 | | |  | | | Innovative Technik als Metapher | | Die Dresdner Frauenkirche von der Weltausstellung Expo 2000 zurück nach Dresden Als Metapher für die Zerstörung und den Wiederaufbau eines epochalen Kirchenbauwerks, als Beleg für den innovativen Umgang mit Technik und Material sowie das Engagement für eine der Geschichte verpflichteten Zukunft verstehen Künstler und Initiatoren diese ungewöhnliche Installation.
Die Kundeninstallation "Wiederaufbau Frauenkirche" vor dem Deutschen Pavillion auf der Weltausstellung Expo 2000 baut auf die Kraft und die Genauigkeit der Hydraulik
Der Wiederaufbau der berühmten, 1945 zerstörten Frauenkirche in Dresden findet internationale Beachtung und erhält Unterstützung aus aller Welt. Für die Präsentation dieses Projekts vor dem Deutschen Pavillon auf der Expo 2000 in Hannover hat man sich für eine Idee von Bernhard Buderath und Werner Lorke entschieden.
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| | Die Kuppel Dabei galt es, den architektonischen Besonderheiten dieses 1743 erstmals fertiggestellten, ca. 100 m hohen Kirchenbaus ebenso gerecht zu werden, wie dem Motto der Weltausstellung "Natur, Mensch, Technik". Den Anstoss für das Projekt " Installation Wiederaufbau Frauenkirche Dresden" gab der Vorstand der Dresdner Bank AG. Das Institut, dass sich herausragend bei dem eigentlichen Bauvorhaben in der sächsischen Landeshauptstadt engagiert, hat auch die Kosten des Projektes in Hannover übernommen.
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Die Kuppel ist aus Quadratrohren in einer hellen Aluminiumlegierung hergestellt. Sie besteht aus 16 gleichen, rotationssymmetrisch angeordneten Vertikalsegmenten, deren Rohre zusammen das Bild von gegenläufig ineinander greifender Spiralen ergeben
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| | Gleichlauftoleranz Eine Gleichlauf-Toleranz von höchstens 1 % durfte nicht überschritten werden. Um diese Gleichlauftoleranz zu gewährleisten wurden alle vier Teleskopzylinder mit Wegmessystemen ausgerüstet. | |  |
| | Ein runder, zweistufiger Steinsockel aus schwarzem Basaltlava bildet die Basis für ein Rund aus acht Stützen, die in 6,5 m Höhe einen Doppelring aus gebogenen HEB-Profilen tragen. Darüber erhebt sich - im wörtlichen Sinne - eine bewegliche Kuppel aus eloxierten Leichtmetall. Vier Hydraulikzylinder sorgen für deren lautlose Entfaltung. Während sich die hell glänzende Konstruktion langsam hebt, verändert sich ihre Gestalt. Aus einem kompakt zusammengefalteten Ring entsteht durch das polygonal gekrümmte Gitterwerk eine Kontour, die an die charakteristische Silhouette der berühmten "Steinernen Glocke" der Frauenkirche erinnert. Das bei der Kuppel genutzte Prinzip stammt von dem amerikanischen Künstler und Ingenieur Chuck Hoberman.
Im Zentrum der Sockelfläche schützt eine Glasvitrine ein sehr fein gearbeitetes Architekturmodell, das im Massstab 1:75 die zukünftig wieder aufgebaute Kirche zeigt.
Mit der mechanischen Bewegung der Kuppel synchronisiert, ertönen spezielle Tonkompositionen, die den sakralen Kontext dieser Kunstinstallation unterstreichen.
Die Fa. iO Interdisziplinäre Objekte, Frankfurt, war sowohl für die Gesamtplanung als auch die Koordination des Projektes bis zur "schlüsselfertigen" Übergabe verantwortlich. Zwischen Beauftragung und Fertigstellung lagen nur knapp 9 Monate Zeit, deshalb war eine "reibungsarme" Zusammenführung der verschiedenen Teilbereiche besonders wichtig. Die Herstellung der stählernen Unterkonstruktion erfolgte in Hannover, während die Kuppel - ohne Unterbau - komplett in New York gefertigt, montiert und dort auch für ca. 1 Monat erprobt worden ist. Dazu musste der Hydraulikantrieb, der inkl. elektronischer Steuerung speziell für das Projekt in Deutschland von der Firma Universal Hydraulik GmbH gefertigt worden war, temporär nach USA gebracht werden. Die "transatlantische" Abstimmung der konstruktiven und maschinenbauseitigen Anforderungen konnte durch ausnahmslos CAD-basierte Planung und elektronischen Datenaustausch sichergestellt werden.
Die Installation hat im ausgefahrenen Zustand einen Durchmesser von 5,2 m und eine Höhe von 10,3 m. Zusammengefahren wird ein Durchmesser von 6,4 m bei einer Höhe von 7,5 m erreicht.
Ein polygonaler Ring aus doppelten 240er U-Profilen dient als Fundament. Mittels Kopf- und Fussplatten sind die Säulen mit der Basis und dem oberem Doppelring verschraubt. Im Innern der durch Querbleche zusammengehaltenen Säulen aus 4 Stahlwinkeln entsteht eine offene Vierung. Das gestalterische Ziel war ein solider, gleichwohl transparent anmutender Säulenaufbau, der in Anzahl und Anordnung an die 8 Säulen der Kirche in Dresden erinnert.
Die Kuppel ist aus Quadratrohren in einer hellen Aluminiumlegierung hergestellt. Sie besteht aus 16 gleichen, rotationssymmetrisch angeordneten Vertikalsegmenten, deren Rohre zusammen das Bild von gegenläufig ineinander greifender Spiralen ergeben. Jeweils 4 Rohre, die gemeinsam in einer scherenartigen Gelenkverbindung münden, bilden eine konstruktive Grundeinheit. Die entsprechend gegenüberliegenden Rohrenden sind mit sog. Nabenelementen vernietet. Um die gewünschte Kontour zu erzeugen, müssen die Achsen der horizontal benachbarten Naben- bzw. Gelenkverbindungen unterschiedlich im Raum orientiert sein. Es gehört zur patentgeschützten Entwicklung von C. Hoberman, dass die Ausrichtung der Achsen während der gesamten Bewegung konstant bleibt.
Eigengewicht und Verkehrslasten der Kuppel werden über 16 rollengelagerte, radial verschiebbare Schlitten auf die Unterkonstruktion abgetragen.
Vier dieser Schlitten nehmen zusätzlich die 3fach gestuften Hydraulikzylinder der Firma Universal Hydraulik GmbH auf. Deren Kolbenstangen greifen jeweils an einer Nabenverbindung in der Nähe des oberen Kuppelrands an. An Parallellauf und Betriebssicherheit der Zylinder werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Eine Gleichlauf-Toleranz von höchstens 1 % durfte nicht überschritten werden. Um diese Gleichlauftoleranz zu gewährleisten wurden alle vier Teleskopzylinder mit Wegmessystemen ausgerüstet. Jeder Zylinder wird mit einem Servoventil Rechnergesteuert der Sollposititon nachgeführt. Die Sollposititon sowie die Sollgeschwindigkeit wird von einem übergeordneten Rechner vorgegeben, der auch die Musik und Tonsteuerung übernimmt.
Die Gleichlaufforderung betrug bei einem Gesamthub von 2.540 mm nur 1%, in der Praxis konnten typische Werte von 0,2% erreicht werden.
Der Regelalgorythmus wurde speziell für diesen Anwendungsfall entwickelt. Besonderes Problem waren die Übergänge der einzelnen Teleskopstufen der Zylinder. Hier hat der Künstler sehr hohen Anforderungen an den harmonischen gleitenden Übergang gestellt.
In enger Zusammenarbeit mit dem TÜV Nord wurden von der Firma Universal Hydraulik GmbH voneinander unabhängige Sicherheitsschwellen festgelegt, deren Überschreitung zu einer automatischen Abschaltung der Anlage führt.
Die Abschaltkriterien sind:
Positionsabweichungen > 2 mm
Druckabweichungen der einzelnen Zylinder > 20 bar
Synchronfehler > 2%
Unabhängig von der rechnergestützten Auswertung der Regelabweichungen, wurden drei spez. Lichtschranken zur Positionsüberwachung eingesetzt die eine Hardware-Abschaltung der Anlage gewährleisten.
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| | Hand in Hand gearbeitet Die Firma IO (Interdisziplinäre Objekte), Frankfurt konzipierte im Auftrag der Dresdner Bank einen Pavillon, der die Kuppel der Dresdner Frauenkirche symbolisieren soll. Das Modell wird nach der erfolgreichen Präsentation auf der Expo nun mindestens bis zum Jahr 2005 in Dresden, voraussichtlich am Flughafen, zu sehen sein. Durch dieses Engagement sollen weiterhin Spender für den Wiederaufbau der Dresdner Frauenkirche gefunden werden. Die Firma Universal Hydraulik GmbH, Neu-Anspach hat die komplette hydraulische und elektronische Steuerung, inklusive Edelstahl-Teleskopzylinder, Hydraulik-Aggregat und Schaltschrank geplant und ausgeführt. |
| | Die gesamte Hydraulikanlage samt übergeordneter Steuerung der Firma Universal Hydraulik GmbH wurde in einem separaten Raum in der Tiefgarage des Deutschen Pavillons untergebracht. Dadurch beträgt der Abstand zwischen Pumpenaggregat und der eigentlichen Installation ca. 50 m. Die Fluidleitungen werden unterirdisch geführt und wegen der langen Wege mit einem Betriebsdruck von maximal 10 MPa (100 bar) gefahren.
Der Steuerblock mit den Servoventilen wurde unterhalb des Kirchenmodells im zentralen Fundament angeordnet.
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| | Eigengewicht und Verkehrslasten der Kuppel werden über 16 rollengelagerte, radial verschiebbare Schlitten auf die Unterkonstruktion abgetragen. Vier dieser Schlitten nehmen zusätzlich die 3fach gestuften Hydraulikzylinder der Firma Universal Hydraulik GmbH auf.
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| | Fernüberwachung Um Serviceaufwand und Wartung zu reduzieren, wurde zusätzlich eine Fernüberwachung via Telefonleitung mit der Firma Universal Hydraulik GmbH eingerichtet, die es gestattet, die Maschinenzustände per Rechner zu überwachen und hinsichtlich Abweichungen zu kontrollieren.
Werner Lorke (IO)
Karl-Helmut Müller (U.H.)
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