Vom Raumwunder und seinen Ingenieuren: die Multihalle in Mannheim

Unter dem treffenden Titel "Raumwunder Multihalle" ist im Haus der Architekten in Stuttgart derzeit eine interessante Fotoausstellung zu sehen. Zwei Fotografen dokumentieren dort Mannheims Multifunktionshalle im Herzogenriedpark.

Es sind der bekannte, 2013 verstorbene Fotograf Robert Häusser und der junge Fotograf Marco Vedana. Häusser hatte die Halle kurz nach ihrer Fertigstellung für die Bundesgartenschau im Jahr 1975 in beeindruckenden Schwarz-Weiß-Bildern festgehalten. Vedana hat in den vergangenen Monaten mit einer Mittelformatkamera den aktuellen - leider sehr schlechten - Zustand der Halle dokumentierte.

Beide Fotoserien zeugen von der Faszination dieses Bauwerks bis heute, denn die Halle ist nicht nur ein Raumwunder, sondern auch ein Wunder der Ingenieurkunst. "Eine solche dünne Schale ist schon an der Grenze. An welcher? Des Wissens oder des Leichtsinns?", so der Architekt Frei Otto.

Er hatte die Idee zur Gitterschale. Diese Schale aus verschraubten Holzlatten war 1975 das weitgespannteste Holzgewölbe der Welt. Sie überspannt eine Fläche von 10.500 Quadratmetern bei einer maximalen Spannweite von 60 Metern und einer maximalen Höhe von 20 Metern.

Die Idee

Die amorphe Gestalt des Gebäudes, die der Architekturkritiker Wolfgang Pehnt damals als ein vorzeitliches Ungeheuer, das den Tiefen von Rhein und Neckar entstiegen sei, beschrieben hat, ist bis heute faszinierend. Aber für heutige Betrachter ist sie nichts Ungewöhnliches. Denn seit es möglich ist, mittels digitalem Entwerfen und der Hilfe des Computers die Kräfteverläufe solcher Freiformen am Computer zu simulieren, sind solche Formen kein Hexenwerk mehr.

Das war jedoch in den 1970er-Jahren noch ganz anders. Erst Frei Ottos Idee einer Gitterschale, die er zusammen mit den Ingenieuren Ewald Bubner, Ove Arup & Partners und Edmund Happold entwickelte, gestattete die Umsetzung der Ideen der Architekten Carlfried Mutschler, Joachim und Winfried Langner und Dieter Wessa.

Die Technik

Es lohnt sich, das Tragwerk einmal genauer zu betrachten. Das Tragwerk der Halle ist eine druckbeanspruchte Schale, die aus einem zugbeanspruchten Hängemodell entwickelt worden ist. Das Hängemodell, ein Netz aus feingliedrigen Ketten, lieferte durch sein Eigengewicht die dreidimensionale, perfekte Form der Hülle. Die Zugkräfte im Hängemodell entsprechen in der Umkehrung den Druckkräften in der Schale. Es entsteht so eine sogenannte Stützfläche, die ihr Eigengewicht ohne Biegemomente abtragen kann.

Das Modell

Vor dem Bau entstand 1973 das Hängemodell, welches den Maßstab 1:98,5 hat. Es befindet sich heute in der Sammlung des Deutschen Architekturmuseums in Frankfurt am Main. Das Gitternetz des Hängemodells wurde von Hand aus 15 Millimeter langen Kettengliedern und Ringen mit einem Durchmesser von 2,5 Millimetern hergestellt. Um den Aufwand zu minimieren, wurde nur jede dritte Masche der späteren Gitterschale dargestellt.

Das fertige Modell wurde von oben aus zwei unterschiedlichen Blickwinkeln fotografiert, um so ein digitales, räumliches Modell zu erstellen. An diesem wurde die endgültige Form des Lattengitters errechnet. In einem nächsten Schritt konnten die mit einem Großcomputer erstellten Daten mit einem "Zeichenautomaten" ausgegeben werden und dienten als Grundlage für die Werkplanung, unter anderem auch für den Zuschnitt der Latten.

Die Montage

Beim Aufbau wurde das Gitter über den Fundamenten flach ausgelegt und mithilfe von Gabelstaplern und Gerüstelementen langsam in seine endgültige Position gehoben. Durch das Biegen der Latten und der Winkelverdrehung der Knoten entstand die zweifach gekrümmte Schale. Die Ingenieure von Ove Arup hatten zuvor an einem Modell im Maßstab 1:60 die verschiedenen Möglichkeiten der Aufrichtung der Gitterschale erprobt.

Der Test

Um alle Zweifel an der Stabilität der Schale zu zerstreuen, forderte der Prüfingenieur Fritz Wenzel von der Technischen Universität Karlsruhe einen Belastungstext: 205 mit Wasser gefüllte Mülltonnen wurden an der Gitterschale befestigt, um mögliche Schneelasten zu simulieren. Die Schale gab 79 Millimeter nach, 80 waren zuvor berechnet worden. In den 40 Jahren ihres Bestehens hat sich die Konstruktion an manchen Stellen mittlerweile um 80 Zentimeter abgesenkt.

Die Gegenwart

Heute ist die Halle, die seit 1988 unter Denkmalschutz steht, dringend sanierungsbedürftig. Aber sie braucht auch eine neue Funktion, um langfristig zu überleben. Wer soll sie wie nutzen (und betreiben)? Neben diesen Antworten wäre es aber vielleicht auch schon hilfreich, den Stolz der Mannheimerinnen und Mannheimern für dieses Ingenieurwunder zu wecken.

Diese zwei Videos vermitteln einen Eindruck von der Innen- und Außenwirkung der Multihalle:

https://youtu.be/btN9ONTkCzk?t=2m5s

https://youtu.be/7eQMxKzL1jU