Der Wisdome in Stockholm mit seiner frei geformten Gitterschale ist eine konstruktive und architektonische Meisterleistung. Was fast selbstverständlich daherkommt, ist das Ergebnis eines langen Such- und Findungsprozesses der beteiligten Holzbau- und Ingenieurbetriebe. Bild: Anna Gerdén (Tekniska Museet)
Freiform. Bei der Einweihung des Erweiterungsbaus des Technikmuseums in Stockholm war sogar der schwedische König zu Gast. Tatsächlich verdient die ausgeklügelte Konstruktion der Kuppel aus Holz durchaus den Titel «majestätisch». Sie verdankt dies Schweizer Holzbaukunst.
Das schwedische Museum für Wissenschaft und Technik Tekniska Museet in Stockholm hat seit 2023 einen Erweiterungsbau der aussergewöhnlichen Art. Das etwa 1200 m2 grosse Gebäude namens Wisdome Stockholm beherbergt einen halbkugelförmigen Bau als geodätische Projektionskuppel, den Dome, der von einer Gitterschale als frei geformtes, geschwungenes Dach überwölbt wird.
Die für das Gitterwerk entwickelte Holzkonstruktion besteht aus sich kreuzenden, doppelt gekrümmten «Balken aus Brettlamellen». Die Ingenieure setzten dabei zum einen auf traditionelle Holzbautechnik, zum anderen auf parametrische Planung im 3D-Computer-Modell.
Die Herausforderung lag vor allem darin, eine durchgehende Konstruktion für ein Dach mit dieser aussergewöhnlichen Geometrie zu finden, die eine Fläche von 48 m Länge und 26 m Breite stützenfrei überspannen kann. Hinzu kam, dass der Entwurf eine deutlich sichtbare FSH-Struktur für die Dachkonstruktion vorsah, die sich von der glatten BSP-Konstruktion des Kuppelbaus darunter abheben sollte.
Als Ergebnis kam ein Gitterwerk aus fünf kreuzweise angeordneten Balken- bzw. Trägerlagen heraus (kl. Bild), von denen drei Träger in Querrichtung und zwei in Längsrichtung des Gebäudes spannen. Dabei besteht jeder Träger aus 5 × 31 mm dünnen, übereinander gelegten FSH-Brettlamellen und kommt damit auf eine Höhe von 15,50 cm. Die zwischen 44 und 50 cm breiten Brettlamellen in der dritten und vierten Lage bzw. die zwischen 38 und 44 cm breiten Brettlamellen in der ersten und zweiten Lage wurden auf Rat von Hermann Blumer über die Trägerhöhe brettweise nach unten um jeweils 15 mm abgestuft, damit die Konstruktion von unten schlanker erscheint. Damit liessen sich auch Toleranzen in der Breite der Brettlamellen elegant überspielen, da sie durch die Abstufungen nicht in Erscheinung treten. Wären die Lamellen hingegen alle gleich breit, wäre jeder Millimeter Abweichung sichtbar geworden, falls die Brettbreiten nicht perfekt übereingestimmt hätten. Ursprünglich sollte die vierte Lage (Lage D) ein Akustikelement erhalten, sodass alles oberhalb der Lage D nicht sichtbar gewesen wäre. Entsprechend wurde die fünfte Lage (Lage E) nicht abgestuft und ist statisch damit ein Rechteckquerschnitt.
Die Philosophie, das Holztragwerk auch mit Holz-Holz-Verbindungen zu realisieren, führte dazu, entsprechende Verbindungstypen ebenfalls aus FSH zu entwickeln. Und so entschied sich das mit solchen Planungsprozessen erfahrene Ingenieurteam für zwei sehr häufig vorkommende Verbindungstypen: die Kreuz- und die Schubdübel. Dabei übernehmen die Kreuzdübel die Verbindung der fünflagigen Träger in den Kreuzungspunkten und die Schubdübel die Übertragung der Schubkräfte zwischen den in dieselbe Richtung spannenden Trägergurten im Bereich zwischen den Kreuzungspunkten. Sie durchdringen jeweils fünf Brettlamellen und sperren die parallelen Gurte gegeneinander gegen Scherkräfte, sodass die Form fixiert wird. Dadurch entstehen biegesteife Vierendeel. Ein solcher Träger, benannt nach seinem Erfinder, dem belgischen Ingenieur Arthur Vierendeel, hat keine diagonalen Streben, sondern schliesst den Kraftfluss ausschliesslich über Viereckrahmen, wobei die Rahmenecken biegesteif ausgeführt sind.
Die Kreuzdübel sind rund gedrechselte, konische Kegel. Aufeinandergestapelt verbinden sie die Brettlamellen der zwei Spannrichtungen miteinander und formen bei der Montage die Dachgeometrie von einer Lage auf die nächste weiter aus. Die Schubdübel sind entsprechend den Schubkräften massiver ausgeführt und mit einem trapezförmigen Zapfen versehen, um das Einfädeln der Lamellen zu ermöglichen. Diese traditionelle Bauweise einer klebstofffreien Verbindung der Träger durch Schubdübel in Kombination mit modernster Computer- und Fünf-Achs-CNC-Technik macht das Gebäude selbst zu einem verblüffenden Ausstellungsobjekt im Museum.
Die Brettlamellenträger der unterschiedlich stark gewölbten Dachkonstruktion spannen in beide Richtungen des Gebäudes und ruhen umlaufend auf einem doppelwandigen Randträger mit variabler Trägerhöhe und kammartigen Ausfräsungen, den 24 Stützen (B × H = 60 × 60 cm/80 cm) aus blockverklebtem FSH tragen. Diese sind mit je zwei Vorspannkabeln im Fundament verankert.
Haupttragrichtung der Dachkonstruktion ist die kurze Distanz des Gebäudes. Hier überspannen die drei Lagen die 26 m Breite. Dazwischen überspannen zwei Lagen die 48 m in Gebäudelängsrichtung. Die Geometrie des gekrümmten Dachtragwerks führt an den Stützenköpfen zu Horizontalkräften, die wiederum horizontale Verformungen entlang des Randträgers bzw. eine Schiefstellung der Stützen und damit auch der Glasfassade (an den drei Seiten des Gebäudes) zur Folge haben. Um dem entgegenzuwirken bzw. die horizontale Verformung zu begrenzen, wurden die Fassadenstützen mit Spanngliedern exzentrisch vorgespannt. Aufgrund der exzentrischen Anordnung des Dachtragwerks auf den Stützen in Querrichtung und der asymmetrischen Dachform in Längsrichtung des Gebäudes fallen die horizontalen Spreizkräfte an jedem Stützenkopf unterschiedlich aus. So musste die Vorspannung bei jeder Stütze anders eingestellt werden, um einen gleichmässigen Verformungsverlauf entlang des Randträgers zu erhalten.
Mithilfe der parametrischen Planungswerkzeuge von Design-to-Production wurde die bewährte Holzbautechnik mit Steckverbindungen auf ein neues Niveau gehoben. Denn die Kombination von seriell gefertigten Elementen, die jedoch individuell und genau an der richtigen Stelle mit der richtigen Anzahl der richtigen Verbindungen versehen werden mussten, erwies sich als hochkomplex.
Zuerst erfolgte die Montage des Domes mit einem Durchmesser von rund 22 m und einer Höhe von 12 m, dann folgte die Montage des Gitterwerks, der natürlich die Montage der Stützen und Randträger vorausging. Ein Lehrgerüst sorgte während der gesamten Montagezeit und bis zum Zeitpunkt der Stützenvorspannung für die erforderliche Unterstützung der im Bau befindlichen Gitterschale. Die Montage der Brettlamellen erfolgte lagen- und paketweise. Immer wurden fünf Lamellen zusammen in ihre Position gehoben, in ihre finale Form gebracht und angeschlossen.
Anfang Mai 2021 hat das Projektteam von Blumer Lehmann mit der Ausführungsplanung für den Holzbau begonnen, Anfang September 2022 starteten bereits die knapp viermonatigen Bauarbeiten. Die parallel laufenden und nachfolgenden Arbeiten rund um die Fenster und das Dach wurden von der Oljibe AG als Totalunternehmer ausgeführt – inklusive der Dacheindeckung mit Schindeln aus Kiefernholz. Und so konnte das neue Schmuckkästchen Wisdome Stockholm des Tekniska Museet im zentralen Stockholmer Stadtbezirk Östermalm trotz vieler Herausforderungen pünktlich an den Bauherrn übergeben und im Dezember 2023 eröffnet werden. Seitdem reisst der Besucherstrom nicht ab.
Susanne Jacob-Freitag
Der Architekturwettbewerb des Tekniska Museet Stockholm sah ein «bahnbrechendes Design für ein spektakuläres Gebäude vor». Mit dem schwedisch-finnischen Forstkonzern Stora Enso als Hauptsponsor und Jurymitglied des Projekts gab es zudem die Vorgabe, für die Tragstruktur als Hauptmaterialien das Stora-Enso-eigene Brettsperrholz (BSP) und Furnierschichtholz (FSH) zu verwenden und es auf aussergewöhnliche Art und Weise zu nutzen. «Wisdome» ist ein Wortspiel aus «Dome», Englisch für Kuppel, und «Wisdom» für Weisheit.
Das von Elding Oscarson Architects aus Stockholm und dem Ingenieur- büro Difk von Florian Kosche aus Oslo entworfene Gebäude mit Dome und darüber gewölbter Gitterschale aus Fichten-FSH ging als Siegerprojekt aus dem Wettbewerb hervor. Zu diesem Zeitpunkt war allerdings noch unklar, wie sich die hochkomplexe Geometrie einer solchen Dachkonstruktion aus dem flächigen FSH-Plattenmaterial konstruktiv würde umsetzen lassen.
Der Neubau grenzt auf der Nordseite an das bestehende Museumsgebäude, weshalb er nur an drei Seiten ein Vordach und eine Glasfassade hat. Der 12 m hohe Dome mit einem Durchmesser von 22 m beherbergt ein 360°-Kino mit 3D-Erlebnis und gibt mitunter die Geometrie der stützenfreien Dachkonstruktion vor. Sie ist auf der einen Seite stark gekrümmt und erreicht eine Höhe von etwa 15 m, auf der anderen Seite läuft sie flach aus.
Für die Konstruktion eines entsprechenden Tragwerks fragten die Architekten zunächst bei dem in solchen Spezialprojekten erfahrenen Schweizer Holzbauunternehmen Blumer Lehmann (Gossau AG) an. Als dann der Auftrag erteilt wurde, holte Blumer Lehmann zur Realisierung das in solchen Problemstellungen etablierte Unternehmenstrio aus Hermann Blumer von Création Holz (Waldstatt AR), die Ingenieure von SJB Kempter Fitze (Frauenfeld TG) und die parametrischen Planer von Design-to-Production (Erlenbach ZH) mit ins Boot. Als Projektteam entwickelten sie die Gitterschalenkonstruktion. SJF
www.tekniskamuseet.sewww.eldingoscarson.comwww.difk.nowww.blumer-lehmann.comwww.creation-holz.chwww.sjb.chwww.designtoproduction.com
Veröffentlichung: 27. Februar 2026 / Ausgabe 7/2026
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