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Gruppenbild mit Dame: Acht Wissenschaftler sind im Innenhof des Mathematikons an der Betonfassade abgebildet.

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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Ausgabe 2/2015 Thema: Struktur

Kluge Köpfe braucht das Land

Porträts in Beton gegossen

Mit Matrizen in der Schalung lassen sich verschiedenste Effekte auf Betonoberflächen abbilden. Neben der klassischen Holzschalung werden längst reliefartige Strukturen, grafische Muster oder, wie beim Neubau des Mathematikon in Heidelberg, Porträts von Mathematikern und Informatikern in 3-D verewigt.

Algebraische Strukturen, solche mit einer oder zwei inneren oder äußeren Verknüpfungen, Ordnungsstrukturen oder auch topologische und geometrische Strukturen: In der Mathematik gibt es unzählige Bereiche, die dem Laien weitgehend fremd sind. Damit dies nicht so bleibt, fördert die in Heidelberg ansässige Klaus Tschira Stiftung die Forschung und Lehre von Naturwissenschaften, Mathematik und Informatik und regt bereits bei Kindern spielerisch das Interesse für diese Disziplinen an. Nun unterstützt sie mit einem Neubau, dem Mathematikon, die Universität Heidelberg. „Im Mathematikon wird die gesamte Fakultät wieder unter einem Dach lehren und forschen können“, erläuterte der unlängst verstorbene Stifter Klaus Tschira. Planer sind die Darmstädter Architekten Bernhardt + Partner, die im Auftrag des Bauherrn bereits das Haus der Astronomie gebaut haben. Der neue, südliche Gebäudeteil wird nun der Fakultät für Mathematik und Informatik sowie dem Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) dringend benötigte Büros für die Institute, Seminarräume sowie die Institutsbibliothek bringen.

Grau und griffig


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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Es gibt zig Möglichkeiten die Struktur einer Sichtbetonoberfläche individuellen Vorstellungen anzupassen. Mit chemischen Prozessen wie Absäuern erreicht man raue, wie mit Sand gestrahlte Oberflächen. Für markanten Waschbeton wird der Zementleim an der Oberfläche ausgewaschen. Die Tiefe der reliefartigen Struktur hängt von der Größe der gewählten Körnungen ab, die sichtbar werden. Bei Fotobeton werden mittels Siebdruckverfahren gefertigte Folien, die mit Verzögerer beschichtet sind, in Fertigteilformen eingelegt. Daraus resultierende, unterschiedliche Abbindegeschwindigkeiten der obersten Betonschicht erzeugen einen Hell-Dunkel- Effekt, der das Foto-Motiv durch ungleich raue Strukturen abbildet. Mechanische Maßnahmen wie Schleifen und Polieren erzeugen samtig weiche bis hin zu spiegelglatten Betonoberflächen. Stocken (siehe Bild), Scharrieren oder Spitzen gehören zu den Methoden, die Steinmetze entwickelt haben. Die Techniken erzeugen fein, mittel oder grob strukturierte Oberflächen und zeigen jeweils das Geschick und auch die individuelle Handschrift der Bauleute.

Beim Scharrieren mit Scharriereisen erfolgen die Schläge nebeneinander. Dies ergibt eine gleichmäßige, linienförmige Struktur, die für Tiefe und Schattierung sorgt. Beim Spitzen wird die Betonfläche mit Spitzeisen bis zu 25 Millimeter tief punktförmig bearbeitet. Beim Stocken, das heute in der Regel mit Pressluft erfolgt, wird ein mit unterschiedlichen Zähnen bestücktes Werkzeug über die Betonoberflächen geführt. Einfacher ist, die Struktur der Oberfläche gleich beim Betonieren zu bestimmen. Seit einigen Jahren hat die Gummimatrize der simplen Holzschalung den Rang abgelaufen. Matrizen gibt es inzwischen in unzähligen Dekors. Sie erzeugen Strukturen, die von feingliedrig bis großblumig, von grafisch bis ornamental reichen. Für den Hausgebrauch ist die Betontapete in Mode gekommen. Dabei handelt es sich aber, wenn man so will, um eine Täuschung, denn ein haptisches Vergnügen beim Begreifen wird mit dieser Oberfläche nicht ausgelöst.

Wer künftig über komplizierte Sachverhalte nachsinnt, kann aus der Bibliothek den Blick hinaus in den Innenhof des Mathematikons schweifen lassen. Dort sind Köpfe von Menschen in Beton gegossen, die sich um ihre Disziplin besonders verdient machen und durch mathematische Preise wie die Fields Medal, den Abel Prize oder den A.M. Turing Award für Informatik geehrt wurden. Auf großen Betontafeln ist etwa das Abbild des russisch-französischen Mathematikers Maxim Lvovich Kontsevich zu sehen, dessen Arbeit sich auf die geometrischen Aspekte der mathematischen Physik, vor allem auf die Knotentheorie, Quantisierung und Spiegelsymmetrie, konzentriert. Ihm zur Seite steht Srinivasa S. R. Varadhan, ein tamilisch-amerikanischer Statistiker und Wahrscheinlichkeitstheoretiker, der insbesondere für die von ihm aufgestellte allgemeine Theorie der großen Abweichungen bekannt ist. Auch der Computer-Architekt, Software-Ingenieur und Informatiker Frederick Brooks blickt in die Runde. Er ist für seine Arbeiten in der Entwicklung des OS/360 bei IBM und als Begründer des Begriffs der Rechnerarchitektur bekannt. Der amerikanische Mathematiker Michael H. Freedman arbeitet auf dem Gebiet der Topologie und erbrachte den Beweis der Poincaré-Vermutung in der Dimension vier. Weitere abgebildete Mathematiker sind der amerikanische Wissenschaftler John Willard Milnor, der für Arbeiten im Bereich der Differentialtopologie, K-Theorie und dynamischer Systeme bekannt ist, sowie der Ungar Endre Szemerédi, der sich mit Kombinatorik, Informatik und Zahlentheorie beschäftigt. Auch der amerikanische Informatiker Vinton Gray Cerf blickt von der grauen Wand. Er wird dank seiner Schlüsselrolle bei der Entwicklung des Internets und der dort verwendeten Verbindungsprotokolle als einer der Väter des Internets bezeichnet. Last, not least, ist die Computerspezialistin Shafrira Goldwasser Teil des Gruppenbilds. Sie forscht über Komplexitätstheorie, Kryptografie und algorithmische Zahlentheorie.


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© HeidelbergCement (Steffen Fuchs).

Diese „Kunst am Bau“ besteht aus einzelnen Fassadenelementen, die vom Unternehmen Leonhard Weiss unter Anleitung von Polier Marcel Kilian in vor Ort gefertigte Schalungen gegossen wurden. Die hohe Sichtbetonqualität SB4 gelang durch selbstverdichtenden Beton, dessen Rezeptur Manfred Baumgärtner von der Betotech Eppelheim, einer Beteiligung der Heidelberg Beton GmbH, entwickelt hat. Spezielle Matrizen, die jeweils nach Vorlage von bearbeiteten Fotos die Negativform bilden, sind wiederum die Grundlage für die gezeigten Porträts. Bis zur Fertigstellung des Gebäudes, das dem Land Baden-Württemberg geschenkt wird, sind die Fakultät für Mathematik und Informatik und das IWR noch auf sieben Gebäude in Heidelberg verteilt. In Zukunft integriert der nördliche Gebäudekomplex des Mathematikons Tiefgarage, Einzelhandel und Gastronomie sowie Büro- und Laborflächen. Wie wichtig Förderung in den genannten Disziplinen ist, unterstreicht auch Theresia Bauer, Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden-Württemberg: „Mathematik und Informatik sind Schlüsseldisziplinen für die Innovationsfähigkeit unseres Landes. Mit dem Mathematikon erhalten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und die Studierenden optimale Arbeitsbedingungen.“Susanne Ehrlinger

Objektsteckbrief

Projekt:
Mathematikon, Heidelberg, 3-D-Abbildungen an Betonwänden

Bauherr:
Klaus Tschira Stiftung gGmbH, Heidelberg

Architekt:
Architekten Bernhardt + Partner, Darmstadt

Bauunternehmen:
LEONHARD WEISS GmbH & Co. KG, Satteldorf

Betonproduzent:
TBG Transportbeton Kurpfalz GmbH & Co. KG, eine Beteiligung der Heidelberger Beton GmbH

Produkt:
40 m³ selbstverdichtender Beton C30/37 SVB für Betonbilder ca. 34.000 m³ C45/55 und 6.000 m³ C35/45 für das gesamte Bauvorhaben

Lieferwerk:
Eppelheim, Mannheim

Betonberatung:
Betotech GmbH Baustofftechnisches Labor, Eppelheim

Pumpendienst:
Betonpumpendienst Simonis GmbH & Co. KG, Ubstadt-Weiher, eine Beteiligung der Heidelberger Beton GmbH

Matrizen:
RECKLI GmbH, Herne

Baujahr:
2015

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