Die imposante Gitterschale, die mit einer Höhe von 8,5 m und einer Grundfläche von 32 × 28 m beeindruckt, besteht aus einem komplexen Stahltragwerk mit knapp 110 t Stahl und 403 exakt gefrästen Knotenpunkten. 725 dreieckige Glasscheiben sorgen für Transparenz und schaffen eine helle Atmosphäre im lichtdurchfluteten Südeingang des neuen Stuttgarter Bahnhofs.
Die Besonderheiten liegen in der filigranen Dreieckstragstruktur mit anspruchsvoller Profilgeometrie und komplexen 3D-gefrästen Knoten. Aufgrund der flachen Glasscheiben und der kuppelförmigen Geometrie wurde jedes Bauteil individuell angefertigt.
„Diese Balance aus Ästhetik, Funktion und Struktur macht die Gitterschale zu einem einzigartigen Bauwerk, das höchste technische Kompetenz erfordert und gleichzeitig architektonische Leichtigkeit verkörpert“, so Andreas Hafner, Geschäftsführer der seele GmbH.
Die Glaskonstruktion ruht auf filigranen, dreieckigen Strangpressprofilen aus Stahl. Ihre präzise gefertigte keilförmige Geometrie verleiht der Struktur eine besondere Leichtigkeit. Betrachtet man sie von unten gegen den Himmel, scheinen die Profile fast zu verschwinden.
Die Tragwerksplanung der Gitterschale im neuen Stuttgarter Hauptbahnhof erfordert höchste ingenieurtechnische Expertise. Eigengewicht, Wind, Schnee und außergewöhnliche Druckwellen durch ein- und ausfahrende Züge wirken ebenso auf die Konstruktion wie große Temperaturunterschiede.
Bei einer Oberflächentemperatur zwischen -15 Grad im Winter und +65 Grad im Sommer ergibt sich bei einer Länge der Gitterschale von rund 32 m eine Längenänderung von 31 mm.
„Eine unserer größten Herausforderungen war es, die filigrane Erscheinung mit maximaler statischer Sicherheit zu verbinden“, erklärt Marie Kästner, Teamleiterin Design bei seele.
Digitales Modell als Basis
Die Basis der Planung bildete ein digitales Rechenmodell, das alle Lastfälle berücksichtigt und präzise Nachweise für Bauteilbeanspruchungen und Verformungen liefert. Besonderes Augenmerk lag auf der Lagerung: 27 Kalottenlager ermöglichen Bewegungsfreiheit und leiten hohe Kräfte zuverlässig in das Betonschalendach ein. Durch die sphärische Kontaktfläche ermöglichen die Lager simultane Bewegungen in mehreren Freiheitsgraden. Die Kombination aus hochfestem Stahl, tragfähigem Glas und präzisen Knotenpunkten macht die Konstruktion stabil.
So wurde die Gitterschale unter einem Zelt aufgebaut
Der Bau der Gitterschale erfolgte unter einem riesigen Zelt. Das sorgte für die richtige Temperatur beim Schweißen und Beschichten und schützte das Montageteam vor Wind und Wetter.
Dann entstand Stück für Stück das Schalentragwerk: Nach dem Konstruktionsprozess erfolgte die Fertigung der Einzelsegmente der Gitterschale und der Verbundsicherheitsgläser.
Die Montage startete im September 2024 mit dem Einheben der 36 Segmente und der exakten Ausrichtung mittels Montagestützen. Anschießend folgten die Schweißarbeiten, die Verglasung der Gitterschale sowie die Versiegelung. Bis auf die Türanlagen ist auch die Vertikalfassade mit 44 Einzelscheiben fertiggestellt. Die zweite Gitterschale ist ebenfalls fertig, die Schutzeinhausung wird derzeit zurückgebaut. Und bei einer weiteren Gitterschale starten die Montagearbeiten in Kürze.
Neben den Gitterschalen setzen zudem die charakteristischen „Lichtaugen“ wesentliche architektonische Akzente. Auch hier wurde ein großer Meilenstein erreicht: Alle 27 Lichtaugen sind sichtbar. Diese markanten Oberlichter versorgen die unterirdische Bahnhofshalle mit Tageslicht.
„Dank der ausgezeichneten Koordination konnten wir den komplexen Ablauf zwischen Konstruktion, Tragwerksplanung, Fertigung, Montage sowie den bauseitigen Gewerken und dem Kunden erfolgreich steuern und so dieses komplexe Projekt gemeinsam umsetzen“, lobt Andreas Hafner die Zusammenarbeit aller Beteiligten.
