Potsdamer Platz - Exerzierfeld für Bauingenieure

Glas, Stahl, Beton - das sind die Stoffe, aus denen der neue Potsdamer Platz in Berlins Mitte erwächst. Er ist nicht nur ein Diskussionsfeld für Architekten, sondern auch ein Exerzierfeld für Bauingenieure. Wie beeinflusst die Sonnenstrahlung das Raumklima in einem 5-geschossigen verglasten Atrium? Welche Konsequenzen haben hohe Lufttemperaturen auf die Tragfähigkeit der stählernen Dachkonstruktion? Und wie können Ingenieure diese Situation modellieren? Guido Morgenthal, Bauingenieur-Absolvent der Technischen Universität (TU) Berlin, befasste sich in seiner Diplomarbeit mit einer rechnerischen Simulation der thermisch bedingten Luftströmungen in Gebäuden. Solche Zirkulationen können Dimensionen erreichen, bei denen sie einen erheblichen Einfluss auf die Temperaturverteilung in den Räumen haben. Der Planer muss sie genau berechnen und berücksichtigen. Von ihnen hängt letztlich die Nutzbarkeit und Gebrauchstauglichkeit des Gebäudes ab.

"Die Eigenschaften der Luft habe ich ebenso in die Berechnungen einbezogen wie die Außenlufttemperatur, den Sonnenstand, die Wärmestrahlung sowie den Luftdruck und die zeitlichen Variationen dieser klimatischen Randbedingungen. Außerdem berücksichtigte ich die künstliche Beschattung mithilfe einer auf das Glas aufgebrachten Beschichtung", erzählt der 24-jährige Absolvent, der nach einem Master of Science-Kurs am Londoner Imperial College seit Oktober 1999 an der University of Cambridge promoviert.

Untersuchungsobjekt war die Europa-Zentrale des Sony-Konzerns auf dem Potsdamer Platz. In dem Komplex auf der Nord-West-Seite des neugestalteten Areals in Berlins Mitte befindet sich ein nach allen Seiten hin verglaster Wintergarten, der sogenannte Skygarden. Er erstreckt sich über fünf Geschosse und hat eine Grundfläche von rund 350 Quadratmeter.

Mit dem von Guido Morgenthal entwickelten Simulationsmodell können Bauingenieure die Veränderung des Raumklimas innerhalb eines beliebigen Zeitzyklus', beispielsweise eines Tages, am Rechner nachstellen und Konsequenzen für die Baukonstruktion ableiten. Die Methode eignet sich auch für den Einsatz im Ingenieurbüro.

Da experimentelle Untersuchungen stets aufwendig und teuer sind, finden Computersimulationen immer breitere Anwendung in Ingenieur- oder Architekturbüros. Sie ermöglichen letztlich erhebliche Zeit- und Kostenersparnisse. "Bereits im Projektstadium", so der Absolvent, der für die hohe wissenschaftliche Anforderung und den großen Praxisbezug seiner Diplomarbeit im Sommer 1999 den Bauingenieur-Fakultätspreis der TU Berlin bekam, "kann man umfangreiche Studien am Rechner vornehmen und die Planungen optimieren." Bei solchen Mega-Projekten wie dem Potsdamer Platz ist das ein wichtiger Schritt. Dass die Ergebnisse der Diplomarbeit bei den Planungen der Europa-Zentrale des Sony-Konzerns berücksichtigt worden, unterstreicht das.

Stefanie Terp