof. Die Einweihung von Wisdome Stockholm ist für 2023 avisiert.
Bautafel
Projekt: Wisdome Stockholm im Museum of Technology (Tekniska museet)
Ort: Museivägen 7, 115 27 Stockholm, Schweden
Projektart: Kunst- und Kultur, Museumsbau
Bauherrschaft: Tekniska Museet, Stockholm
Architektur: Elding Oscarson Architects, Stockholm
Tragwerk: Florian Kosche AS, Oslo/Norwegen
Holzlieferant und Hauptpartner: Stora Enso, Schweden
Holzbauingenieure: SJB Kempter Fitze, Gossau/CH mit Hermann Blumer
Parametrisches Design: Design-to-Production, Erlenbach/CH
Planung und Ausführung Free Form Holzbau: Blumer Lehmann AG, Gossau/CH
Bauweise: Freiform
Ausführung: Planungsbeginn 5/2021, Baustart 6/2022, Bauübergabe 1/23 (geplant)
