Dubais Zukunftsmuseum nimmt Form an und setzt als komplexestes Gebäude der Welt neue Maßstäbe

Dubai ist berühmt für seine modernen Wolkenkratzer aus Stahl und Glas, wie beispielsweise das höchste Gebäude der Welt, den Burj Khalifa. Ganz unabhängig davon, wie hoch oder elegant die jeweilige Ausführung ist, handelt es sich bei einem Wolkenkratzer dennoch um eine traditionelle Bauform mit den üblichen Stilelementen und dem Bestreben, der Schwerkraft zu trotzen. Das neue Zukunftsmuseum in Dubai hingegen beschreitet ganz neue Wege in Bezug auf Architektur und das Grundverständnis, was ein Museum ausmacht.

Auch wenn es zweifelsohne höhere und umfangreichere Gebäude gibt, wird dieses Meisterwerk der Planungs-, Ingenieurs- und Baubranche in die Geschichte der kompliziertesten Projekte eingehen, die jemals verwirklicht wurden. „Ein Gebäude mit einem solchen Ausmaß an Komplexität, insbesondere in Bezug auf die Form der Fassade und Aufbaustruktur, gab es noch nie“, meint Derek Bourke, BIM-Manager des Bauunternehmens BAM International.

Das Bauplan des Museums, dessen Eröffnung für 2019 geplant ist, stammt von Killa Design: Seine torusförmige Außenstruktur besteht aus einem gleißend silbernen Oval mit einem offenen Zentrum. Das Gebäude erinnert geradezu an ein Auge, das über diese wachsende Stadt wacht, die größte der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE).

Das Design des Museums wurde von Kunst und Metaphern inspiriert: Die Idee dahinter stammt direkt von Seiner Hoheit Scheich Muhammad bin Raschid Al Maktum, Vizepräsident und Premierminister der VAE sowie Herrscher von Dubai. Es soll zu einem Inkubator für Innovationen und Erfindungen werden – frei nach dem Motto: „Die Zukunft sehen, die Zukunft gestalten.“ Dabei handelt es sich nicht etwa um ein traditionelles Museum im Sinne einer Sammlung von Artefakten, sondern um einen aktiven Ort voller Innovationseinrichtungen sowie  Planungs- und Gestaltungsstudios – eine Heimstätte für Ideen, die noch nicht erdacht wurden. Daher war es besonders wichtig, genau diese Zielsetzung anhand einer spektakulären Kombination aus Kunst sowie Ingenieurs- und Bauwesen zu versinnbildlichen.

„Die konkrete Form nahm ihren Ursprung aus dem Gedanken, ein Gebäude zu gestalten, das in erster Linie futuristisch aussieht. Doch dann fand ich heraus, dass der Kunde ein großer Anhänger von Feng Shui ist“, erzählt Projektleiter Shaun Killa, der die revolutionäre Form des Gebäudes konzipierte. Nach der Lehre des Feng Shui steht eine runde Form sowohl für die fruchtbaren Felder der Erde als auch für die grenzenlose Fantasie des darüberliegenden Himmels – und im weiteren Sinne auch für die Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Während im Laufe der nächsten fünf bis zehn Jahre im Gebäudeinneren Ausstellungen über die Zukunft von Bildung, Gesundheitsversorgung, intelligenten Städten (Stichwort „Smart City“), Transport, staatlichen Diensten und vielem mehr ausgerichtet werden sollen, repräsentiert der leere Bereich im Zentrum des Gebäudes Killa zufolge das Unbekannte: „Menschen, die nach den Dingen suchen, die wir heute noch nicht kennen, sind die Erfinder und Entdecker von morgen.“

Das Gebäude zeugt von Kunst und Poesie – so ist das Äußere mit arabischer Kalligrafie verziert, mit der Zitate des Premierministers über die Zukunft wiedergegeben werden. Bei diesen „Beschriftungen“ handelt es sich in Wahrheit jedoch um anspruchsvoll gefertigte Fenster, die für eine dynamische Kombination aus Kunst und Funktionalität sorgen.

Allerdings können solche gestalterischen Metaphern lediglich den Weg vorzeichnen. Zur Gewährleistung der Konstruierbarkeit und zum Erlangen des LEED-Platinum-Status arbeitete Killa im Bereich der Ingenieurdienstleistungen eng mit BuroHappold und in Bezug auf bautechnische Anforderungen mit BAM International zusammen, wobei zur Gebäudedatenmodellierung 4D-Sequenzierung und zur Visualisierung Realitätserfassung zum Einsatz kamen.

„Die Planungsmodelle von BuroHappold haben es uns erlaubt, die jeweiligen Gewichte und physikalischen Einschränkungen zu überprüfen, indem wir die Modelle zur Erstellung von Daten und zur 4D-Sequenzierung verwendeten. Diese wurden dann auch im Rahmen des Ausschreibungsverfahrens eingereicht, um die Baubarkeit zu belegen“, erzählt Bourke, der mittlerweile bereits über ein Drittel eines 28-monatigen projektbezogenen Programms absolviert hat. „Auch in der Bauphase vertrauten wir auf diese Modelle, die wir auf täglicher Basis aktualisierten und mit Daten ergänzten, die letztendlich in das eingereichte Endmodell einflossen.“

Nachdem das Team zur konzeptuellen Gestaltung übergegangen war, wurde der gesamte Arbeitsprozess – vom Beginn bis zu den Bauzeichnungen und darüber hinaus – in Autodesk Revit erstellt und dokumentiert. Durch das Gestalten mit 3D-Modellen konnten sich die einzelnen Mitarbeiter zahlreichen möglichen Problemstellungen in Bezug auf Struktur, Fassade und HLSE-Systeme (kurz für Heizung, Lüftung, Sanitär, Elektro) widmen.

„Wir trafen die Entscheidung, während des gesamten Verfahrens 100 Prozent der Arbeitsvorgänge über Revit laufen zu lassen“, so Killa. „Es gab keinen Platz für 2D-Zeichnungen außerhalb dieses Rahmens. Mit der Zeit wurde das Modell immer größer. Daher brachten wir das gesamte Team unter einem Dach zusammen, um die Kommunikationsprozesse zu beschleunigen. Wenn man ein Gebäude plant, das – abgesehen vielleicht von den horizontalen Böden – in jeder Hinsicht dreidimensional ist, gibt es so viele Entscheidungen, die man in nächster Nähe zueinander fällen muss.“

In der Vergangenheit wäre ein derartig futuristisches Konzept bereits bei der ersten Präsentation bei Ingenieuren und Auftragnehmern auf Ablehnung gestoßen. Nun konnte das Team jedoch Software nutzen, um immersive Visualisierungen zu erstellen, die den Projektbeteiligten ermöglichten, das ganze Museum geradezu „zu begehen“ und jede Einzelheit zu überprüfen. So war es möglich, potenzielle Ungereimtheiten in Bezug auf die höchst komplexe Fassade aufzudecken. Auf diese Weise konnten unter anderem die in 3D-Kalligrafie gehaltenen Fenster korrekt auf die unübliche Form des Gebäudes abgestimmt werden, um Verzerrungen zu vermeiden, die unter Umständen aufgetreten wären, wenn man Schriftzüge in zweidimensionaler Form auf eine dreidimensionale Fläche projiziert hätte.

„Im Rahmen der Verwirklichung von derart komplexen Gebäude müssen Architekten und Ingenieure Hand in Hand zusammenarbeiten“, erläutert Killa. „Ansonsten könnten sie ein solches Gebäude niemals in die Realität umsetzen.“ Dieser gemeinschaftliche Arbeitsansatz ermöglichte dem Team das Erlangen des LEED-Platinum-Zertifikats, das auf über 50 nachhaltigen Planungsentscheidungen basiert – darunter beispielsweise die Nutzung von Recycling-Produkten, Photovoltaik zur Energiegewinnung und Rückgewinnungssysteme für interne Luftflüsse.

Die beeindruckende Fassade des Museums besteht aus einer geschmeidig glatten, fugenfreien Montage aus 890 einzigartigen Wandplatten aus Edelstahl und Glasfasern, die unter Einsatz von in der Luftfahrtindustrie verwendeten Methoden gefertigt wurden. Dabei zeichnet sie sich nicht nur durch ihre aufsehenerregende Form aus, sondern auch durch die Verrichtung aller üblichen Aufgaben, die eine standardmäßige Gebäudeverkleidung erfüllen muss. „Gebäude mit derart komplexen Oberflächen verfügen normalerweise über vorgehängte, hinterlüftete Fassaden“, fährt Killa fort. „Es gibt dort also im Klartext eine Konstruktion hinter der Oberfläche, die aus einem Abdichtungssystem besteht, sowie eine externe, möglicherweise etwas komplexere vorgehängte und hinterlüftete Fassade. Dies ist insofern von Vorteil, als sich dieser Ansatz bei solchen dreidimensionalen Formen als etwas fehlertoleranter erweist. In diesem Gebäude sorgt die Gebäudehülle hingegen sowohl für Abdichtung als auch Luftdichtheit, Struktur und Beleuchtung.“

Die Innengestaltung des Museums brachte ihre eigenen Herausforderungen mit sich. Killa zufolge erforderte insbesondere das freistehende, als Doppelhelix konzipierte Treppenhaus eine intensive Überarbeitung mit Revit. Die konkrete Bauweise ließ sich vom Aufbau der DNA-Doppelhelix inspirieren.

Tommaso Calistri, einer der Architekten von Killa Design, fügt hinzu, dass die doppelt geschwungene Spirale auch eine praktische Funktion erfüllt: Da die beiden Treppen zu verschiedenen Orten führen, ermöglicht ihre Anordnung auch eine Aufteilung in zahlende Besucher sowie Personen, die lediglich einen Blick in das Innere des Museums werfen möchten, um seine Architektur mit eigenen Augen zu erleben. „Es handelt sich dabei zweifelsohne um ein emotionales Bauwerk, weil sein Besuch mit einer intensiven Erfahrung des Gebäudes verbunden ist“, so Calistri. „Man geht nicht einfach an ihm vorbei, ohne innezuhalten und sich umzudrehen. Und darum geht es meiner Meinung nach bei der Architektur: Sie sollte die Menschen ins Staunen versetzen.“

Killa ist der Ansicht, dass sich das Zukunftsmuseum trotz seiner futuristischen Form in eine lange Tradition einreiht, in der Architekten die Grenzen der Ingenieurskunst ausreizen. Allerdings ermöglichen moderne Technologien und Werkstoffe fundamental neue Möglichkeiten, Orte für Menschen zu gestalten. „Wir sind heute in der Lage, unglaublich komplexe Formen zu verwirklichen, die vor vielleicht 20 oder 30 Jahren nicht einmal konzipiert werden hätten können“, meint Killa. „Dank der Gebäudedatenmodellierung und anderen aktuellen Software-Programmen können wir genau genommen eine vollkommen neue Art von Architektur begründen.“