Aufbau Kathedrale Notre-Dame

Und jetzt Holz oder Stahl?

Von Georg Küffner
30.04.2019
, 15:28
Notre-Dame: Noch steht längst nicht fest, welche Schäden tatsächlich entstanden.
Der abgebrannte Dachstuhl der Pariser Kathedrale Notre-Dame wird wieder aufgebaut. Welches Material dazu eingesetzt werden soll, ist die zentrale Frage.
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Zweierlei steht fest: Die Pariser Kathedrale Notre-Dame wird wieder aufgebaut. Und über das „Wie“ wird trefflich diskutiert und gestritten werden. Eigentlich keine allzu schlechte Ausgangslage, mit der nicht unbedingt gerechnet werden konnte, als am Abend des 15. April die Flammen viele Meter hoch aus dem Dachstuhl der weitgehend im 13. Jahrhundert erbauten gotischen Kirche schlugen. Wer das Geschehen am Fernseher verfolgte, konnte den Eindruck gewinnen, dass der katastrophale Brand das Bauwerk möglicherweise unwiederbringlich vernichten könnte.

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Noch steht längst nicht fest, welche Schäden tatsächlich entstanden. Während die Verwüstungen des Dachstuhls offensichtlich sind – zwei Drittel der Holzfachwerkkonstruktion scheinen verbrannt zu sein –, sind die Auswirkungen des Löschwassers und die der auf das Mauerwerk einwirkenden hohen Temperaturen erst ansatzweise abzuschätzen. Jeden einzelnen Stein wird man genau untersuchen müssen, um mögliche Risse und Abplatzungen zu entdecken, die Aufschluss über seine weitere Belastbarkeit zulassen.

Dass die Kathedrale nicht eingestürzt ist, liegt an der Genialität der Konstruktion, die von den Baumeistern der Gotik immer weiter perfektioniert wurde. Zwischen mächtige Pfeiler setzten sie Wände, Spitzbögen, zarte Rippen und überspannten die Felder mit filigranen und somit leichten Gewölbeschalen. Es entstanden flexible Skelettbauten mit vergleichsweise dünnen Außenwänden, die von rechtwinkelig „angedockten“ Strebebögen stabilisiert werden und die wesentlich auch das Äußere des Kirchenschiffs von Notre-Dame charakterisieren.

Am Übergang vom Längs- zum Querschiff klafft nun ein Loch

In Folge des Brands sind drei der Gewölbeschalen eingebrochen. Am Übergang vom Längs- zum Querschiff klafft nun ein Loch, das von dem brennenden und später dann spektakulär umknickenden und herabstürzenden 93 Meter hohen Vierungsturm oder Dachreiter gerissen wurde. Ohne diesen Einschlag dieser erst 1859 aufgesetzten (als Ersatz eines im 18. Jahrhundert eingestürzten Vorgängers) Ziernadel wäre die Gewölbeebene der Kathedrale geschlossen geblieben, hat das Feuer doch im hölzernen Dachstuhl gewütet, also oberhalb der „Kirchendecke“. Die Flammen auf der Suche nach Sauerstoff sind nach oben geschlagen und haben Hitze und Rauch mitgerissen.

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Wie geht es nun weiter? In den kommenden Wochen wird ein Behelfsdach installiert werden, so dass Regenwasser nicht weitere Schäden verursachen kann. Parallel dazu wird man beginnen, sich ein möglichst detailliertes Bild des geschundenen Baus zu machen. Nachdem alle geschwächten Bauteile gesichert und Querträger zur Stabilisierung der Struktur eingebaut sind, geht es an die Bestandsaufnahme: Mit Ultraschall und Röntgenstrahlen wird die Struktur durchleuchtet. Mess- und bildgebende Systeme werden die Geometrie dokumentieren und in eine 3D-Modellierung einbringen, die während der Vorbereitungen der vor dem Brand angelaufenen Restaurierung erstellt wurde. Der gesamte Bau und speziell auch der Dachstuhl seien bestens dokumentiert, heißt es. Auch jede Menge Originalpläne lägen in den Archiven.

Vorschläge für eine Neugestaltung des abgestürzten Spitzturms

Doch all diese Vorarbeiten können nur helfen, mögliche Konzepte des Wiederaufbaus zu erwägen. Wie man letztlich vorgehen wird, ist offen. Mehrere Optionen stehen im Wettbewerb, jeweils mit Vor- und Nachteilen. Ohne Not brachte Premierminister Éduard Phillipe einen internationalen Architekturwettbewerb ins Spiel, aus dem – den Techniken und den Herausforderungen der Epoche angemessene – Vorschläge für eine Neugestaltung des abgestürzten Spitzturms im Vierungskreuz der Kirche hervorgehen sollen. Auch ob und inwieweit nach der Sanierung die Brandfolgen sichtbar bleiben sollen, muss geklärt werden. Und ganz entscheidend: Soll das Fachwerk des Dachstuhls, wie gehabt, aus Holz aufgebaut oder die Dachkonstruktion aus Stahlträgern und -stützen zusammengesetzt werden?

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Viel spricht dafür, in der Dachkonstruktion von Notre-Dame ein Dokument jahrhundertealter Baukunst zu sehen. Entsprechend müssten erhaltenswerte Teile gesichert und in ein aus Holzbalken zusammengesetztes neues Fachwerk integriert werden. Dass dazu jede Menge Holz benötigt würde, sollte nicht schrecken, gilt dieser Werkstoff doch als CO2-neutral. Während des Wachstums eines Baums wird die Menge Kohlendioxid gespeichert, das beim späteren Verbrennen frei wird. Zudem überzeugt Holz durch beste bauphysikalische Eigenschaften. Seine Festigkeit und damit seine Tragkraft sind im Verhältnis zum Gewicht groß. Die Festigkeit ist deutlich größer als die von Baustahl (St 52), was die jeweiligen (theoretischen) Reißlängen deutlich machen. Hängt man einen Stab aus Kiefernholz senkrecht nach unten, so reißt er unterhalb des Aufhängungspunkts erst dann, wenn er knapp 20 Kilometer lang ist. Der Stahlstab erleidet dieses Schicksal deutlich früher, nämlich schon nach 6,5 Kilometern.

Bleibt im Vergleich zu Stahl ein größeres Brandrisiko. Doch so einfach fällt auch diese Abwägung nicht, denn beide Materialien reagieren recht unterschiedlich auf Hitze. Um ein brennendes Holz bildet sich eine schützende Kohleschicht, die ein weiteres Abfackeln verhindert. Und ist der Balken ausreichend dick, bleibt in der Regel ein tragfähiger Kern übrig. Anders bei Stahl; der wird schnell sehr heiß, beginnt zu glühen und verliert, ohne Voranmeldung, schlagartig seine statischen Fähigkeiten.

Egal welchen Weg man wählt, es bleiben Risiken, die minimiert werden können, je sorgfältiger man während der Bauarbeiten und der späteren Pflege des Gebäudes, des Dachstuhls vorgeht. Einschlägige Vorschriften und Arbeitsrichtlinien müssen eingehalten werden, von denen ausreichend viele und detailliert ausgearbeitet vorliegen. Auch den Einbau einer Sprinkleranlage kann man erwägen, wobei diese Selbstlöschsysteme nicht nur Freunde haben. Steigleitungen für Löschwasser bis hinauf in den Dachstuhl zu führen ist eine weitere Möglichkeit. Hier fließt das Wasser nur, wenn der zuständige Brandmeister das Signal zum Öffnen der Ventile gibt.

Quelle: F.A.Z.
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