Text von Werner Sobek AG

Im Herzen von Hamburgs neuem Stadtquartier in der HafenCity liegt das Westfield Hamburg-Überseequartier – ein urbanes Einkaufs- und Erlebnisviertel, das sich gleichermaßen an Anwohner wie an die zahlreichen Gäste der nahegelegenen Kreuzfahrtterminals richtet. Um auch bei Regen ein komfortables Flanieren zwischen Cafés, Geschäften und öffentlichen Bereichen zu ermöglichen, wurde der zentrale Bereich des Quartiers mit einem großflächigen, filigranen Glasdach überspannt. Die Planung und Realisierung dieser komplexen Dachkonstruktion stellte aufgrund der engen räumlichen Situation sowie der hohen architektonischen und technischen Anforderungen eine besondere Herausforderung dar.

Das Quartier besteht aus insgesamt 14 Gebäuden mit einer Mischnutzung aus Einzelhandel, Wohnen, Büros, Entertainment, Gastronomie und Hotels. Die als Freiformfläche ausgebildete Glasdachkonstruktion überspannt die Fußgängerzonen im Kernbereich des Quartiers auf einer Fläche von rund 5.400 m². Neben dem Schutz vor Witterung fungiert das Dach als identitätsstiftendes Element und prägt das Zentrum des neuen Stadtquartiers maßgeblich.

Ergänzt wird das Glasdach durch vertikale Glaswände, die den überdachten Bereich klar vom offenen Stadtraum abgrenzen. An den Nordzugängen bleibt der untere Bereich dieser Wände offen, während die Fassaden des Südwestzugangs über ein Hubtor je nach Bedarf geöffnet oder geschlossen werden können. Diese flexible Kombination erlaubt es, den Raum bei guten Witterungsbedingungen zum Außenraum hin zu öffnen und bei Regen oder Wind einen wirksamen Schutz zu bieten – ohne die horizontalen und vertikalen Blickbeziehungen einzuschränken.

Das Dachtragwerk wird von 34 schlanken Rundstützen getragen, die Höhen von bis zu 17,5 m erreichen. Mit einem Durchmesser von 406,4 mm weiten sie sich an ihren Kopfpunkten kelchförmig zu Kapitellen auf und gehen dort in die Gitterschale über. Diese besteht aus Rundrohren mit einem Durchmesser von 114,3 mm, deren Maschen sich zwischen den Stützen aufweiten, um an den Hochpunkten des Daches eine maximale Transparenz zu erzielen.

Der Randabschluss des Glasdaches verläuft auf einheitlicher Höhe und wird durch einen nahe an den Gebäuden geführten Träger gebildet. An diesem sind die Grundbeleuchtung des Straßenraums, Fassadenanschlüsse sowie Wartungsstege integriert. An den frei auskragenden Enden verjüngt sich der Randträger durch eine facettierte Ausbildung von einem Rechteck- zu einem Dreieckquerschnitt.

Um Biegebeanspruchungen im Unterbau zu vermeiden und die Stützen möglichst schlank ausbilden zu können, sind diese am Fußpunkt gelenkig gelagert. Die Stäbe der Gitterschale sind durchgehend miteinander verbunden und erzeugen ein homogenes Erscheinungsbild. Am oberen Rand ist die Konstruktion schwimmend gelagert, sodass temperaturbedingte Längenänderungen von bis zu ±40 mm aufgenommen werden können. Lediglich vier horizontale Haltepunkte sorgen für die notwendige Aussteifung des Systems.

Horizontale Lasten aus der Gitterschale werden im Bereich der Kapitelle über Ringträger kurzgeschlossen, während die vertikalen Lasten in die Stützen eingeleitet werden. Aufgrund der unterschiedlichen Anbindungssituationen an die angrenzenden Gebäude ergaben sich über 265 Auflagerpunkte des Randträgers sowie 34 Stützenauflager mit variierenden Steifigkeiten. Diese Unterschiede führten zu Lastumlagerungen, die ebenso wie Langzeitsetzungen und kurzfristige Rohbauverformungen bei der Planung berücksichtigt werden mussten.

Die Gestaltung des Glasdaches ist von den historischen Wasserstraßen der Hamburger Speicherstadt inspiriert. Die Geometrie erinnert an eine ondulierende Wasseroberfläche, gegliedert durch trichterförmige Vertiefungen. Ein schräg verlaufender Schlitz markiert den oberen Abschluss der Kapitelle; hier ist eine Effektbeleuchtung integriert, die das Dach insbesondere in den Abendstunden inszeniert.

Die geometrische Formfindung erfolgte mithilfe eines digitalen Hängemodells auf Basis der numerischen Methode der „dynamic relaxation“. Auf diese Weise konnten Randbedingungen aus Tragwerksplanung, Fassadentechnik und Gestaltung in einem integralen Prozess berücksichtigt werden. Ziel war es, eine möglichst ausgeprägte Schalentragwirkung zu erzielen und damit die Biegemomente im System zu reduzieren. Durch gezielte Anpassung der Stabtopologie wurde der Kraftfluss sowohl zwischen den Stützen als auch zu den Auflagern des Randträgers optimiert.

Aufgrund der trichterförmigen Geometrie spielte der Lastfall Schnee eine besondere Rolle. Je nach Windrichtung und -stärke können lokal Schneelasten von bis zu 3,7 kN/m² auftreten, die normativ mit einem Faktor von 2,3 zu berücksichtigen waren. Insgesamt wurden acht unterschiedliche Schneelastfälle mit 16 Windlastszenarien überlagert. Die Generierung dieser Lastfälle sowie die Modellierung der komplexen Lastverteilung erfolgten vollständig parametrisch.

Ein weiterer wesentlicher Optimierungsschritt betraf die Wandstärken der Rundrohre. In einem iterativen Verfahren wurde jeder der insgesamt 9.108 Stäbe der Gitterschale auf seine minimale erforderliche Wandstärke hin optimiert. Es kamen sechs unterschiedliche Wandstärken zwischen 6,3 und 30 mm zum Einsatz. Eine Farbkodierung der Rohre erleichterte die Zuordnung und Montage auf der Baustelle.

Besondere Aufmerksamkeit galt der Ausbildung der Knotenpunkte, bei denen statische Anforderungen und wirtschaftliche Herstellbarkeit gleichermaßen berücksichtigt wurden. Für weniger hoch belastete Bereiche kamen geschweißte Knoten aus Rundrohren zum Einsatz, bei Bedarf mit zusätzlichen Steifen. In stark beanspruchten oder geometrisch komplexen Bereichen wurden gefräste Vollknoten verwendet.

Parallel dazu spielten fassadentechnische Anforderungen eine zentrale Rolle. Um die Herstellbarkeit der Glasscheiben zu gewährleisten, durften keine spitzen Winkel unter 12° entstehen. Zudem musste die Geometrie eine ausreichende Neigung sicherstellen, um eine zuverlässige Entwässerung und das Abfließen des Regenwassers zu den Kapitellen zu gewährleisten.

Das Glasdach im Westfield Hamburg-Überseequartier ist das Ergebnis eines engen Zusammenspiels von Architektur, Tragwerksplanung und Fassadentechnik. Die Verbindung von komplexer Geometrie, präziser parametrischer Planung und hoher gestalterischer Qualität konnte nur durch ein multidisziplinäres Planungsteam realisiert werden, das über Jahre hinweg eng mit dem Bauherrn und den ausführenden Firmen zusammenarbeitete. Das Ergebnis ist eine markante Konstruktion, die Schutz, Transparenz und Identität im Herzen des neuen Stadtquartiers vereint.

Mit dem Glasdach des Westfield Hamburg-Überseequartiers ist ein Tragwerk entstanden, das in beeindruckender Weise die gestalterischen und konstruktiven Potenziale des modernen Stahlbaus sichtbar macht. Das Projekt verbindet Ingenieurkunst, architektonische Strahlkraft und innovative Planung zu einem Gesamtkunstwerk, das weit über die reine Funktion einer Überdachung hinausgeht.

Besonders hervorzuheben ist die außerordentliche Qualität der gewählten Berechnungsstrategien. Die Tragwerksplanung zeugt von einem tiefen Verständnis komplexer räumlicher Zusammenhänge und von einer bemerkenswerten Beherrschung der vielfältigen Anforderungen, die ein Glasdach dieser Größenordnung an die Ingenieurdisziplin stellt. Die Eleganz der Tragstruktur in Einklang mit dem Lastabtrag, der konstruktiven Durchbildung und der Transparenz zu bringen, verdient höchste Anerkennung.

Das Projekt überzeugt durch einen materialgerechten Einsatz des Stahls. Der Werkstoff wird nicht nur als konstruktives Mittel genutzt, sondern als integraler Bestandteil eines architektonischen Konzeptes verstanden. Der Baustahl ermöglicht hier jene Leichtigkeit und filigrane Präzision, die das Erscheinungsbild des Bauwerks prägen und seinen unverwechselbaren Charakter begründen.