Home
http://www.faz.net/-gyg-rdx5
HERAUSGEGEBEN VON WERNER D'INKA, BERTHOLD KOHLER, GÜNTHER NONNENMACHER, FRANK SCHIRRMACHER, HOLGER STELTZNER

Die Technik Ein Anker verteilt die Kuppellast

25.10.2005 ·  Die Dresdner Frauenkirche wurde Stein für Stein „händisch“ zusammengesetzt. Aber ohne die Technik wäre es nicht so gut gelungen. Dabei mußten etliche Probleme überwunden werden.

Von Georg Küffner
Artikel Bilder (2) Lesermeinungen (0)

Umsichtige Dachdeckermeister würden die weit über die Stadtsilhouette hinausragende „Steinerne Glocke“ der Dresdner Frauenkirche mit Kupfer- oder Stahlblech überziehen. Nur so könnten sie das Gemäuer zuverlässig vor den mitunter kübelweise vom Himmel stürzenden Wassermassen schützen.

Doch diese von selbstzahlenden Eigenheimbesitzern gern akzeptierte Regel hat man beim Wiederaufbau der Frauenkirche nie ernsthaft in Erwägung gezogen. Von Anfang an war erklärtes Ziel, das Bauwerk originalgetreu erstehen zu lassen: Die Kirche sollte wieder ihr Wahrzeichen, die „steinsichtige“ Kuppel, bekommen.

Höchste Anforderungen

Daß diese Entscheidung höchste Anforderungen an die Baumaterialien (vor allem an den Fugenmörtel), die Konstruktion des Kuppelanlaufs (den Bereich, in dem die Steinerne Glocke in den waagrecht verlaufenden Dachbereich in Höhe des Hauptgesimses übergeht) und an die Präzision der aus dem sächsischen Sandstein geschnittenen Mauerwerksblöcke stellt, war den für Statik und Konstruktion der wieder aufgebauten Kirche verantwortlichen Ingenieuren Wolfram Jäger und Fritz Wenzel stets klar.

Denn in diesem Bereich waren an der Kirche, die am 15. Februar 1945, zwei Tage nach den völlig unerwartet über Dresden hereingebrochenen Flugzeugangriffen, eingestürzt war, bereits kurz nach der Fertigstellung Schäden aufgetreten. So zeigte Canaletto zehn Jahre nach der Fertigstellung (1743) auf einem seiner Bilder Arbeiter, die mit Reparaturarbeiten am Dach beschäftigt waren. Auch in den Jahren darauf sickerte in Höhe des Kuppelanlaufs immer wieder Wasser vor allem durch die vom Frost „bröselig“ gewordenen Fugen und verursachte Feuchteschäden im Innenraum der Kirche.

Eine „steinerne“ Lösung

Wollte man dies künftig ausschließen, mußte man sich für den Kuppelanlauf eine andere als die vom damaligen Baumeister George Bähr realisierte Konstruktion einfallen lassen. Nach längeren Diskussionen hat man sich für eine zum Charakter des gesamten Bauwerks passende „steinerne“ Lösung entschieden: Zwischen die aus der Kuppel kommenden und im Bereich des Dachs horizontal auslaufenden Schwibbögen wurden aus Ziegelsteinen gemauerte Gewölbe gesetzt, die man nach oben hin mit einer aufgesprühten Kunststoffhaut überzog. Diese sorgt dafür, daß die trotz aller Sorgfalt beim Setzen der darüberliegenden Deckplatten durch das Dach dringende Feuchtigkeit nach außen ablaufen kann.

Wie die bisher gemachten Erfahrungen zeigen, scheint das zu funktionieren. Weniger Glück hat man dagegen an der Spitze der Kuppel, dort, wo ein Wendelgang den Aufstieg zur Laterne ermöglicht. Hier ist das Mauerwerk feucht. Über die Ursache wird derzeit noch gerätselt. Entweder sind die täglich bis zu 1000 die Kuppel erklimmenden und vor sich hin schwitzenden Besucher (in Kombination mit falschem Lüften) schuld. Oder der Sandstein der Kuppel läßt doch mehr Feuchtigkeit durch als angenommen.

Etliche Schäden

Dieses Beispiel zeigt, wie schwierig es ist, ein altes und zudem fast vollständig zerstörtes Bauwerk wieder aufzubauen und dabei möglichst genau der Konstruktion des Originals zu folgen - ohne mit den früher aufgetretenen Bauschäden erneut konfrontiert zu werden. Und Schäden traten an der alten Frauenkirche etliche auf.

Das Hauptproblem war ihre Statik, die der Last der 9000 Tonnen schweren Kuppel nicht gewachsen war. Anders als es George Bähr vorgesehen hatte, wurde das Gewicht der Steinernen Glocke nicht auf die acht Innenpfeiler und über die strebenförmig von den Pfeilern nach außen weisenden Wände (Spieramen) auf die Außenwände verteilt. Daß dieser recht komplizierte Kraftfluß vom Baumeister Bähr beabsichtigt war, gilt als sicher. So schreibt er selbst von 24 und nicht von 8 Unterstützungen, die seine Steinkuppel trügen. Und zudem haben Untersuchungen an den Fundamenten der Außenmauern gezeigt, daß diese massiver ausgeführt waren als die der Innenpfeiler. Auch das spricht dafür, daß George Bähr einen Großteil der Kuppellast über die Außenwände der Kirche ableiten wollte.

Ein gewaltiger Haken

Dieses „Lastverteil-Konzept“ hatte einen gewaltigen Haken: Es funktionierte nicht. Die von oben kommenden Kräfte haben die Wandscheiben nach außen gedrückt und vom Rest der Kirche „abreißen“ lassen. Ein über den Pfeilerbögen liegender Ring konnte das nicht verhindern, weil auch er versagte. Damit hatten die Spieramen, die einen erheblichen Teil der Last mittragen sollten, keine Verbindung mehr zu den Pfeilern - mit der Konsequenz, daß die acht Innenpfeiler deutlich mehr leisten mußten, als sie konnten. Sie wurden förmlich gestaucht und tiefer in den Untergrund gedrückt. Eisenreifen, die man ihnen bei Sanierungsarbeiten umlegte, verhinderten, daß sie platzten.

Mit dem Wissen über dieses Dilemma mußte eine Lösung gefunden werden, die sich in das Konzept des Baumeisters Bähr einfügen ließ, ohne störend zu wirken. Denn man hatte sich für das Konzept des archäologischen Wiederaufbaus entschieden, das nicht nur vorsieht, daß man die Kirche Stein für Stein nach überlieferten, handwerklichen Grundsätzen aufbaut, sondern auch den von George Bähr erdachten Kraftfluß berücksichtigt. Sollten also erneut Bauschäden verhindert werden, mußte eingegriffen werden. Die Frage war nur, wie?

Durch den Raum gespannte Zuganker

Recht früh hat man sich für einen baulichen „Trick“ entschieden, wie er vom Grundsatz her auch zur Stabilisierung von gotischen Kirchenschiffen verwendet wird: Quer durch den Raum gespannte Zuganker, deren Enden in den Außenmauern fixiert sind, verhindern ein Wegdriften der Außenmauern als Folge der auf ihnen ruhenden Dach- und Kuppellasten.

Da sich allein schon aus optischen Gründen ein Durchziehen des Innenraums der Dresdner Frauenkirche mit Stahlstäben verbot, mußte dieses Konzept entsprechend modifiziert werden. Als Resultat der Überlegungen wurden zwei über dem Emporengewölbe nahe dem Innengesims verlaufende freiliegende, stählerne zweiteilige Ringanker eingebaut, die mit Spannstangen an 16 in das Mauerwerk integrierten Stahlbetonblöcken befestigt sind.

Komplett in Sandstein

Die von Wenzel gemeinsam mit seinem Partner Bernd Frese gefundene Lösung wird zwar von Kritikern gern als „Maschinenbau“ abqualifiziert, doch das ficht die beiden Bauingenieure nicht an. Zum einen machen die Spannanker mitsamt den Ankerblöcken nur ein Prozent des gesamten Mauerwerks aus. Und die Stahlelemente sind zugänglich und können - falls erforderlich - auch getauscht werden. Zum anderen, und das ist für Wenzel das entscheidende Argument, wurde es auf diese Art überhaupt erst möglich, die Kirche wieder komplett in Sandstein aufzubauen.

Und so funktioniert das Ganze: Um Kräfte zu erzeugen, die zum Mittelpunkt der Kirche gerichtet sind, wurden die Spannstangen mit Hydraulikpressen nach außen in Richtung der Ankerblöcke gezogen, so daß sich in Gegenrichtung wirkende Reaktionskräfte aufbauten. Das geschah in Etappen und war abhängig vom Baufortschritt der Kuppel. Während diese emporwuchs, wurden die Spannanker immer weiter angezogen.

Unverschiebbar zusammengehalten

Das Mauerwerk in der kritischen Zone wurde dadurch unverschiebbar zusammengehalten, und die aus der immer schwerer werdenden Kuppel kommenden Kräfte wurden auf die Pfeiler und die Spieramen zu den vorausberechneten Anteilen verteilt - ganz nach ihrer Leistungsfähigkeit.

Wer heute vor der auferstandenen Frauenkirche steht, kann nur erahnen, welche technischen Herausforderungen beim Wiederaufbau gemeistert werden mußten. Ohne moderne Fertigungsverfahren, mit denen etwa die Sandsteinblöcke der Pfeiler millimetergenau gesägt wurden, und ohne neueste Konstruktionsprogramme aus dem Flugzeugbau, mit denen die Geometrie der 560 unterschiedlichen Sandsteinplatten des Kuppelanlaufs ermittelt wurde, wäre diese Aufgabe nicht zu lösen gewesen. Doch daraus den Schluß zu ziehen, die Frauenkirche wäre ein Maschinenprodukt, wäre völlig falsch. Das Gegenteil ist richtig. Die Frauenkirche wurde Stein für Stein „händisch“ zusammengesetzt. Aber ohne die Technik wäre es nicht so gut gelungen.

Alt und Neu vereint

Von Fritz Wenzel

Der Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche ist zum glücklichen Ende gekommen. Karlsruher und Dresdner Bauingenieure haben gemeinsam mehr als 13 Jahre an der Statik, den Konstruktionsplänen und in der Bauüberwachung gearbeitet. In diesem Beitrag soll von einem Teilaspekt, dem Einbeziehen der Ruine der Frauenkirche in den Wiederaufbau, die Rede sein. Es war nicht nur die Technik, die uns Ingenieure dabei beschäftigte.

Wir haben Erkundungen des Baugrunds, der Fundamente, der Kellermauern und der Ruinenteile des Kirchenraums vorgenommen, haben Stein, Mörtel, Eisenanker in Materialprüfungsanstalten und Universitätslaboratorien untersuchen und analysieren lassen. Beim hochaufragenden Ruinenstumpf des Chores haben wir uns über die innere Beschaffenheit des Mauerwerks mit Hilfe von Radarmessungen Kenntnis verschafft. Wir haben herausgefunden, daß beim Wiederaufbau keine Baugrundverfestigungen und Fundamentverstärkungen nötig sein würden und auch die Ruinenwände weitgehend tragfähig geblieben waren. So konnten wir die Grundkonzeption des Barockbaumeisters George Bähr beibehalten, das alte, von Hand zugerichtete Sandsteinmauerwerk in den Wiederaufbau einbeziehen und den Neubau aus maschinell präzise bearbeiteten Steinen wie ein Implantat in die Ruine einpassen. 40 Prozent des heutigen Mauerwerks stammt von der Ruine und hat seinen Platz im Baugefüge behalten.

Diese Integration war nicht immer einfach. Schief stehende Wandstücke ohne innere Schäden wurden ohne Rückverformung in den Wiederaufbau einbezogen. Andere mit großen Schäden mußten abgetragen und wieder aufgebaut werden. Die Ruine stand an vielen Stellen nicht lotrecht, die Wände wurden beim Einsturz oben herausgedrückt. Wir haben die Schrägstellung nicht beseitigt, die neuen Teile aber vertikal aufgeführt und entsprechende Kanten und Versätze in Kauf genommen. Beim Chor gab es noch das Problem, wie viele der alten, schwarzen, zur Ruine gehörigen steinernen Dachplatten belassen werden konnten und wie viele ersetzt werden mußten, weil sonst der Orgel und dem Hochaltar darunter Feuchteschäden drohten. An vielen Stellen mußte ein Ausgleich zwischen den denkmalpflegerischen Wünschen nach Erhalt von Originalsubstanz und den bautechnischen Notwendigkeiten gefunden werden.

Bei der inneren Fassung des Raums, den Farben, dem Stuck, der Malerei war der Originalzustand nicht so gut dokumentiert wie beim Konstruktionsgefüge, und es gab nur wenige aussagekräftige Befundstücke. Es ist viel Mühe und Sorgfalt darauf verwendet worden, den Raum ähnlich zu gestalten wie zu George Bährs Zeiten. Daß aber die Narben an den Nahtstellen zwischen den beiden hohen Ruinenstümpfen und dem implantierten Neubau im Inneren nur noch für Eingeweihte auffindbar sind, bedauere ich. Als stille, unaufdringliche Wegweiser der Erinnerung und leise Zeichen der Versöhnung fehlen sie mir.

Glücklich sind wir über die Eigenschaften des Postaer Sandsteins in der Außenansicht der Kirche. Die dunkle Farbe der Ruine rührt zum allergrößten Teil nicht vom Brand und von der Umweltverschmutzung her, sondern kommt von den Eisenpartikeln im Sandstein, die von der eingedrungenen Witterungsfeuchte beim Austrocknen an die Oberfläche transportiert werden und dort oxydieren. Der neugebrochene, noch helle Sandstein des Neubaus wird in den nächsten 20 bis 30 Jahren auch dunkel werden. So lange wird sich die Ruine noch schwarz im Bauwerk abzeichnen.

20 bis 30 Jahre mißt aber auch die Zeitspanne, in der noch Menschen leben, die das furchtbare Geschehen vor 60 Jahren miterlebt haben. Ihnen ist die Ruine Denkmal geworden, Ort der Trauer und Erinnerung, der Mahnung, des stillen Protestes, der Hoffnung und nun, zusammen mit dem Wiederaufbau, Zeichen der Überwindung von Unterdrückung und Not. Dieses Zeichen durften wir ihnen - und uns - nicht nehmen, die Ruine mußte ihren Platz im Wiederaufbau behalten. Dann aber, wenn die neuen Steine dunkel geworden sind, die Farben sich angeglichen haben, die Unterschiede zwischen Alt und Neu nur noch aus der Nähe erkennbar sind, werden Ruine und Neubau für die nachkommenden Generationen zu einer Kirche zusammengewachsen sein. So ist uns im Äußeren ein vierdimensionales Bauwerk entstanden, mit Länge, Breite, Höhe und mit der Zeit als der vierten Achse, auf der sich die Zeugnisse der Vergangenheit abzeichnen und auch die Zukunft ihre Spuren hinterlassen wird.

Am 30. Oktober 2005 ist der Wiederaufbau beendet, wird die Frauenkirche wieder geweiht. Das Zusammenwachsen von Alt und Neu aber geht weiter, es ist noch längst nicht am Ende.

Professor Fritz Wenzel, Büro für Baukonstruktionen, Karlsruhe, ist, zusammen mit Professor Wolfram Jäger, Radebeul, für die Statik und Konstruktion der wiederaufgebauten Frauenkirche verantwortlich.

Quelle: F.A.Z., 25.10.2005, Nr. 248 / Seite T1
Hier können Sie die Rechte an diesem Artikel erwerben

  Weitersagen Kommentieren Merken Drucken
Weitersagen
Themen zu diesem Artikel

Jahrgang 1947, Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.

Jüngste Beiträge

Mit Mazda ein Romeo

Von Wolfgang Peters

Wenn sich zwei leidlich gesunde Automarken, ohne eine Hochzeit im Himmel zu zelebrieren, miteinander ins Bett legen, dann kommt ein Roadster dabei heraus. Alfa Romeo und Mazda haben genau diese Autoform im Sinn. Mehr