Reger Austausch zum Membranbau

Am 30. September 2016 fand zum nun dritten Mal das vom Institut für Metall- und Leichtbau der Universität Duisburg-Essen veranstaltete Essener Membranbau Symposium statt. Etwa 130 Teilnehmer aus Praxis und Wissenschaft des Membranbaus fanden sich zu einem regen Austausch im Glaspavillon am Campus Essen ein. Die Veranstalter danken den externen Referenten Dipl.-Ing. Knut Göppert (schlaich bergermann partner), Dipl.-Ing. Martin Glass (Architekten von Gerkan, Marg und Partner), Prof. Dr.-Ing. Udo Peil (PI - Peil-Ingenieure), Dipl.-Ing. Forian Weller (Ingenieurbüro Florian Weller) und Wolfgang Rudorf-Witrin (ehem. CENO Membrane Technology GmbH), die mit ihren spannenden und lehrreichen Vorträgen zum Gelingen des Tages beigetragen haben.

Den derzeitigen Stand zur europaweiten Harmonisierung der Membranbaubemessung mit dem Ziel eines neuen Eurocodes für den Membranbau wurde von Prof. Dr.-Ing. Natalie Stranghöner (Universität Duisburg-Essen, Institut für Metall- und Leichtbau) vorgestellt. Insbesondere erläuterte sie auch den nun veröffentlichten, frei beim Joint Research Centre der Europäischen Kommission herunterladbaren „Science and Policy Report“, der als Hintergrundbericht einer der wesentlichen Grundlagen für die weitere Normungsarbeit ist, sowie den Entwurf der überarbeiteten DIN 18204-1.

Dr.-Ing. Jörg Uhlemann (Universität Duisburg-Essen, Institut für Metall- und Leichtbau) stellte die Forschungsergebnisse aus seinem Promotionsverfahren zur Bestimmung von elastischen Konstanten von Gewebemembranen vor. Die Arbeit war auf die Bestimmung von bemessungsorientierten Konstantensätzen ausgerichtet. Das Ergebnis sind weiterentwickelte Versuchs- und Auswerteprozeduren für biaxiale Zugversuche und der daraus zu bestimmenden elastischen Konstanten.

Aus der Ingenieurpraxis berichtete Dipl.-Ing. Knut Göppert (schlaich bergermann partner). Er präsentierte einige aktuelle Membranbauprojekte des Büros schlaich bergermann partner mit dem besonderen Schwerpunkt auf wandelbare Dachstrukturen. Hier kann prinzipiell zwischen wandelbaren Strukturen aus steifen Elementen und aus flexiblen Materialien unterschieden werden. Herr Göppert erläuterte die speziellen Anforderungen, die bei diesen Strukturen an die Planung, die Konstruktionselemente und das Membranmaterial gestellt werden.

Die architektonische Seite der Membranbauten wurde vom Architekten Dipl.-Ing. Martin Glass (Architekten von Gerkan, Marg und Partner) beleuchtet. Er präsentierte und diskutierte einige vom Büro von Gerkan, Marg und Partner entworfene Leuchtturmprojekte des Membranbaus. Besonderes Augenmerk legte er auf die Lichttransmission und –reflexion der Membranmaterialien, da diese optische Eigenschaft für ihn den großen Reiz des Bauens mit Membranen ausmacht.

Die im Wesentlichen auf Zug abtragenden Membranen weisen in ihrem Tragverhalten deutliche Analogien zu Seilen und Seilnetzen auf. Diese Analogien wurden von Prof. Dr.-Ing. Udo Peil (PI - Peil-Ingenieure) herausgearbeitet und stets an Zahlenbeispielen veranschaulicht, was die Präsentation des hintergründigen Formelwerks trotzdem zur vergleichsweise „leichten Kost“ machte. Beispielsweise zeigte er auf, wie eine sehr geringe Seilverlängerung zu einem riesigen Plus an Seildurchhang führt.

Dipl.-Ing. Florian Weller (Ingenieurbüro Florian Weller) sensibilisierte das Fachpublikum anhand seiner Erfahrungen aus der Bauwerksüberwachung für die praktischen Probleme bei der Umsetzung der Planung von Membranbauwerken in die Ausführung. Am Beispiel einiger aufgetretenen Schäden an Membrantragwerken aus der letzten Zeit zeigte er Ursachen und Möglichkeiten der Vermeidung auf. Seiner Erfahrung nach liegen Schadensursachen häufig in unrealistischen Lastannahmen, dem Übersehen von Zwängungen, übergroßen Membranfeldern, ungeeignetem Handling von Membranmaterial mit der Folge von Knicken, ungünstigen Montagebedingungen und fehlenden Nachstellmöglichkeiten.

Zum Abschluss des Symposiums erläuterte Wolfgang Rudorf-Witrin (ehem. CENO Membrane Technology GmbH) die aktuelle Marktsituation für Membranbauwerke. Er legte die zum Teil sehr harte Wettbewerbssituation dar, denen die am Markt aktiven Firmen unterliegen. Diese erschwert das Bilden von Rücklagen z. B. für Forschung und Entwicklung. Dies ist aber für die Weiterentwicklung der Bauweise von entscheidender Bedeutung. Er zeigte die notwendigen Entwicklungen für die unterschiedlichen aktuellen Membranmaterial auf, die heute vor allem in bauphysikalischen und energetischen Eigenschaften liegen und umriss die Vision einer „Qualitätsoffensive“, um gemeinsam in Zukunftsforschungen zu investieren.

Wie inzwischen „gewohnt“, fand der Ausklang des Tages im ELLF statt, wo der Austausch rege weitergeführt wurde. Die Beiträge der Referenten liegen in einem Tagungsband auch in schriftlicher Form vor:
Natalie Stranghöner, Klaus Saxe, Jörg Uhlemann (Hrsg.), 3. Essener Membranbau Symposium, Shaker Verlag, Aachen, 2016.

Angesichts der vielen positiven Rückmeldungen freuen sich die Veranstalter bereits auf die vierte Ausgabe des Essener Membranbau Symposiums, die im September 2018 stattfinden wird.

Dr.-Ing. Jörg Uhlemann