„Weiße Haut“ der Elbphilharmonie aus Knauf „GIFAtec“ sorgt für erstklassigen Klang

International spitze: Mit ihrer einmaligen, überwältigenden Akustik im „Großen Saal“ darf sich die Hamburger Elbphilharmonie zu den zehn besten Konzerthäusern der Welt zählen. Die Architekten vom Büro Herzog & de Meuron aus Basel haben in enger Zusammenarbeit mit dem japanischen Akustiker Yasuhisa Toyota vom Büro Nagata Acoustics eine Architektur des perfekten Klangs gestaltet. Wesentlicher Bestandteil dieser Lösung ist die Innenraumverkleidung des Konzertsaals, die so genannte „Weiße Haut“ aus dem Baustoff „GIFAtec“. Der Gipsfaserwerkstoff von Knauf Integral ist mit 1500 kg/m³ hoch verdichtet und nicht brennbar, also bestens für die Anforderungen eines Konzerthauses geeignet. Für die Hamburger Elbphilharmonie veränderte ihn der Hersteller in der Zusammensetzung und produzierte eine hellere Variante. Um die laut akustischer Berechnung notwendigen bis zu 180 mm dicken Wände zu gestalten, mussten bis zu fünf Rohplatten miteinander verleimt werden. So sorgen nun insgesamt 40 000 Rohplatten mit unterschiedlichen Dicken und Maßen und 458 500 kg zerspantes sowie speziell strukturiertes Material dafür, dass jeder Ton an jedem Platz im gesamten Konzertsaal in einzigartiger Qualität vernommen werden kann.

Im Team für bessere Akustik

Zur Entwicklung der Innenraumverkleidung waren aufwendige 3D-Berechnungen und Tests erforderlich. Die Umsetzung des Bauprojekts vergab die Bauherrenvertretung, ReGe Hamburg, an den Generalunternehmer Hochtief. Mit der Projektabwicklung der „Weißen Haut“ betraute dieser die Peuckert GmbH, die fünf Ingenieure über zwei Jahre lang allein für die Planung des Saals abstellte. Die Hasenkopf Industrie Manufaktur verarbeitete als Zulieferspezialist mit langjähriger Erfahrung in der 3D-Bearbeitung für die Firma Peuckert über einen Zeitraum von sieben Jahren 10 287 Unikate für die 6000 m² große „Weiße Haut“.

Im Sinne der idealen Nachhallzeit wurden für die Einzelstücke anhand der für den jeweiligen Einsatzort berechneten idealen Flächengewichte zwischen 35 und 200 kg/m² maßgeschneidert. Jedes Element, jede Einfräsung und jede Anbindung sind somit Unikate, entstanden auf Basis der genauen Vorgaben des Akustikers.

Formgebender Stahlbau als Unterkonstruktion

Als formgebender Stahlbau respektive Unterkonstruktion der „Weißen Haut“ dienen im Anschluss an den Stahlbau im Betonkrater individuell gelaserte Stahlspanten. Insgesamt 3500 verschiedene Teile wurden zu diesem Zweck produziert, eingemessen und aufgebaut. Die Spanten wurden an der inneren Betonhülle des vom Hauptgebäude akustisch abgekoppelten Konzerthauses mit speziellen Gelenkanbindungen abgehängt, um die unter­schied­lichen Nei­gun­gen der Ab­hän­gepunkte aus­zugleichen. Höhen­ringe verbinden die Spanten miteinander und stabilisieren sie horizontal. „Da an jedes Stahlteil beziehungsweise jede Stelle nur jeweils ein spezifisches Paneel passt, war der logistische Aufwand für die Produktion enorm. Alles wurde exakt nach Plan gezeichnet, produziert, nummeriert, sortiert, verpackt, eingelagert und dann einzeln abgerufen“, berichtet Tobias Müller, Geschäftsführer der Firma Peuckert.

Zur Befestigung der Paneele wurden ebenfalls der Neigung angepasste Winkel und Gelenkanbindungen eingesetzt, die zuvor individuell in 3D geplant worden waren. „Die dazu notwendige Datenmenge ist so groß, dass man allein von der Rechnerleistung den Saal nicht in einem einzigen Plan darstellen kann. Daher musste er in mehrere Pläne aufgeteilt werden“, erläutert Müller. Für die Verschraubung und Sicherung der einzelnen Lagen erwirkten die Planer eine Zustimmung im Einzelfall, da die Elemente nicht von der Sicht-, sondern von der Rückseite aus verschraubt sind.

Silikonverfugung, damit die kurzwelligen Töne nicht absorbiert werden

Tragschienen in Form von rückseitig an den Paneelen montierten U-Profilen dienen der sicheren und akustisch optimalen Befestigung der Einzelelemente an der Unterkonstruktion. Diese sicherten die Handwerker mit mindestens vier Schrauben und verklebten sie zusätzlich. Zwischen den Elementen bauten sie Fugenbänder ein und füllten die einzelnen Fugen nach der Montage zusätzlich mit Silikon aus. Das stellt sicher, dass die kurzwelligen Töne nicht in den Fugen absorbiert werden. Fast 15 km Silikonverfugung kamen vor diesem Hintergrund zusammen.

Zur Produktion der Paneele hatte Hasenkopf zuvor die von Peuckert gelieferten Daten in der Arbeitsvorbereitung in maschinenlesbare CNC-Programme umgewandelt. Anhand de­finierter Makros wurden die verleimten Gipsfaserplatten im Anschluss zunächst rückseitig für die Montage auf der Unterkonstruktion gefräst. Dabei berücksichtige man bereits auch die Aussparungen für Lampen, die Nut für die Dichtungsbänder, die Bohrungen für die Verschraubungen und die optischen Schattenfugen.

1,5 Millionen Laufmeter Fräsweg für die einzig­artigen Paneelstrukturen

Erst dann war die sichtbare Oberfläche an der Reihe. Rund 1,5 Millionen Laufmeter Fräsweg mit 5 bis 90 mm Tiefe markieren seither die 10 287 einzelnen Bauteile der Wandverkleidung. Um ein perfektes Endergebnis zu erzielen, bearbeiteten die Fachleute der Firma Hasenkopf alles in Handarbeit nochmals nach und überzogen die Elemente auf der Vorderseite mit klarem Schutzlack.

Sämtliche Arbeitsschritte wurden zur Qualitätskontrolle genauestens dokumentiert und kontrolliert. Die Zahl der fehlerhaften Einzelteile – von insgesamt 10287 – konnte so auf unter 20 Stück begrenzt werden und die Montage entsprechend zügig vollzogen werden. Im Oktober 2013 begann die Peuckert GmbH mit dem Aufbau der Unterkonstruktion aus Stahl, im Dezember desselben Jahres erhielten die ersten Gipsfaserplatten der „Weißen Haut“ ihren einzigartigen Platz zugewiesen. Im Januar 2016 war auch das letzte Teil der Verkleidung eingebaut und ein Jahr später konnte in der Hamburger Elbphilharmonie nach Plänen der Architekten Herzog & de Meuron das erste Konzert erklingen.

Autor

Peter Fischer ist Geschäftsleiter der Firma Knauf Integral in Satteldorf.