Stahl und Form - stahl

BMW Welt
Erlebnis- und Auslieferungszentrum München
COOP HIMMELB(L)AU
Stahl und Form
Bauherr
Architekten · Tragwerksplaner
BMW AG, München
COOP HIMMELB(L)AU
Wolf D. Prix / W. Dreibholz & Partner ZT GmbH,
Wien
B+G Ingenieure,
Bollinger und Grohmann GmbH, Frankfurt
Inhalt
1 Wettbewerb und Idee
2 Standort
Gebäude und Nutzung
6 Bericht der Architekten und Ingenieure
6
10
14
16
18
Doppelkegel
Dach
Fassade
Kundenlounge
Brücke
20 English summary
21 Architekten
Planungsbeteiligte (Auswahl)
Beteiligte Firmen (Auswahl)
Herausgeber:
Stahl-Informations-Zentrum
Postfach 10 48 42, 40039 Düsseldorf
Redaktion:
Martina Helzel, circa drei, München
Skizze und Computersimulationen:
COOP HIMMELB(L)AU, Wien (Titel innen, S. 6,
S. 10 oben, S. 18)
Zeichnungen:
Architekten und Ingenieure;
circa drei, München
Fotos:
BMW AG, München (Titel, S. 3, S. 6 unten
rechts, S. 7, S. 8, S. 9, S. 13, S. 14, S. 18
unten links und rechts, S. 19 oben, S. 20,
S. 21, S. 22);
BAUBILD, Stephan Falk, Berlin (S. 1, S. 17
rechts, S. 19 unten);
Marcus Buck, München/www.marcusbuck.com
(S. 6 oben, links unten, S. 10, S. 11, S. 12
rechts oben, unten, S. 15, S. 16, S. 17 links
Mitte und unten, S. 18 oben;
Martina Helzel, München (S. 12 links oben)
© 2008
Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf
1
Wettbewerb und Idee
Premium Architektur für eine Premium Marke
war der Anspruch des Wettbewerbs, der
2001 von BMW zur Realisierung der BMW
Welt entschieden wurde. Ziel war es, ein Bauwerk von herausragender Gestaltung und
Organisation hervorzubringen, das den innovativen und dynamischen Charakter der Marke
vermittelt, über räumliche Offenheit und Flexibilität verfügt und sich in respektvoller Harmonie in den Kontext der charakteristischen
Architektur des Olympiaparks und der BMW
Group einfügt.
Wie schon in der Vergangenheit mit dem
1973 erbauten BMW Hochhaus, dem so genannten Vierzylinder, und dem im gleichen
Jahr entstandenen BMW Museum des Wiener
Architekturprofessors Karl Schwanzer bewies
das Unternehmen auch bei der BMW Welt
Mut zum architektonischen Risiko. Die Entscheidung fiel für den avantgardistischen
Entwurf von Prof. Wolf D. Prix und COOP
HIMMELB(L)AU in Wien: eine aus einem formgebenden Doppelkegel entspringende Dachwolke, die vielfältige Formen der Nutzung
unter sich vereinigt. Die Wolke steht als Synonym für Bewegung, Veränderbarkeit, für dynamische Kräfte.
Das Abbild dieser dynamischen Kräfte,
umgesetzt als formgebendes Element, und
die Umsetzung dieser Energie in großem
Maßstab stellte eine enorme technische und
logistische Herausforderung dar. Modernste
Computertechnik, extrem komplizierte statische Berechnungen sowie die dreidimensionale Entwicklung des Gebäudes waren nötig,
um den visionären Entwurf der Architekten in
1
ein spektakuläres Gebäude aus Stahl und
Glas umzusetzen.
Nach vierjähriger Bauzeit wurde im Oktober 2007 die BMW Welt eröffnet, die aller
Kritik zum Trotz bereits zum Meilenstein der
jüngeren Architekturgeschichte geworden ist.
Und auch BMW kann zufrieden sein: Bereits
nach fünf Monaten konnte der millionste Besucher begrüßt werden.
Standort
Gebäude und Nutzung
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2
6
1
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5
3
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Das Oberwiesenfeld in Milbertshofen, wo 1917
die ersten Werkhallen des Unternehmens entstanden sind, erwies sich als idealer Standort
für das neue Erlebnis- und Auslieferungszentrum. Gegenüber dem Vierzylinder mit der
Konzernzentrale, dem Museum, das nach völliger Umgestaltung im Sommer 2008 wieder
eröffnet wird, und dem Stammwerk stellt die
BMW Welt nicht nur als Gebäude die Schnittstelle zwischen dem Unternehmen, der Marke
und dem Produkt dar. Verkehrstechnisch
günstig am Mittleren Ring gelegen und an das
öffentliche Verkehrsnetz angebunden, setzt
der elegante Bau der BMW Welt in unmittelbarer Nachbarschaft zum Olympiagelände mit
dem berühmten Zeltdach von Günter Behnisch
einen weiteren architektonischen Akzent im
Münchner Norden.
9
An prominenter Stelle im Südosten, bildet der
Doppelkegel als kraftvoller und dynamischer
Blickfang den architektonisch-kommunikativen
Ursprung des Gebäudes. Seine exponierte
Lage und ungewöhnliche, geschwungene
Form machen den Doppelkegel zur idealen
Plattform für wechselnde Ausstellungen sowie
für Veranstaltungen aus Wirtschaft, Politik,
Technologie, Gesellschaft, Kunst und Kultur.
Während das Untergeschoss mit seiner
loungeartigen Atmosphäre eine Gelegenheit
zum Entspannen bietet, steht im Erdgeschoss
die Produktausstellung im Vordergrund. Von
hier aus führt eine gewendelte Treppe, die mit
60 Monitoren bestückt den Raum in einen
medialen Dom aus Licht und Ton verwandelt,
entlang der Fassade bis an die schmalste
Stelle der Konstruktion.
2
Lageplan, Maßstab 1 : 5000
1 BMW Welt
2 Lerchenauer Straße
3 Georg-Brauchle-Ring
4 Vierzylinder
5 BMW Museum
6 BMW Werk München
7 Olympisches Dorf
8 Olympiahalle
9 Olympia-Eissportzentrum
3
1
4
2
5
Längsschnitt, Maßstab 1 : 1500
1 Doppelkegel
2 Premiere/Automobilübergabe
3 Gastronomieturm
4 Kundenlounge
5 Auditorium
3
Gebäude und Nutzung
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Grundrisse, Maßstab 1 : 1500
1 Doppelkegel
2 Technik und Design Atelier
3 Kundenausfahrt
4 Exklusivauslieferung
5 Produkt Info Center
6 Bistro
7 Auditorium
8 Halle/Automobilausstellung
9 BMW Individual
Grundriss Ebene 2
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6
8
2
5
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Grundriss Ebene 0
3
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18
Junior Campus
Shop
Brücke
Premiere/Automobilübergabe
Restaurant
Coffee Bar
Business Center
Kundenlounge
Club Restaurant
Am oberen Ende der Wendeltreppe verlässt der Besucher den Doppelkegel und betritt die Brücke, die nicht nur die BMW Welt
kreuzungsfrei mit dem Museum und dem
Werksgelände, sondern auch alle öffentlich
zugänglichen Bereiche im Inneren des Gebäudes verbindet. In 7,5 m Höhe durchzieht
sie die Halle von Süden nach Norden wie eine
Passage, bildet eine zweite Ebene und differenziert den vertikalen Raum.
Das skulpturale Dach, das sich aus dem
Doppelkegel heraus entwickelt, dient nicht
nur dem Wetterschutz, sondern ist zugleich
raumbildendes Element. Seine auf- und abwogende Unterseite gliedert die Halle mit
Raumhöhen von 8 bis 20 m und definiert die
einzelnen Funktionsbereiche.
Fast völlig eingehüllt in die Dachwolke ist
die in 15 m Höhe angesiedelte Kundenlounge,
von der aus die Übergabe der jährlich 45.000
Automobile an ihre zukünftigen Besitzer startet.
Vom Kundenbetreuer im Produkt Info Center
über die Details ihres neuen Autos informiert,
nehmen die Kunden ihren Wagen auf der
Premiere, dem Herzstück der BMW Welt, in
Empfang. Auf 20 Drehtellern und zehn Panoramaplätzen eindrucksvoll in Szene gesetzt,
stehen die neuen Fahrzeuge für ihre Besitzer
bereit. Bis zu 170 Automobile können pro Tag
übergeben werden, nachdem sie vorher in
den Werkstätten und Arbeitsräumen in einem
der vier Untergeschosse überprüft und vorbereitet wurden.
Unter dem Premiereteller im Zentrum der
Halle, in der die aktuelle Produktpalette von
BMW präsentiert wird, liegt das Technik und
Design Atelier. Hier werden technische Innovationen und das Design der Marke vermittelt.
Ein Bistro sorgt ebenso wie die auf der
Höhe der Brücke gelegene Coffee Bar direkt
neben dem BMW Welt Shop für das leibliche
Wohl der Besucher. Im so genannten Gastronomieturm befindet sich auch das Restaurant
International und eine Ebene höher unter dem
Dach das Club Restaurant und der Business
Club.
Das Eventforum schließt im Norden die
BMW Welt ab. Ihm angegliedert sind das
Business Center, das über zwei räumlich
flexible und technisch perfekt ausgestattete
Tagungsräume verfügt, sowie das Auditorium.
Separate Bodenelemente ermöglichen in dem
multifunktionellen Veranstaltungssaal eine flexible Höhenjustierung und erlauben dadurch
unterschiedliche Eventkonzepte vom Kongress
über Bankette und Kinovorführungen bis zum
musikalischen Live-Auftritt.
Grundriss Ebene 4
17
18
Grundriss Ebene 3
5
Bericht der Architekten und Ingenieure · Doppelkegel
Tragstruktur
Der 28 m hohe Doppelkegel hat an der Basis
einen Durchmesser von 35 m. Die Konstruktion verjüngt sich bis zur Einschnürung in einer
Höhe von 12 m auf circa 18 m Durchmesser
und erweitert sich dann nach oben hin wieder
auf rund 45 m Durchmesser.
Die ursprüngliche Planung der Architekten
sah eine Haupttragkonstruktion aus Rundrohren
mit vorgesetzter Sekundärfassadenkonstruktion
vor. In der Überarbeitung wurden diese beiden
Konstruktionen zu einer vereinfachten, tragenden Fassadenstruktur zusammengeführt. Eine
Dreiecksgitterstruktur, die aus einem Rotationshyperboloid mit annähernd horizontalen Ringträgern abgeleitet wurde, bildet die Grundform
des Doppelkegels. Im Kopfbereich und insbesondere im Übergangsbereich geht der Kegel
in eine frei geformte Gitterstruktur über.
6
Als oberer Abschluss der Fassade dient
ein durchgehender Ringträger, der als aufgelöster Dreigurtbinder aus Rundrohren nicht
nur das aufgesetzte Dach des Doppelkegels
aussteift, sondern zugleich die Basis der Einhängeträger zum Haupttragwerk des Daches
bildet.
Während in den nicht sichtbaren Bereichen
auf stahlbauübliche Verbindungen zurückgegriffen werden konnte, wurde im sichtbaren
Doppelkegelbereich besonderes Augenmerk
auf die gestalterische Ausführung der Knotenpunkte gelegt. Für die aufsteigenden Pfosten
und die horizontal verlaufenden Riegel der tragenden Fassadenkonstruktion wurden Rechteckhohlprofile von 300 mm x 100 mm gewählt, für die Diagonalen Rechteckhohlprofile
von 250 mm x 100 mm.
7
Bericht der Architekten und Ingenieure · Doppelkegel
Integrierte Fassade
Die komplette Stahlfassade ist als Integrierte
Fassade System Gartner zum Heizen und
Kühlen ausgelegt. Die tragenden Stahlhohlprofile halten nicht nur die Glasscheiben, sondern führen auch Wasser, das in einem geschlossenen Wasserkreislauf erwärmt oder
gekühlt werden kann. In den geschweißten
Profilen sind außerdem Sprinklerleitungen und
Elektrokabel verlegt.
Die Integrierte Fassade funktioniert wie
eine Warmwasserheizung und wird bei der
BMW Welt als Zusatzheizung eingesetzt. Sie
ermöglicht eine kleinere Dimensionierung der
Heizanlage, vor allem aber verhindert die Heizfassade einen Kaltluftabfall an den hohen Glasinnenseiten und sorgt so für Behaglichkeit.
An den Glasflächen bildet sich kein Kondenswasser und im Sommer wird die Fassade zur
Kühlwand, die eine Aufheizung der Raumluft
verhindert. So entstehen selbst in unmittelbarer Nähe zur Glasfassade angenehme Temperaturen.
Die Konstruktion der Fassade erforderte
hochkomplizierte statische Berechnungen und
eine dreidimensionale Entwicklung. Die Komplexität wird an den Verbindungsknoten der
Doppelkegelkonstruktion sichtbar. Sämtliche
Profile mussten genau verschnitten und alle
Schweißnähte absolut dicht verschweißt werden.
Die Raumstruktur der Fassade wurde mit
Hilfe von Schablonen in der Werkstatt der ausführenden Firma aufgebaut und vormontiert.
Sondertransporter brachten die einzelnen Elemente an die Baustelle nach München, wo sie
anschließend abgehoben und direkt an vorgesehener Stelle montiert wurden.
8
Fassadenaufbau
Die außergewöhnliche Form des Gebäudes
stellte besondere Ansprüche an die Geometrie
und Passgenauigkeit der Fassadenelemente.
Allein für die Außenhülle der Kegelfassade
wurden 900 verschiedene Glaselemente gefertigt, die in ihren Abmessungen den Dreiecksfeldern der Stahlkonstruktion folgen. Die
einzelnen Scheiben sind zur Übertragung der
Druckkräfte mittels Dichtprofilen direkt auf
den Stahlhohlprofilen aufgelagert und gegen
Sog bzw. abhebende Kräfte durch punktförmige Fugenhalter gesichert.
Teilweise sind vor der Fassade des Doppelkegels im Abstand von 300 bis 1.200 mm
zu der Verglasung Sonnenschutzelemente
aus Edelstahllochblechen angebracht. Im
unteren Bereich ist dieser Zwischenraum für
Wartungszwecke begehbar.
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2
1
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Schnitte Doppelkegel, Maßstab 1 : 40
1 Edelstahlblech perlgestrahlt 3 mm
Halfenschiene, aufgeschweißt auf Rahmensystem
aus Stahlhohlprofilen 140/140/5 mm
Stahlrohr Ø 88,9/8 mm mit Kopfplatte 15 mm
2 Dachaufbau
Dachabdichtungsfolie
Wärmedämmung Mineralwolle 180 mm
Dampfsperre
Stahlblech 1 mm
Trapezprofil 160/0,88 mm mit Sickenfüllung
3 Randprofil 140/80/5 mm mit angeschweißter
Konsole zur Aufnahme der Gitterroste
4 Dachrand
Lochblech Edelstahl 3 mm, perlgestrahlt
Leichtmetallprofile auf gekantetem
Edelstahlblech 5 mm
Stahlrohr Ø 50/5 mm
5 L-Profil 60/60/8 mm zur Befestigung des
Dämmpaneels 190 mm
6 Randträger aus 3 x Stahlrohr Ø 355,6/20 mm
7 Kopfplatte Stahlblech 50 mm für Elementstoß
8 Längssteife Stahlblech 30 mm
9 Dachträger IPE 360
10 Randprofil Fassade Stahlprofil 200/200 mm
11 Fassadenprofil Stahlrohr 300/100 mm,
teilweise mit integrierter Heizung, Kühlung,
Sprinkleranlage, Elektroverrohrung
12 Verglasung TVG 2 x 6 + SZR 16 + ESG 8 mm
13 Abschlussblech Edelstahl 3 mm
auf Unterkonstruktion Flachstahl 15 mm
14 Sonnenschutz Lochblech Edelstahl 3 mm
auf Z-Profilen und L-Profil 100/50 mm
15 Befestigung Sonnenschutz, teilweise über
Scharniere für Revision öffenbar
16 Stahlrahmen aus Profilen 120/60 mm
17 Verbindung zur Fassade, Stahlprofil 60/45 mm
und L-Profil 250/120 mm auf Flachstahl 20 mm
18 Aussteifung Stahlprofil 100/100 mm
19 Gelenkige Verankerung der Fassadenprofile
in Stahlbetondecke
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9
Bericht der Architekten und Ingenieure · Dach
Das Dach der BMW Welt stellt im Gegensatz
zu herkömmlichen architektonischen Entwürfen
nicht nur den raumbildenden oberen Abschluss
des Gebäudes dar, sondern bildet zusammen
mit dem Doppelkegel auch ein funktional,
struktural und vor allem formal selbstständiges
Bauwerk. Seine Entwicklung ist Teil des Entwurfsprozesses und entstand in intensiver Zusammenarbeit zwischen Architekten, Ingenieuren und ausführenden Firmen.
Tragstruktur
Der ursprüngliche Entwurf des Daches sah
eine Rohrfachwerkkonstruktion aus zwei frei
geformten Trägerrostlagen vor, die zusammen
mit Diagonalenverbindungen in beide Achsrichtungen und an einzelnen Stellen ausgeführten vertikalen Pfosten ein Raumtragwerk
bilden sollten. Gebogene Rohre hätten jedoch
aufwendig verschnittene, geschweißte Fachwerkknoten erfordert. Zudem wäre eine Vorfertigung durch die großen Abmessungen mit
bis zu 15 m Fachwerkhöhe und die freie Gestaltung des Raumfachwerks kaum möglich
gewesen. Da sich das Dach, dessen Tragwerk anfangs als Sichtkonstruktion konzipiert
war, aufgrund beleuchtungstechnischer und
bauphysikalischer Rahmenbedingungen in
seiner Funktion weiterentwickelt hatte und in
großen Teilen geschlossen wurde, konnten
wirtschaftliche Fertigungs- und Montagepotentiale genutzt werden. Um das Tragsystem zu
optimieren und für die praktische Umsetzung
auf der Baustelle vorzubereiten, wurden zunächst die unregelmäßigen, teilweise geneigten
Fachwerkstrukturen in vertikale Fachwerkscheiben mit senkrecht übereinanderliegenden
Knoten und bereichsweise von Knoten zu
Knoten geraden Fachwerkstäben umgewandelt. Damit ergab sich eine Struktur, die mit
gerichteten Tragelementen eines Trägerrostes
zu vergleichen ist und bei der Realisierung in
einzelne orthogonale Fachwerkscheiben zerlegt werden konnte.
2
4
4
3
1
10
Dachsystem mit Haupt- und Nebentragelementen,
Stützen und Aussteifungskernen
1 Doppelkegel
2 Gastronomiekern
3 Kundenlounge
4 Forumskern
Als Haupttraglinien wurden Doppelfachwerke im Abstand von 5 m gewählt. Diese
sind weitgehend orthogonal in einem Abstand
von 10 bzw. 15 m angeordnet. Dazwischen
sind einfache Nebentragwerke in Form von
unterspannten Bindern eingehängt, die die
Lasten auf die Haupttragelemente übertragen.
Sämtliche Fachwerkscheiben wurden im
Wesentlichen aus handelsüblichen offenen
Walzprofilen hergestellt. Lediglich für Druckdiagonalen mit großer Schlankheit und entsprechender Knickgefahr wurden Rohrprofile
mit unterschiedlichen Querschnitten eingesetzt.
Bei der Ausbildung der Knotenpunkte
standen fertigungs-, transport- und montagetechnische Gesichtspunkte im Vordergrund.
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Da nur wenige Elemente aufgrund der Bauhöhe der Fachwerkstrukturen in vorgefertigten,
geschweißten Einheiten auf die Baustelle gebracht werden konnten, musste der Großteil
der Konstruktion in Einzelteilen angeliefert und
vor Ort in Montagelehren zusammengebaut
werden. Zur Beschleunigung der Montage
und zur Systematisierung der Arbeitsabläufe
wurden sämtliche Verbindungen als Schraubstöße mit hochfesten Schrauben ausgeführt.
Trotz der unregelmäßigen Dachstruktur,
in der kein Fachwerkstab dem anderen gleicht,
wurden die Anschlüsse der Stäbe weitestgehend vereinheitlicht. Dazu entwickelte man
einen Typenkatalog, der die Festlegung der
Knotenanschlüsse bei der Erstellung der Konstruktionszeichnungen wesentlich vereinfachte.
Bericht der Architekten und Ingenieure · Dach
Auflager und Anschlüsse
Um das 4.000 t schwere und etwa 16.000 m2
große Dach wie eine schwebende Wolke wirken zu lassen, ist eine geringe Zahl sichtbarer
Auflagerpunkte von entscheidender Bedeutung. Neben den Hauptauflagern, gebildet
durch die Tragkonstruktionen von Doppelkegel und Lounge, gelang es den Ingenieuren,
die Zahl der tragenden Stützen auf zwölf zu
reduzieren.
Die horizontale Aussteifung des Daches
erfolgt zum einen über die Stahlkonstruktion
des Doppelkegels, in deren gelenkigen Fußpunkten Horizontallasten in die Massivkonstruktion eingeleitet werden. Zum anderen
werden durch horizontale Anbindungen des
Dachtragwerks die Stahlbetonkonstruktion
des Gastronomieturms und die Stahlskelettverbundkonstruktion der Lounge als aussteifende Kerne aktiviert.
Da die Modifizierung des Dachtragwerks
zu einem Zeitpunkt ausgearbeitet und detailliert wurde, als der Rohbau bereits weit vorangeschritten war, musste besonderes Augenmerk auf eine mit dem Massivbau kompatible
Planung der Stahlkonstruktion gelegt werden.
Aufgrund der Verformungen der Dachstruktur
durch die großen frei überspannten Stützweiten
gestaltete sich der Anschluss der Stahlkonstruktion an die Massivbaukerne und Stützen
als äußerst anspruchsvoll.
So konnte die Auflagerung auf den Stützen
nicht wie ursprünglich geplant mit hochbauüblichen Stirnplatten und Schraubverbindungen
ausgeführt werden. Die Verdrehungen der
Lagerpunkte, die durch die teilweise exzentrisch
und nicht im Raster angeordneten Stützen
noch erheblich vergrößert wurden, erforderten
eine Auflagerung dieser Knoten auf Kalotten12
auflagern, die eine zwängungsfreie Bewegung
der Dachkonstruktion ermöglichen.
Die Vertikallasten an den Auflagerpunkten
der Betonkonstruktion werden über Galgenträger und Abhängungen aus Flachstahl eingeleitet. Bolzen ermöglichen eine horizontale
Pendelbewegung. Die Horizontalanbindung
an den Gastronomiekern erfolgt über ein Verschiebestück mit kammartig ineinandergreifenden Blechen, die mit einem Rechteckbolzen
zur Kraftabtragung verbunden sind.
Dachaufbau
Die Untersicht des Daches ist mit rund 5.000
perforierten Edelstahlblechen mit unterschiedlichen Abmessungen verkleidet. Dadurch kann
das Dach je nach Lichteinsatz in verschiedenen
Lichtstimmungen erscheinen, körperhaft oder
teiltransparent wirken.
Der in der Höhe stark variierende Bereich
der Stahlkonstruktion ist für Wartung und Instandhaltung, aber auch für inszenatorische
Maßnahmen vollflächig begehbar. Die dafür
nötigen Lichtraumprofile mussten gemeinsam
mit den erforderlichen Trassen im Planungsprozess laufend dreidimensional verfolgt werden.
Auf der Stahlkonstruktion verlegte Trapezprofile bilden die Tragkonstruktion für Wärmedämmung und Dachabdichtung. Darüber befinden sich, aufgeständert auf Stahlrohren und
-profilen, 3 mm dicke Edelstahlbleche analog
der Fassade und Fotovoltaikelemente, die eine
Fläche von etwa 8.000 m2 bedecken.
Glasdächer
Die Stahlkonstruktion des Daches ist im mittleren Bereich großflächig eingeschnitten, um
die Lounge natürlich zu belichten und Sichtbeziehungen zum BMW Hochhaus zu ermöglichen. Das etwa 900 m2 große, geneigte Glasdach sitzt auf einem Trägerrost aus Rechteckhohlprofilen mit den Abmessungen 400 mm x
120 mm auf. Das Tragwerk spannt bis zu 20 m
frei zwischen den Gebäudeteilen.
Zwei weitere Glasdächer befinden sich
im Bereich des Gastronomieturms und der
Lounge. Um 3 Grad geneigte Rechteckhohlprofile, 200 mm x 100 mm, tragen die Sonnenund Wärmeschutzisolierverglasung. Das Dach
der Lounge ist zudem mit Lüftungs- und Entrauchungsflügeln versehen.
13
Bericht der Architekten und Ingenieure · Fassade
Die etwa 5.500 m2 große und durchschnittlich
etwa 22 m hohe Hauptfassade wurde als modifiziertes Pfosten-Riegel-System konzipiert.
Auf einer Höhe von 7,5 m sind die Pfosten, die
unter zehn Grad zur Vertikalen geneigt sind,
geknickt. Zusätzlich wird die Fassade in Bereichen, in denen die variable Dachkante höher
verläuft, auf 15 m Höhe gegen das Dach
abgespreizt. Durch diese Reduzierung der
Knicklängen sind im Verhältnis zur Fassadenhöhe relativ geringe Pfostenquerschnitte ausreichend. Damit aus vertikalen Verformungen
der Dachstruktur keine schwer zu kontrollierenden Zwängungen und Biegeverformungen
in die Fassade eingetragen werden, sind
die Pfosten vertikal verschieblich an der geschwungenen Dachkonstruktion befestigt.
Die Fassadenpfosten stehen im Abstand
von 5 m und bestehen aus geschweißten
Flachstählen, um eine verdeckte Führung der
Leitungen in den Pfosten und gute Zugänglichkeit für die Haustechnik zu gewährleisten.
Die horizontalen Riegel haben einen Abstand
von 2,5 m. Sie schließen exzentrisch an den
Pfosten an und werden als geschweißte Dreieckprofile ausgeführt, die nur die Lasten aus
Windbeanspruchung übernehmen. Die Riegel
auf einer Höhe von 7,45 m und 15 m sind
zug- und drucksteif miteinander verbunden,
um die Pfosten gegen Ausknicken in der Fassadenebene zu halten. Alle anderen Riegel
sind mit Langlöchern angeschlossen. Die
Fassaden sind, wie bei dem Doppelkegel, als
Integrierte Fassaden ausgeführt.
14
Die 2,5 m x 5 m großen Scheiben der
Sonnenschutzverglasung sind direkt auf die
Riegel geklemmt und in den Stoßfugen geklebt. Zusätzlich ist in den senkrechten Fugen
in Scheibenmitte ein Punkthalter angebracht.
Eine innenliegende Sonnenschutzmarkise
funktioniert als Gegenzuganlage mit einer
Breite von 5 m und einer maximalen Höhe von
17,5 m.
1
2
2
3
4
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7
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Vertikalschnitt · Horizontalschnitt Fassade
Maßstab 1 : 20
1 Untergurt Raumfachwerk
Stahlprofil IPE 300
2 Traverse Stahlrohr Ø 273/16 mm
3 Verschiebliche Verbindung
Dachtragwerk–Fassade
4 Lochblech Edelstahl 2 mm, perlgestrahlt
5 Pfosten
Rechteckhohlprofil 320/120/15 mm,
geschweißt
6 Abspreizung Stahlrohr Ø 152,4/5 mm
mit Schraubbefestigung M20
7 Riegel Dreieckshohlprofil 200/80/10 mm,
geschweißt
8 Punkthalter im Vertikalstoß
Stahlrohr Ø 50/60 mm
9 VSG 16,8 + SZR 16 + ESG 10 mm
10 ESG 10 + SZR 16 + VSG 16,8 mm
11 Stahlrohr Heizkreislauf
mit Verschlussmutter
12 Höhenjustierung Gewinde Ø 80 mm
13 Elektrokanal
10
8
7
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9
Bericht der Architekten und Ingenieure · Kundenlounge
Die Lounge befindet sich über der Premiere
auf der Höhe der obersten Geschosse E 3
und E 4, so dass sie von der Dachwolke
regelrecht eingehüllt wird. Die beiden Bürogeschosse stehen auf der so genannten „Fischbauchebene“, einer freitragenden Trägerrostkonstruktion mit säbelförmig gekrümmten
Untergurten, die gleichzeitig die frei geformte
Untersicht der Wolke bilden. Um den schwebenden Charakter zu unterstreichen, durfte
der im Grundriss circa 70 m x 40 m messende Baukörper auf nur fünf Punkten aufliegen.
Diese Forderung führte zur Entwicklung einer
„Kiste“ aus tragenden Scheiben und Wänden
in Form der Geschossdecken und der umlaufenden geschosshohen Fachwerkträger.
3
4
2
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1
2
Querschnitt, Maßstab 1 : 500
1 Fischbauchebene
2 Ebene 3
3 Ebene 4
4 Glasdach über der Halle
3
4
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5
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Vertikalschnitt Innenfassade Lounge, Maßstab 1 : 40
1 Edelstahlblech perlgestrahlt 3 mm
Halfenschiene, aufgeschweißt auf Rahmensystem
aus Stahlhohlprofilen 140/140/5 mm
Stahlrohr Ø 88,9/8 mm mit
Kopf- und Fußplatte 15 mm
2 Dachaufbau
Dachabdichtungsfolie
Dämmplatten Steinwolle 60 mm
Dampfsperre
Filigrandecke 120 mm
3 Außenverkleidung Edelstahl 3 mm, perlgestrahlt,
auf Leichtmetallunterkonstruktion
4 Dämmpaneel 140 mm
5 Träger HEB 400
6 Fachwerk HEA 300/HEA 400 mit
Brandschutzbauplatten 2 x 20 mm
7 Innenverkleidung Paneel 30 mm,
feuer- und schallhemmend
8 Abgehängte Decke
9 Glasdach Sonnenschutz-Isolierglas
8 mm/SZR 16 mm/8 + 8 mm
10 Sekundärkonstruktion
Rechteckhohlprofilrahmen 60/100 mm
11 Aufständerung 120/200 mm
12 Primärkonstruktion
Rechteckhohlprofilrahmen 120/400 mm
13 Isolierverglasung 8 mm/SZR 16 mm/6 + 8 mm
14 Pfosten-Riegel-Fassade aus
Rechteckhohlprofilen 190/55 mm
15 Fußbodenaufbau
Parkett 25 mm
Anhydritestrich 35 mm
Dampfsperre
Gipskartonpaneel 18 mm
Höhenjustierung
16 Holorib®-Verbunddecke 160 mm
Die tragenden Hauptfachwerke reichen
auf der Süd-, Ost- und Westseite von der
Fischbauchebene bis hinauf zum Dach. Aufgrund der 6 m breiten Auskragung der oberen
Ebene auf der Nordseite ist das Hauptfachwerk gekrümmt und zwischen den beiden
Geschossen verschwenkt, so dass sich zwei
nahezu unabhängige, mehrfach abgeknickte
und nur je ein Geschoss hohe Fachwerke
ergeben.
Das Dach der Lounge und die Decken
über dem Fischbauchträger und dem unteren
Geschoss sind als schubsteife Scheiben, abgestimmt auf ein Rastermaß von 5 m x 10 m,
ausgebildet. Während die beiden unteren
Decken als Holorib®-Verbunddecken ausgeführt sind, stellt eine Filigrandecke den oberen
Abschuss dar.
Die Decken sind auf Verbundstützen, den
umlaufenden Fachwerkträgern und auf dem
zentralen Kern mit Treppenhaus und Aufzügen
aufgelagert. Die Lasten der Verbundstützen
werden vom Fachwerkträgerrost des „Fischbauchs“ abgefangen, dessen Obergurtebene
ebenfalls im Verbund mit der darüberliegenden
Stahlbetondeckenscheibe steht. Das umlaufende, zum Teil verglaste Fachwerk und der
innen liegende Kern wiederum nehmen die
Lasten aus dem Fischbauch auf.
Vier der fünf Auflagerpunkte befinden sich
auf den Längsseiten im Bereich der umlaufenden Fachwerkträger: Auf der Nordseite stehen
zwei große, geneigte Stahlbetonstützen, während im Süden geneigte konsolenartige Stahlverbundkonstruktionen in den Aufzugsscheiben
die Lasten aufnehmen. Den fünften Auflager-
17
punkt bildet der innen liegende, torsionssteife
Zentralkern, der gleichzeitig auch die Aussteifung gewährleistet.
Zur Halle und nach Osten ist die Lounge
mit einer zweigeschossigen verglasten Pfosten-Riegel-Fassade versehen. An ihrer Nordund Westseite gewährleisten die verglasten
Einschnitte im Dach die natürliche Belichtung
der Räume.
Bericht der Architekten und Ingenieure · Brücke
Im Inneren der BMW Welt sind alle öffentlich
zugänglichen Bereiche wie das Forum, der
Gastronomieturm und der Doppelkegel miteinander durch eine Fußgängerbrücke verbunden.
Tragstruktur Innenbrücke
Das Tragwerk besteht im Wesentlichen aus
einem Stahltrogquerschnitt, dessen Seiten
in Brückenlängsrichtung als Fachwerkträger
ausgeführt wurden. Der Regelabstand der
Troghalbrahmen beträgt 3 m. In den Fachwerkträgern der Trogseiten ist zwischen zwei
Halbrahmen ein zusätzlicher Fachwerkpfosten
angeordnet. Die Brücke weist über die gesamte Länge keinen konstanten Querschnitt
auf, da der innere Brüstungsträger mehrmals
in die Horizontale „klappt“ und durch eine
Stahlkonstruktion der Innenbrücke
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Glasbrüstung ersetzt wird. Die geschwungenen
Ausbuchtungen dienen als Panoramapunkte
und laden die Besucher zum Verweilen ein.
Um auch hier störende Stützen zu vermeiden, ist die Brücke in die Dach- und Loungekonstruktion eingehängt und auf auskragenden
Massivkonstruktionen im Gastronomieturm
und im Forum aufgelagert. Die Lauffläche der
Brücke ist mit einem ausgesteiften Deckblech
als orthotrope Platte ausgebildet, die als
Schubfeld horizontal aussteifend wirkt. Die
Zugverbände in den Trogseiten werden mittels
Flachstahlprofilen hergestellt.
hier anschließt, weiter über die dichtbefahrene
Straße zu den bestehenden Bauten der BMW
Gruppe.
Im Außenbereich wird die Fachwerkkonstruktion durch geschlossene Stahlbleche ersetzt. Mit ihrer geschwungenen Form und der
einheitlichen Verkleidung mit glasperlgestrahlten Edelstahlblechen erscheint die gesamte
Brücke als durchgehendes Bauteil, das sich
nahtlos in das Gebäude einfügt, Innen und
Außen verbindet und das funktionale und formale Konzept der BMW Welt über die Lerchenauer Straße verlängert.
Außenbrücke
Oberhalb des Südeingangs sticht die Brücke
durch die Fassade und führt, vorbei am Doppelkegel, dessen wendelförmige Schlepptreppe
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English summary
BMW Welt
Premium architecture for a premium brand –
BMW Welt was designed to fulfil that ambition.
A building that would project the dynamism and
innovative character of the brand and provide
space for a variety of uses. The winning design,
chosen in 2001, was an avant-garde solution
by Professor Wolf D. Prix and COOP HIMMELB(L)AU of Vienna: a ‘cloud-like’ roof emerging
from a double cone, symbolising movement,
change and dynamic forces. Turning this vision
into reality was a tremendous technical and
logistical feat, requiring state-of-the-art computer technology to master the structural
calculations involved. In October 2007, this
milestone of modern architecture opened its
doors to customers and the general public.
Located opposite the company’s landmark
quatrefoil tower and museum, and close to the
Olympic Centre with its famous tented stadium,
BMW Welt houses a flexible, multifunctional
‘brand-experience’ space for exhibitions,
product presentations and car deliveries.
Double cone
The key to the implementation of this expressive form is the 28 m high double cone, 35 m
in diameter at the base, tapering at roughly halfheight to 18 m and widening again to 45 m at
the top. The original plan for a primary and a
secondary frame for the cone was optimised
to create a single load-bearing façade, with a
triangular grid structure of hollow-section steel.
The glass skin is attached directly to this grid.
A continuous ring girder finishes off the top of
the façade, bracing the roof of the cone and
providing a fixing point for the principal girders
in the main roof. The unusual shape of the
building demanded great accuracy in planning
and construction. This complexity is evident
not least at the connection points. No less than
900 differently shaped panes of glass were
used just on the façade of the cone. For the
load-bearing steel façade of both cone and
main section a patented system of hollowsection steel was used in which water is circulated for heating or cooling purposes. This
both solves the problem of condensation in
the high interior and ensures a comfortable
indoor climate throughout the year.
‘Cloud’ roof
Functionally, structurally and above all formally
the roof of BMW Welt and the double cone
form a single integrated structure. For the main
load-bearing axis in the roof 5-m spaced double
trusses were chosen, each pair spaced in turn
at 10 or 15 m. A secondary framework in between transfers loads to these main trusses.
Little pre-assembly was possible because of
the height of the trusses, so all the connections were carried out on site. A critical aspect
in implementing the ‘floating’ impression was
to have as few visible supports as possible. In
addition to the main bearing points, the 4,000
tonne, 16,000 m2 roof is supported by a mere
twelve columns. The roof is braced horizontally
partly via the steel frame of the double cone
and partly via connection to the reinforcedconcrete frame of the restaurant tower and the
composite steel frame of the lounge. Particular
attention had to be paid to these connections
to allow for movement in the wide-spanning
roof construction. Glazed sections in the roof
admit natural light and open up a view of the
BMW Tower. Enclosed within the roof struc20
ture is the customer lounge, overlooking the
‘Premiere’ space where the new cars are
handed over to their owners. The two office
storeys are located in the ‘fish-belly level’, a
suspended girder-grid structure which also
forms the underside of the ‘cloud’, supported
here on a ‘box’, in the form of the floor decks
and perimeter storey-high trusses.
Façade
The 5,500 m2 façade of the main section is
a slender post-and-rail system, modified and
tilted to cope with the varying heights of the
roof edge and the complex roof loading situation.
Bridge
Sweeping through the interior is a footbridge
which arcs around the main public zone, providing viewing platforms over the exhibits
below. Bearing on the concrete core and suspended from the roof, the walkway continues
the floating analogy by dispensing with freestanding columns. It has a steel channel section frame and trussed girder sides. Passing
through the building envelope on the south
side, the line of the footbridge continues in a
pedestrian walkway leading to the main BMW
complex across a busy road.
Ingrid Taylor
Architekten
Planungsbeteiligte (Auswahl)
Beteiligte Firmen (Auswahl)
Projektsteuerung
Hans Lechner ZT GmbH, Wien
Ausführungsplanung Dach und Fassade
COOP HIMMELB(L)AU, Wien
Ausführungsplanung Massivbau
SSF Ingenieure GmbH, München
Bau-/Objektüberwachung
SSF Ingenieure GmbH, München
Tragwerksplanung
B+G Ingenieure,
Bollinger und Grohmann GmbH, Frankfurt
SSF Ingenieure GmbH, München
Tragwerksplanung Dach
ARGE Ludwig + Weiler, Augsburg/
Köppl Ingenieure Rosenheim
Generalplaner
COOP HIMMELB(L)AU
Wolf D. Prix / W. Dreibholz & Partner ZT
GmbH, Wien
Principal in Charge
Wolf D. Prix
Projektarchitekt
Paul Kath
Designteam
Wolf D. Prix, Tom Wiscombe, Paul Kath,
Waltraut Hoheneder, Mona Marbach
Teilprojektleiter
Günther Weber, Penelope Rüttimann, Renate
Weissenböck, Verena Perius, Mona Marbach
Prüfingenieur Statik
Zilch + Müller Ingenieure GmbH, München
ARGE BMW Welt Stahlbau/Fassade
Josef Gartner GmbH, Gundelfingen
Maurer Söhne GmbH & Co. KG, München
Heizung, Klima, Lüftung, Sanitär
Kühn Bauer Partner, München
Bauteilfassaden
FRENER & REIFER Metallbau GmbH, Brixen
Elektroplanung
PRO Elektroplan, Ottobrunn
Lichtplanung
AG-Licht, Bonn
Bauphysik, Bauakustik, Raumakustik
Dr. Pfeiler GmbH, Graz
Brandschutz
Kersken + Kirchner GmbH, München
Fassadentechnik
Emmer Pfenninger Partner AG,
Münchenstein
R+R Fuchs, München
PV-Anlage
Transsolar Energietechnik GmbH, Stuttgart
Freianlagen
realgruen Landschaftsarchitekten, München
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