Das Bürogebäude Citigroup Center sollte eine technische Innovation auf dem Hochhausmarkt darstellen. Der 279 m hohe Wolkenkratzer war einer der ersten in der Stadt, bei dem sich ein Schwingungsdämpfer auf dem Dach befand. Die Abstützung des Gebäudes auf vier Säulen beeindruckte die Bewohner. Leider hätten ihre Anordnung und ein Berechnungsfehler beinahe zu einer Katastrophe geführt. Dank der Wachsamkeit von zwei Architektur- und Ingenieurstudenten konnte die Tragödie verhindert werden.
Verhandlungen mit der Kirche
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts stand die lutherische Kirche St. Peter auf einem Grundstück in der Lexington Avenue. In den 1960er Jahren geriet die Kirchengemeinde in finanzielle Schwierigkeiten, was den Rat veranlasste, das Grundstück zu verkaufen. Die Verhandlungen darüber zogen sich über mehrere Jahre hin. Die Kirche forderte die Errichtung eines neuen, vom Hochhaus getrennten Gebäudes, in dem sie ihre Aktivitäten fortsetzen konnte. Diese Bedingung wurde vom Bauträger erfüllt, aber die heutige Kirche hat nur noch wenig Ähnlichkeit mit der alten Kirche.
Die Citi Bank beauftragte Hugh Stubbins & Associates mit dem Entwurf des Wolkenkratzers. Mit den technischen Aspekten wurde wiederum William LeMessurier betraut. Das Projekt besteht aus einem Wolkenkratzer, einer Kirche, einem öffentlichen Raum unterhalb des Straßenniveaus und einer Landschaftsgestaltung. Das wichtigste Element ist natürlich der Wolkenkratzer. die 46 Stockwerke des Gebäudes zeichnen sich hauptsächlich durch poliertes und eloxiertes Aluminium aus. Zwischen den Platten befinden sich Fensterreihen. Die Fassade ist nicht kompliziert. Das gilt nicht für das Dach und den Sockel des Gebäudes.
Ein Koloss auf Beinen aus Ton
Optisch basiert das Gebäude auf vier Pfeilern, die sich in der Mitte jeder Seite des Platzes befinden. Das bedeutet, dass der Raum an den Ecken leer ist. Das Gewicht des Wolkenkratzers wurde auf das Außenskelett verteilt. Genauer gesagt, auf das dreieckige Gitter aus Rahmen, das unter der Fassade verborgen ist. Interessant ist, dass die Struktur von innen sichtbar ist. Die Elemente wurden nicht vollständig verschweißt, sondern nur mit Schraubverbindungen befestigt. Der auf diese Weise konstruierte Stahlrahmen sollte senkrechten Winden standhalten. Nach Angaben der Ingenieure sollten andere Windarten keine Gefahr darstellen. Außerdem verlangten die städtischen Vorschriften nicht, dass andere Windstöße bei der Konstruktion berücksichtigt werden.
Die Spitze des abgeschnittenen Daches ähnelt einem gleichschenkligen Dreieck. Ursprünglich war geplant, auf dem Dach Terrassen und Wohnungen zu errichten, doch im Laufe der Zeit entschieden sich die Architekten, große Sonnenkollektoren zu installieren. LeMessurier, der Professor und Absolvent des Massachusetts Institute of Technology ist, führte eine Reihe von Tests durch, um die Effizienz der Paneele zu überprüfen. Es stellte sich heraus, dass die von der Anlage umgewandelte Energie unzureichend war. Schließlich wurde dieses kleine Solarkraftwerk aufgegeben.
Die interessante Form des Daches hebt sich von anderen Wolkenkratzern ab. Hinter der 49 Meter hohen Aluminiumwand verbirgt sich ein wichtiger Mechanismus. Das Citigroup Center verfügt über einen der ersten abgestimmten Massendämpfer. Es handelt sich um eine 360 Tonnen schwere, in Öl eingebettete Betonkugel. Bei Bodenerschütterungen oder Wind, der das Gebäude bewegt, schwingt der Mechanismus in die entgegengesetzte Richtung zur Neigung des Gebäudes. Der Ausgleich der Schwingungen erfolgt über hydraulische Arme, die die Kugel halten. Mit dieser Lösung ist der Wolkenkratzer in der Lage, „sein Gleichgewicht zu halten“.
Auf dem Grundstück ist Platz für eine kleine Peterskirche und einen öffentlichen Bereich mit Bänken und Grünflächen. Die Kirche ähnelt einem großen Felsblock mit einer Glasnische. Hinter den Pfeilern verbirgt sich die Lobby. Der Wolkenkratzer ist über eine gläserne Brücke mit der Kirche verbunden.
Technische Krise
New York ist ein Staat, in dem Hurrikane wie in New Orleans eher selten vorkommen. Aber was wäre, wenn einmal alle 55 Jahre in New York ein Wind von 110 km/h wehen würde? Ein solches Phänomen kommt nicht nur in der Natur vor, sondern solche Winde können auch aus verschiedenen Richtungen wehen. Das Citigroup Center wurde 1977 eröffnet, und nur ein Jahr später stellte sich heraus, dass der Wolkenkratzer möglicherweise einen schwerwiegenden Konstruktionsfehler aufweist.
Im Juni 1978 untersuchte eine Ingenieurstudentin der renommierten Princeton University die Konstruktion des Citigroup Centers im Rahmen ihrer Diplomarbeit. Diane Hartley führte einige Berechnungen zur Windlast des Gebäudes durch. Dann verglich sie diese mit den Berechnungen von LeMessurier und stellte fest, dass die Zahlen der Bauingenieure falsch waren. Die Studentin bat um die Zusendung der genauen Lastberechnungen für verschiedene Windarten. Sie erhielt nur Daten, die sich auf senkrechte Winde bezogen. Trotz weiterer Nachfragen erhielt Hartley von der Firma nur Zusicherungen über die Robustheit der Konstruktion.
Skizziertes Skelett eines Wolkenkratzers, Foto von Andrew Moore, wikimedia, CC 2.0
Noch im selben Monat erhielt LeMessurier einen Anruf von einem anderen Studenten, diesmal von der Architekturabteilung des New Jersey Institute of Technology in Newark. Lee DeCarolis überzeugte LeMessurier, eine Neuberechnung vorzunehmen. Schnell stellte sich heraus, dass die maximale Belastung der Stahldreiecke bei diagonalem Wind um 40 Prozent überschritten wird und die Schrauben, die die Strukturen verbinden, sogar noch stärker überlastet werden. Weitere Tests, die an einer Universität in Ontario, Kanada, durchgeführt wurden, zeigten, dass schräge Winde noch größere Überlastungen verursachen können als erwartet. Außerdem wäre ein abgestimmter Massendämpfer nicht in der Lage, eine so hohe Kraft zu kontrollieren. Dies umso mehr, als er eine konstante Stromversorgung benötigte, um voll funktionsfähig zu sein. Der entsetzte Ingenieur kehrte nach Hause zurück und versank in Depressionen.
„Routinereparaturen“
Nach langer Zeit schüttelte LeMessurier seine düsteren Gedanken ab und ergriff Maßnahmen. Er setzte sich mit Anwälten und anderen Fachleuten in Verbindung, um ein Verfahren zur Behebung seines Fehlers zu vereinbaren. Bereits im August begannen die Arbeiter mit den Schweißarbeiten. Die Aufgabe bestand darin, 5,1 cm dicke Stahlplatten zu schweißen, um die Bolzen zu verdecken. Die Integrität der Säulen und des gesamten Skeletts wurde ständig überprüft. Darüber hinaus wurde die Betonkugel auf dem Dach im Hinblick auf den Zugang zu den Energiequellen gesichert.
Die Büroangestellten waren sich der Gefahr möglicherweise nicht einmal bewusst. Die Arbeiten wurden in den Abendstunden im Rahmen von „Routinereparaturen“ durchgeführt. Zwar hatte die Stadt für diesen Teil Manhattans einen Evakuierungsplan für den Fall eines drohenden Einsturzes vorbereitet, doch wurde dieser nicht bekannt gegeben. Mitten in den Arbeiten näherte sich der Hurrikan Ella der Stadt. Der Sturm zog an der Stadt vorbei, und die Reparaturen an dem Gebäude wurden im Oktober abgeschlossen.
Über den gesamten Vorfall wurde in der Presse nicht berichtet. Es handelte sich jedoch nicht um eine Intrige von LeMessurier, sondern um einen Streik von Journalisten aus drei der größten New Yorker Redaktionen. Erst 1995 wurde in einem Artikel für The New Yorker der fast zwanzig Jahre zurückliegende Fall geschildert. Den Architekten und Ingenieuren des Citigroup Centers drohten jedoch keine juristischen Konsequenzen, weil sie ihre Fehler korrigierten. Die Kosten für die vorgenommenen Änderungen beliefen sich auf mehrere Millionen Dollar. Dieser Betrag wurde von der Versicherung des Unternehmens gedeckt. Nach neuen Berechnungen tritt der Wind, der ein Gebäude ernsthaft beschädigen kann, alle 700 Jahre auf.
Held oder Leichtgewicht?
Erst 2011 wurde die Identität der beiden Studenten enthüllt, die ihre Zweifel an dem Projekt geäußert hatten. LeMessurier gilt als Held, weil er seinen Fehler zugegeben hat und sich bemüht, ihn zu korrigieren. Andererseits waren die Versäumnisse des Ingenieurs auf seine Selbstüberschätzung zurückzuführen. Ein so innovativer und riskanter Entwurf wurde nicht gründlich von allen Seiten geprüft. Einerseits trug die Geheimhaltung der Evakuierungspläne dazu bei, die Panik der Anwohner zu verringern. Andererseits schränkte die Geheimhaltung die Möglichkeiten zur Umsetzung des Plans ein. Diese Geschichte ist ein wichtiges Beispiel für die unhaltbaren Gesetze der Physik und der Natur, die menschliche Unachtsamkeit nicht dulden.
Quelle: Dlubal
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