Tokyo Sky Tree

Skyline von Tokio mit dem Tokyo Sky TreeEin japanischer Himmelsbaum oder genauer gesagt der Sky Tree in Tokio stellt aus bautechnischer Sicht eine der schwierigsten Übungen dar, die man sich aussuchen kann. Mitten in einem Ballungsgebiet, ein Bauwerk von über 600 Metern Höhe, unglaublich schlanke Bauweise und dazu regelmäßige Erschütterungen durch Erdbeben – wer bitte traut sich denn an solch ein Projekt? Dafür müssen doch entweder die Not oder das Wissen unglaublich groß sein. In Tokio gilt dies für beides gleichermaßen.

Zum einen besteht im Großraum Tokio wirklich der Bedarf an einem leistungsfähigeren Funksendemast für Fernsehübertragungen. Der Tokyo Tower, der seinen Dienst in diesem Sinne bereits seit 1958 tut, reicht für die heutigen Ansprüche bei weitem nicht mehr aus, da nun digitale Übertragungswege den Standard darstellen. Es musste also etwas höheres her, um die Metropole flächendeckend erreichen zu können: der Tokyo Sky Tree.

Der Tokyo Sky Tree ist mit seinen 634 Metern Höhe nach dem Burj Khalifa das zweithöchste Bauwerk auf der Erde. Erstaunlich genug, doch mit einem Verhältnis von Höhe zu Breite von 9:1 steht dieser dürre Turm zudem noch in einem von Erdbeben überaus bevorzugt heimgesuchten Gebiet. Da mussten sich die Planer von Nikken Sekkei, die im Übrigen auch schon für den nur knapp halb so hohen Tokyo Tower verantwortlich zeichneten, schon ein paar ganz besondere Kniffe einfallen lassen, um dieses Projekt verwirklichen zu können. Hierzu wurden neueste Technologien und mittelalterliche Bautraditionen effektiv miteinander verknüpft.

Am Schalttag 2012 war das Gebäude dann fertig gestellt. Mit der Erfahrung von mehr als 100 Architekten, Ingenieuren und Planern wurde dieser erdbebensichere Gigant in Nadelform verwirklicht. Der Tokyo Sky Tree steht auf 3 Beinen, die in einem Abstand von 68 Metern zu einander stehen. Mit zunehmender Höhe geht die dreieckige Form des Turmes dann über in einem runden Querschnitt, der kurz vor dem oberen Drittel erreicht wird.

Doch nicht nur in der Höhe gab es neue Erkenntnisse über Windverhältnisse und die daraus entstehen Kräfte zu sammeln. Auch ein paar Hundert Meter weiter unten wurden die Bodenverhältnisse bis zu einer Tiefe von 3000 Metern minutiös untersucht, um bessere Computersimulationen für den Lastfall Erdbeben erstellen zu können.

Doch wie stabil muss ein Turm dieser Abmessungen in einer solchen Gegend überhaupt sein? Um die vorausgesagten Lasten aufnehmen zu können, wurden die tragenden Stahlrohre im unteren Bereich des Turmes mit einem Durchmesser von 2,3 Metern und einer Wanddicke von 10 cm dimensioniert. Diese wurden in dreieckigen Mustern angeordnet, die – wenig typisch für Gebäude dieser Art – mit verzweigten Anschlüssen verbunden wurden.

Um den Vibrationen im Turm Herr zu werden, wurde auf die Erfahrungen zurück gegriffen, die japanische Baumeister in den letzten Jahrhunderten perfektioniert hatten. Die traditionellen japanischen 5-geschossigen Pagodengebäude haben die schlimmsten Erdbeben und Taifune des Landes zu Hunderten schadlos überstanden. Die Idee hinter diesen Bauwerken liegt in der Bildung eines Gebäudekernes, der nicht als statisch wirksame Unterstützung der Geschosse dient, sondern als Gegengewicht, um das der Rest des Gebäudes sich bewegen kann. In der modernen Version des Tokyo Sky Trees wurden dessen Kern und die Geschosse durch flexible Öldämpfer von einander getrennt.

Zudem wurde durch einen Massekontrollmechanismus die Sicherheit des Gebäudes erhöht. Hierbei sorgt ein Dämpfungssystem dafür, dass die schwingende Masse des Turmes sich so nah wie möglich an dessen Fußpunkt bewegt. Die Masse wird hierzu wird ebenfalls durch den Kern des Turmes gebildet.

Um die Kräfte auf den Turm auch in das Fundament übertragen zu können, mussten auch hier einige Extras eingeplant werden. Die drei Beine des Turmes wurden dabei dem Namen getreu (Sky Tree) wie die Wurzeln eines Baumes 50 Meter tief in der Erde verankert. Zwischen den drei Eckpunkten diesen Dreiecks wurden 35 Meter tiefe Spundwände gesetzt, um die Reibung zwischen Bauwerk und Grund zu erhöhen. Im Zentrum des Fundamentes direkt unter dem Turm wurde eine weitere Gruppen von tief gegründeten Pfahlfundamenten angeordnet.

Der Turm soll ab Mai für die Öffentlichkeit zugänglich sein. Und wer keine Angst vor der Höhe hat, kann sich bei einem Besuch des Tokyo Sky Tree im Falle eines Erdbebens an einem der sichersten Orte der japanische Metropole wähnen.

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