Armadillo Vault auf der Architektur-Biennale in Venedig

Das Gewölbe nach uralter Art trägt sich selbst aufgrund seines Eigengewichts / Berechnung und Herstellung mit modernsten Methoden

Die Gürteltiere sind urzeitliche Lebewesen, die bis heute überlebt haben. Das nach ihnen benannte Armadillo Vault (Gewölbe des Gürteltiers), das noch bis zum 27. November 2017 auf der Architektur-Biennale in Venedig präsentiert wird, geht ebenfalls in die Vergangenheit zurück: es bedient sich des uralten Konstruktionsprinzips, wonach eine Brücke oder ein Gewölbe aus Stein sich durch das Eigengewicht des Materials stabil halten kann.

Schlagwort könnte sein: Zurück in die Zukunft. Denn: beim Armadillo Vault kamen Berechnungen und Planungen mit dem Computer hinzu, und das erlaubt Strukturen, von denen die alten Baumeister nicht einmal zu träumen wagten.

Das Gewölbe in der historischen Corderie dell’Arsenale in Venedig spannt sich über knapp 16 m und überdeckt eine Fläche von 75 m², wurde aus 399 Einzelteilen zusammengesetzt, ist ohne jeglichen Unterbau stabil und, mehr noch, hält mit eleganten Ausschnitten auch noch Distanz zu 2 der Säulen der Halle.

Hervorzuheben ist: die Konstruktion ist nicht gespannt, etwa durch Stahlseile, die durch die Steine hindurchgezogen wären. Es ist allein das Eigengewicht von 24 t, mit dem sich das schwebende Steinpuzzle stabil hält.

Entworfen wurde die Konstruktion von der Block Research Group um Philippe Block, Professor an der ETH Zürich. Die Berechnungen und Computeranimationen erledigten Ochsendorf DeJong & Block (ODB Engineering) mit Matthew DeJong (Professor an der University of Cambridge), John Ochsendorf (Professor am Massachusetts Institute of Technology), wiederum Philippe Block und Anjali Mehrotra.

Die Puzzleteile hat die Escobedo Group in Texas, USA in Kalkstein ausgeführt. Dort wurde in der Stadt Buda der Armadillo Vault auch zum ersten Mal und probeweise zusammengesetzt. Danach gingen die Einzelteile nach Venedig und wurden dort vom selben Team innerhalb von 3 Wochen wieder aufgebaut.

Nach dem Ende der Biennale wird das Gewölbe an anderer Stelle von neuem errichtet – auch diese unbegrenzte Mobilität eines Bauwerks und die Wiederverwendbarkeit der Einzelteile sind Besonderheiten, die diesen uralten Typ des Bauens so attraktiv für die Gegenwart machen.

Außerdem wird damit die Freisetzung des Klimagases CO2 um rund 90 Prozent reduziert: normalerweise nämlich werden solche Formen heutzutage mit Stahlbeton hergestellt.

Ganz ohne Mörtel stoßen die Puzzleteile aneinander. Für die Installation lagen sie zunächst auf einem handelsüblichen Gerüst auf, das entfernt wurde, als die Schlusssteine an den höchsten Punkten der Konstruktion eingesetzt waren.

Die Form der Teile im Puzzle und ihre Anordnung orientiert sich am Verlauf der Kraftlinien innerhalb der Konstruktion. Nur mit diesem rechnerischen Vorspiel im Computer ist der Armadillo Vault möglich.

Wir merken an: Was hätten die Baumeister früherer Jahrhunderte darum gegeben, exakt die Statik der Konstruktionen berechnen zu können, die sie im Kopf hatten!

Auch an das Material stellt solch eine Konstruktion besondere Anforderungen. Berechnungen mit der Software RhinoVault, die die Block Research Group entwickelt hat, ergaben, dass die Steine nicht weniger als 5 cm dick sein dürfen, weil sonst die Gefahr besteht, dass sie unter dem großen Druck innerhalb des Puzzles platzen.

Die maximale Dicke von knapp 13 cm erreichen die Elemente, wo die Konstruktion den Boden berührt.

Das geschieht über breite Füße aus Stahl, die die Last über eine große Fläche ableiten. Denn in den Boden der historischen Halle durften keine Löcher gebohrt werden. Deshalb auch verlaufen stählerne Zuganker zwischen den Füßen der Konstruktion.

Schließlich: 399 Puzzlesteine mit vielen verschiedenen Formen herzustellen verlangt eine aufwändige Planung. Zum Beispiel sägten die Spezialisten bei Escobedo die Oberflächen der Steine nicht in eine runde Form, weil sie dafür jedes Stück einzeln hätten drehen müssen. Lieber nahmen sie in Kauf, dass die Oberfläche des „Gürteltiers“ sehr schuppig erscheint – was der Konstruktion schließlich den Namen gab.

Die Unterseite hingegen wurde rund gesägt, und zwar in einzelnen Streifen, wie ein Video zeigt. Von Hand schlugen die Steinmetze die Streifen dann weg, was der Unterseite ihr grobes Aussehen gibt.

Insofern ist der „Armadillo Vault“ auch ein Beispiel dafür, dass kreative Köpfe und erfahrene Handwerker Einschränkungen ins Positive umkehren können.

Noch eine Besonderheit: die Schlusssteine wurden als Letzte bearbeitet, erst als die Konstruktion probeweise beinahe komplett zusammengebaut war. So konnten die Toleranzen zwischen Berechnung im Computer und tatsächlichem Puzzle ausgeglichen werden. Denn, wie bereits gesagt: Mörtel gibt es in der Konstruktion weder als Kleber noch als Ausgleich.