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Schuchow – ein genialer Ingenieur und Konstrukteur des gleichnamigen Sendeturms

20. Oktober 2013

Der wohl jedem Moskauer bekannte feingliedrige Stahlturm an der Metro Schablovka ist laut Wladimir Fjodorwitsch Schuchow (Präsident des Schuchow-Fonds und Urenkel des Turmkonstrukteurs) durch Rosteinwirkung unmittelbar vom Verlust seiner Standfestigkeit bedroht. Um das einzigartige Denkmal vor dem Verfall zu retten, ist Eile geboten. Was macht ihn eigentlich so außergewöhnlich?

Wladimir Grigorjewitsch Schuchow (1853-1939) war – obgleich im Westen kaum bekannt – einer der herausragenden Konstrukteure seiner Zeit. Seine Hängedächer, Bogenkonstruktionen, Seilnetze, Gitterschalen und hyperbolischen aufgelösten Gitterschaltürme waren neuartige material- und kostensparende Lösungen von bis dahin unerreichter Einfachheit und Eleganz. Darüber hinaus war er Autor des ersten russischen Pipelineprojektes (1878), erfand das Cracken von Erdöl und entwickelte hierfür industrielle Anlagen (1891). Er schuf den Schuchow-Dampfkessel, entwarf Tankschiffe und einen aus dünnen, in der Dicke abgestuften Blechen bestehenden und auf Sand gelagerten Erdöltank, der wohl in 20.000 Exemplaren gebaut wurde und dessen Konstruktionsprinzip auch heute noch Anwendung findet.

Unter seiner Leitung entstanden 417 Eisenbahnbrücken, bei deren Planung, motiviert durch die chronische Eisenknappheit in Russland, besonders materialsparende standardisierte Konstruktionen im Winter am Flussufer montiert und dann mit minimalem Aufwand über auf dem Eis stehende Holzgerüste „in Position“ gezogen wurden.

Ab 1892 begann Schuchow sich mit Dachtragwerken zu beschäftigen  – nach wenigen Jahren entwickelte er aus Band- und Winkeleisen bestehende Gitterschal- bzw. Netzdächer. Schon sie allein hätten ihm einen besonderen Rang unter den Bauingenieuren seiner Zeit gesichert.

Diese Flächentragwerke werden erst Jahrzehnte später wieder aufgegriffen und gehören auch heute noch nicht zum alltäglichen Bild. Erstmals wurde 1896 in acht Hallen der allrussischen Ausstellung in

Nizhnij Novgorod von der Firma Bari, für die Schuchow zuvor jahrelang im aserbaidschanischen Öl tätig war, diese Dachform verwirklicht.

Auf gleicher Ausstellung wurde ein Wasserturm errichtet, bei dem das Gitternetz aus geraden, schräg gestellten Winkelstäben, die an den Kreuzungspunkten vernietet wurden, zu einem  räumlichen Hyperboloid als leichte Tragkonstruktion geformt wurde. Nachfolgend wurden von der Firma Bari hunderte dieser Türme errichtet. Sie waren wegen des geringen Stahlverbrauchs nur halb so teuer wie vergleichbare Konstruktionen und wurden ein großer geschäftlicher Erfolg. Einer von acht erhaltenen Wassertürmen kann in Petuschki besichtigt werden.

Nach der Oktoberrevolution sollte für die Radiostation der Komintern ein 350 m hoher Sendeturm errichtet werden. 1919 legte Schuchow einen Entwurf bestehend aus sechs konischen Hyperboloiden vor, der trotz größerer Höhe als der 1899 erbaute Eiffelturm  mit 2200 t Stahl lediglich ein Viertel Material benötigte. Wegen chronischer Materialknappheit unterzeichnete Lenin dann eine auf 150 m Höhe reduzierte Variante. Übrigens befindet sich auf ca. der Hälfte der Stahlprofile der Firmenstempel „Krupp“. Die einzelnen Segmente wurden mittig montiert und durch fünf einfache Holzkrane in Position gehoben. Am 29.6.1921 versagte wegen mangelnder Materialqualität eine Zugtrosse beim Liften des vierten Segments. Auch die bereits montierten Teilstücke wurden beschädigt. Die ЧК -also der Vorläufer des KGB – beschuldigte Schuchow und verurteilte ihn zur „bedingten“ Erschießung, die dann ausgesetzt wurde, weil kein „geeigneter“ Nachfolger gefunden werden konnte.

Worin besteht nun aber die Genialität der Schuchow´schen Entwicklung?

Die Schaltragwirkung wurde schon seit der Antike in leichten Gewölbetypen intuitiv erprobt. Anders als  bei Balken, bei denen die oberen und unteren Fasern auf Druck bzw. Zug beansprucht werden und die mittleren Fasern lastfrei – also ungenutzt – bleiben, wirken bei Schalen die statischen Kräfte ausschließlich längs der Schale und der Baustoff wird durchgehend genutzt. Deshalb können Schalen große Beanspruchungen bei minimalem Materialeinsatz aufnehmen und große Flächen überspannen. Wenn ein Blatt Papier über die Tischkante auskragt, dann hängt es herunter. Wenn es an zwei Punkten aufgehängt wird, dann kann es mit geringen Verformungen als Scheibe wesentlich mehr tragen – jede Faser nimmt Membranspannungen (Zug) auf. Wenn das Blatt zylindrisch gekrümmt wird, dann kann es plötzlich tragen – also jede Faser übernimmt Druck oder Zug und hilft in der Tragwirkung.

Schuchow hat den schon lange bekannten mathematischen Körper Hyperboloid als homogen gekrümmte Schale „erfunden“ (wie sie heute noch vielfach für Kühltürme verwendet wird) und in einzelne gerade Stahlstäbe (billig und einfach zu montieren) aufgelöst, die zusammen genau die gewünschte Schalenwirkung entfalten. Das waren zwei bahnbrechende Entwicklungsschritte, die die moderne Bauweise begründeten – und das gleich in einer Konstruktion. Der erste Schritt – also die durchgehende Schale – wurde wenig später durch Franz Dischinger und Walther Bauersfeld aufgenommen. Mit den Markthallen in Leipzig und Basel in den dreißiger Jahren sowie dem Planetarium in Jena wurden erstmals dünne Schalen aus Stahlbeton errichtet. Doch erst nach dem Zweiten Weltkrieg verhalf Heinz Isler den Stahlbetonschalen zum Durchbruch und nahmen sich Frei Otto und Pier Luigi Nervi den Gitterschalen an.

In Moskau sind die Zeugnisse von Schuchows  Schaffens in den Dachkonstruktionen und Lichtkuppeln des GUM, der Bahnsteighalle des Kiewer Bahnhofs (321×47 m), des beheizten Glasdachs des Puschkin-Museums, der Petrovskij Passage, des Moskauer Postamts (heutige Börse), des Metropol-Hotels und in der mehrgeschossigen Drehbühne des Theaters „MChAT“ zu sehen.

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From → Architektur

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