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Elbphilharmonie: der Raum als "Weiße Haut"

Im 2.150 Zuschauer fassenden „Großen Saal“ der Elbphilharmonie mit der zentralen Bühne spielen Raumgeometrie, Materialien und Oberflächenstruktur auf einzigartige Weise zusammen. Die Schlüsseltechnologie des Ausbaus basiert auf fräsbaren Gipsfaserplatten, aus denen die Oberflächenprofile herausgearbeitet wurden. (Foto: Knauf/Christian Höhn)

Elbphilharmonie Großer Saal
Die Architekten Herzog & de Meuron haben in Zusammenarbeit mit dem japanischen Akustiker Yasuhisa Toyota, Nagata Acoustics, eine Architektur des perfekten Klangs gestaltet. Foto: Knauf/Christian Höhn

Mit ihrer Akustik im „Großen Saal“ darf sich die Elbphilharmonie zu den besten Konzerthäusern der Welt zählen. Die Architekten Herzog & de Meuron, Basel/Schweiz, haben in enger Zusammenarbeit mit dem japanischen Akustiker Yasuhisa Toyota, Nagata Acoustics, eine Architektur des perfekten Klangs gestaltet.

Essenzieller Bestandteil dieser Lösung ist die Innenraumverkleidung des Saals, die sogenannte „Weiße Haut“. Diese ist eine komplette Trockenbauleistung, ausgeführt mit extrem schwerem Gipsfasermaterial (Gifatec). Eingesetzt wurden Elemente mit der maximalen Dichte von 1.500 kg/m³. Denn um Schwingungen der Brüstung und der Wandverkleidung zu vermeiden, waren Flächengewichte bis hin zu 220 kg/m³ gefordert. Zum Einsatz des Materials kam es in mehreren Schritten.

Elbphilharmonie Oberflächenkonturen
Ein linearer Fräsweg mit 5 bis 90 mm Tiefe markiert die 10.287 einzelnen Bauteile der Wandverkleidung. Zwischen den Elementen wurden Fugenbänder eingebaut und die einzelnen Fugen mit Silikon ausgefüllt. Foto: Knauf/Christian Höhn

Im ersten Schritt wandte sich der Projektsteuerer an den Außendienst von Knauf mit der Frage, ob das Integral-Material als Bodenfläche infrage käme. Der zweite Schritt bestand darin, eine Lösung für die Wand und die Brüstungen zu finden. In beiden Fällen entschied man sich für das Material. Da die Plattenstärke produktionstechnisch auf 28 mm begrenzt ist, wurden je nach späterer Position drei bis fünf dieser Platten zu einem Element verklebt.

Die dritte, aber entscheidende Frage war die nach der Deckenbekleidung. Michael Suthoff (Knauf): „Um auch hier das nötige Flächengewicht zu haben, hatte man vonseiten der Planer zunächst mit einen Spritzbeton auf Zementplatten geliebäugelt. Um das Flächengewicht zu bringen, hätte der Beton aber in so großer Stärke aufgetragen werden müssen, dass erhebliche Teile davon vor dem Abbinden heruntergefallen wären.

Elbphilharmonie Gefräste Elemente
Um ein perfektes Endergebnis zu erzielen, bearbeiteten Fachleute bei Hasenkopf alle maschinell gefrästen Elemente in Handarbeit nochmals nach. Um den natürlichen Ausdruck des Material zu erhalten, wurden die Paneele vor der Montage lediglich mit Klarlack behandelt.

Weiterhin hätte die vom Akustiker vorgegebene Oberflächenstruktur vor Ort gefräst oder im Restfeuchten eingeprägt werden müssen – in beiden Fällen ein unrealistischer Aufwand. Erst danach kam die Frage auf, ob man auch die abgehängte Decke aus dem Gifatec-Material bauen könne.“

Mit der Entscheidung für das Gipsfasermaterial an Decke, Wand und Boden konnte das Material seine Qualität an allen Bauteilen ausspielen. Der Gipsfaserwerkstoff von Knauf Integral ist hoch verdichtet und nicht brennbar. Um die laut akustischer Berechnung notwendigen bis zu 180 mm dicken Wände zu gestalten, mussten bis zu fünf Rohplatten miteinander verleimt werden. So sorgen nun insgesamt 40.000 Rohplatten mit unterschiedlichen Plattenstärken und -maßen und 458.500 kg speziell strukturiertes Material für den guten Ton.

Mit der Projektabwicklung der „Weißen Haut“ betraute der Generalunternehmer Hochtief die Peuckert GmbH, die fünf Ingenieure für die Planung des Saals abstellte. Die Hasenkopf Industrie Manufaktur verarbeitete als Zulieferspezialist 10.287 Unikate für die 6.000 m² große „Weiße Haut“. Die Einzelstücke wurden anhand der für den Einsatzort berechneten idealen Flächengewichte zwischen 35 und 200 kg/m² maßgeschneidert. Jedes Element und jede Einfräsung sind somit Unikate.

Formgebender Stahlbau ersetzt klassische Unterkonstruktion

Elbphilharmonie Leichtbau
Da die Tragfähigkeit des Bestandsgebäudes sich nicht unendlich steigern lässt, ist der Baukörper an sich eine Leichtbaulösung. Damit die leichten Konstruktionen bei einem Konzert nicht schwingen, wird die benötigte Masse über die schweren Gipsfaserplatten eingebracht. Foto: Knauf/Christian Höhn

Als Unterkonstruktion der „Weißen Haut“ dienen Stahlspanten. Insgesamt 3.500 verschiedene Teile wurden zu diesem Zweck produziert, eingemessen und aufgebaut. Die Spanten wurden an der inneren Betonhülle des vom Hauptgebäude akustisch abgekoppelten Konzerthauses mit Gelenkanbindungen abgehängt, um die unterschiedlichen Neigungen der Abhängepunkte auszugleichen. „Da an jedes Stahlteil nur jeweils ein Paneel passt, war der logistische Aufwand für die Produktion enorm“, berichtet Tobias Müller, Geschäftsführer der Peuckert GmbH.

Zur Befestigung der Paneele wurden der Neigung angepasste Winkel und Gelenkanbindungen eingesetzt, die zuvor in 3D geplant worden waren. Für die Verschraubung und Sicherung der einzelnen Lagen erwirkten die Planer eine Zustimmung im Einzelfall, da die Elemente nicht von der Sicht-, sondern von der Rückseite aus verschraubt sind.

Silikonverfugung verhindert die Absorption kurzwelliger Töne
Tragschienen in Form von rückseitig an den Paneelen montierten U-Profilen dienen der sicheren und akustisch optimalen Befestigung der Einzelelemente an der Unterkonstruktion. Diese wurden mit vier Schrauben gesichert und zusätzlich verklebt. Zwischen den Elementen wurden Fugenbänder eingebaut und die einzelnen Fugen nach der Montage zusätzlich mit Silikon ausgefüllt. Dies stellt sicher, dass die kurzwelligen Töne nicht in den Fugen absorbiert werden.

Elbphilharmonie Vorwandinstallation
Die „Weiße Haut“ ist technisch gesehen eine Innenschale bzw. eine Vorwandinstallation. Mit der Projektabwicklung betraute der Generalunternehmer die Peuckert GmbH, die allein fünf Ingenieure für die Planung des Saals abstellte. Die Hasenkopf Manufaktur produzierte 10.287 Unikate für die 6.000 m² große „Weiße Haut“. Foto: Knauf/Christian Höhn

n der Paneele hatte Hasenkopf zuvor die von Peuckert gelieferten Daten in der Arbeitsvorbereitung in maschinenlesbare CNC-Programme umgewandelt. Anhand definierter Makros wurden die verleimten Gipsfaserplatten im Anschluss zunächst rückseitig – für die Montage auf der Unterkonstruktion – gefräst. Erst dann war die sichtbare Oberfläche an der Reihe. Rund 1,5 Mio. lfm Fräsweg mit 5 bis 90 mm Tiefe markieren seither die 10.287 einzelnen Bauteile der Wandverkleidung. Um ein perfektes Ergebnis zu erzielen, bearbeiteten die Monteure bei Hasenkopf alles in Handarbeit nach und überzogen die Elemente auf der Vorderseite mit klarem Schutzlack.

Sämtliche Arbeitsschritte wurden zur Qualitätskontrolle dokumentiert und kontrolliert. Im Oktober 2013 begann die Peuckert GmbH mit dem Aufbau der Unterkonstruktion aus Stahl, im Dezember desselben Jahres erhielten die ersten Gipsfaserplatten der „Weißen Haut“ ihren Platz zugewiesen. Im Januar 2016 war auch das letzte Teil der Verkleidung eingebaut.