Membrankonstruktion im Schulbau Textile Segel umhüllen Verbindungsbrücke von Gymnasium

Am Schiller-Gymnasium in Köln-Sülz verbindet eine dreigeschossige Stahlbrücke Alt- und Neubau. Diesen funktionalen Übergang verwandelt eine Hülle aus textilen Segeln in ein raumbildendes Element. Auf beiden Seiten filtern die von formTL geplanten Membranflächen Sonnenlicht, schützen vor Witterung und bewahren zugleich den Bezug zum Schulhof und zur Umgebung.

Die Ostfassade der Verbindungsbrücke mit Vordach.
Die Ostfassade der Verbindungsbrücke mit Vordach. - © Veit Landwehr Architekturfotografie

Im Zuge von Sanierungs- und Erweiterungsarbeiten erhielt das Schiller-Gymnasium in Köln-Sülz einen zusätzlichen Baukörper. Für die Verbindung des bestehenden Schulgebäudes mit dem Neubau kommt eine offen gestaltete, dreigeschossige Stahlkonstruktion zum Einsatz, die mit textilen Segeln umhüllt ist.

Das Konzept und die plastische Gestaltung der ineinandergreifenden Segel entwickelte der Kölner Architekt Reinhard Angelis. Realisiert hat er das Projekt in Arbeitsgemeinschaft mit Schilling Architekten, Köln, die die Bauleitung übernahmen. Vorgesehen war eine textile Lösung aus vorgespannten Segeln, die den Übergang nicht schließt, sondern Licht, Luft und Ausblicke zulässt.

Die Formfindung und statische Berechnung übernahmen die Ingenieure von formTL. Die Spezialisten für leichte Flächentragwerke und Membrankonstruktionen übersetzten die architektonische Idee in eine tragfähige und präzise ausführbare Konstruktion.

Das homogene Erscheinungsbild der textilen Hülle beruhe auf einer Vielzahl individuell gelöster Details: Da die Verbindungsbrücke nicht orthogonal zwischen den Gebäuden steht, verändern sich Winkel, Anschlussbedingungen und Geometrien von Segel zu Segel. Nahezu jedes Feld musste auf seine Position abgestimmt werden und zugleich Teil eines einheitlichen Gesamtbilds bleiben.

Zwei Ebenen, ein Gesamtbild

Besonders anspruchsvoll fiel die Ostseite aus. Dort überlagern sich die Segel in zwei Ebenen und bilden im unteren Bereich ein Vordach zum Schulhof. Zwei Materialien erzeugen eine differenzierte Wirkung der Hülle: Ein durchlässiges PTFE-Mesh schafft Transparenz und Durchblicke, ein dichteres PTFE-beschichtetes Glasfasergewebe schützt stärker und streut das Licht weicher. Auf der Westseite unterstützt Meshgewebe die offene Erscheinung der Brücke.

Konstruktiv galt es, die getrennt berechneten Membranflächen so zusammenzuführen, dass sie tragfähig funktionieren und trotzdem als gestalterisch zusammenhängende Hülle lesbar bleiben. Die Membranen spannen sich nicht flach, sondern mit einer Krümmung. Erst dadurch lassen sich äußere Lasten aufnehmen und sicher in die Stahlkonstruktion einleiten. An einzelnen Punkten führen Druckstäbe durch die Membran und binden die obere Lage an die Stahlstruktur zurück.

Die Verbindungsbrücke von Innen mit Durchdringungs- und Abspannpunkten.
Die Verbindungsbrücke von Innen mit Durchdringungs- und Abspannpunkten. - © Veit Landwehr Architekturfotografie
Die Westfassade bei Nacht.
Die Westfassade bei Nacht. - © Montageservice LB
Hier zu sehen: Der Abspannpunkt der Stahlkonstruktion.
Hier zu sehen: Der Abspannpunkt der Stahlkonstruktion. - © Veit Landwehr Architekturfotografie

Abstimmung im 3D-Modell

Die Umsetzung verlangte eine enge Abstimmung zwischen formTL, Architekten, Stahlbauer und Membrankonfektionär. Über 3D-Modelle koordinierten die Beteiligten die Befestigungspunkte und glichen sie mit der Stahlkonstruktion ab. Die Kopfplatten für die Segelanschlüsse schweißte der Stahlbauer bereits im Zuge der Stahlbauarbeiten an die Konstruktion. Klemmleisten, Seile und Spannelemente bereitete der Konfektionär auf Basis der Werkstattplanung von formTL vor. Auf der Baustelle ließen sich die Bauteile anschließend wie ein Baukastensystem montieren.

Weiterbauen im Bestand

Das Projekt verdeutlicht, welche Möglichkeiten textile Konstruktionen beim Weiterbauen im Bestand eröffnen. Die Membranhülle mache den Übergang zwischen Altbau und Erweiterung räumlich erlebbar. Aus einem rein funktionalen Verbindungsgang sei so ein eigenständiges architektonisches Element entstanden – leicht in der Erscheinung, präzise in der Konstruktion und ein fließender Kontrapunkt zu den sachlich geprägten Schulbauten.