Renzo Piano. Raum – Detail – Licht

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Renzo Piano Building Workshop Raum – Detail – Licht


Edgar Stach

Renzo  Piano  Building  Workshop Birkhäuser Basel

Raum – Detail – Licht


Redaktionelle Unterstützung und Zeichnungen Brad Blankenbiller, Philadelphia Clara Bucar, Philadelphia Stephanie Connelly, Philadelphia Nicola Taylor, Philadelphia Rachel Updegrove, Philadelphia Buchgestaltung Edgar Stach, Philadelphia Alexandra Zöller, Berlin Umschlag und Satz Alexandra Zöller, Berlin Projektkoordination Henriette Mueller-Stahl, Berlin Übersetzung Roland Pawlitschko, München Textredaktion Maike Kleihauer, Berlin Herstellung Heike Strempel, Berlin Papier 120 g/m² Amber Graphic Lithografie bildpunkt Druckvorstufen GmbH Druck optimal media GmbH

Library of Congress Control Number: 2020952092

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechts­ gesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unter­ liegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. ISBN 978-3-0356-1461-9 e-ISBN (PDF)978-3-0356-1455-8 Englisch Print ISBN 978-3-0356-1460-2 © 2021 Birkhäuser Verlag GmbH, Basel Postfach 44, 4009 Basel, Schweiz Ein Unternehmen der Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

987654321 www.birkhauser.com


Inhaltsverzeichnis

Vorwort Einführung Raum – Detail – Licht

6 10

Teil I: Neun Museen von Renzo Piano Building Workshop Menil Collection, 1982–1986 Houston, Texas, USA

20

Fondation Beyeler, 1991–1997 Riehen, Basel, Schweiz

32

Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou, 1991–1998 Nouméa, Neukaledonien

42

Cy Twombly-Pavillon, 1992–1995 Houston, Texas, USA

52

Nasher Sculpture Center, 1999–2003 Dallas, Texas, USA

62

Erweiterung High Museum, 1999–2005 Atlanta, Georgia, USA

74

Zentrum Paul Klee, 1999–2005 Bern, Schweiz

82

Erweiterung Morgan Library and Museum, 2000–2006 New York City, New York, USA

90

Broad Contemporary Art Museum, 2003–2008 Los Angeles, Kalifornien, USA

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Teil II: Tageslicht in den Museen von Renzo Piano Building Workshop Grundsätzliche Überlegungen Licht und Raum Konservatorische Aspekte und Licht

112 112 119

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen 124 Verschattungskonzepte – Tageslichtsteuerung 124 Definitionen 126 Lichtanalysen der Museen 128 Zusammenfassung 152 Anhang 154 Liste der Abkürzungen 154 Projektangaben 155 Bibliografie 158 Über den Autor 159 Bildnachweis 160


Vorwort

Neben der Intensität gibt es auch eine Lebendigkeit des Lichts, die ein glattes Material aufzurauhen oder einer flachen Oberfläche Dreidimensionalität zu verleihen vermag.1 Renzo Piano Der italienische Architekt Renzo Piano zählt zu den kreativsten Museumsgestaltern der Welt. Er und sein Büro Renzo Piano Building Workshop (RPBW) sind bekannt für ihre sensiblen und poetischen Raumkonzepte, ihre filigranen und feinsinnigen Architekturdetails und ihren Umgang mit dem natürlichen Tageslicht. 1998 erhielt Piano den Pritzker-Preis, wobei ihn die Jury mit Leonardo da Vinci, Michelangelo und Brunelleschi verglich. Besonders hervorgehoben hatte sie „seine Wissbegierde und Problemlösungsstrategien, die so weitreichend und breit gefächert sind wie bei den alten Meistern seines Heimatlandes“2. Zu Beginn seiner Karriere arbeitete Renzo Piano im Büro des Architekten Louis I. Kahn3 – dem Meister des Tageslichtes, für den Architektur mit dem „Erschaffen eines Raumes“ begann. „Ein Raum ohne Tageslicht ist kein Raum“, davon war Kahn überzeugt. Piano teilte von Anfang an dieselben Werte. Mit 34 Jahren gewannen er und Richard Rogers den Planungswettbewerb für das Kunst- und Kulturzentrum Centre Pompidou in Paris – eines der avantgardistischsten und symbolträchtigsten High-Tech-Gebäude unserer Zeit, dessen radikaler Entwurf stützenfreie, flexible Innenräume für Ausstellungen ermöglicht. 1981 gründete er sein Büro RPBW und entwarf mit der Menil Collection 1986 sein erstes Museum, das zugleich ein Manifest für die Synthese von Gestalt, Raum, Tragstruktur und Licht ist. Wesentliches Merkmal aller Museumsprojekte von Renzo Piano sind die immer wieder neuen und phantasievollen Wege, das Tageslicht in die Innenräume zu führen. Sein Licht ist moduliert, ruhig, dynamisch, akzentuiert, kontemplativ oder hell strahlend – je nachdem, welche Kunstwerke durch welche Atmosphäre in ihrer Wirkung unterstützt werden sollen. Das sensible Gestalten mit Raum und Licht schafft kontemplative Innenräume, in denen die Besucher Gemälde und Skulpturen entspannt und auf kreative Weise erleben können. Renzo Piano beschreibt das Museum als „magischen Ort“ … „einen Ort, an dem man weinen oder den Kopf verlieren muss. Es ist wahr, ein Museum ist ein Ort fernab der Welt. Hier geht es eigentlich um Physik, um Metaphysik, um etwas, das über der Physik, über dieser Welt steht, nicht in dieser Zeit existiert. Man nimmt eine Arbeit, die so zerbrechlich ist, baut, schützt das Kunstwerk und versetzt es in eine andere, zeitlose Dimension: So entsteht seine Seele. Ein Museum ist ein Ort voller Metaphysik … Man schafft wirklich eine neue Dimension; ein Museum zu entwerfen bedeutet, einen Ort zu entwerfen, an dem neue Dimensionen jenseits dieser Welt erlebbar werden.“4

1

Renzo Piano, Mein Architektur-­ Logbuch, Hatje Cantz, Berlin 1997, S. 254. 2 https://www.pritzkerprize.com/ laureates/1998 3 Renzo Piano arbeitete zwischen 1965 und 1970 in Louis I. Kahns Büro in Philadelphia. 4 Renzo Piano, Mein Architektur-­ Logbuch.

6

Dieses Buch gibt Einblicke in RPBWs Gedankenwelt zum Thema Tageslicht in der Museums­ architektur. Es verdeutlicht die Zusammenhänge zwischen Raum, Tragstruktur und Licht in einigen der weltweit wichtigsten Museen für zeitgenössische Kunst. Die Analyse von neun bemerkenswerten Häusern, die das Büro in einem Zeitraum von 25 Jahren realisiert hat, offenbart eine sehr enge Beziehung zwischen Ausstellungsräumen, Kunstwerken und natürlicher Belichtung. RPBW entwickelt innovative, feinsinnige Konzepte zur Modulation des Tageslichts mittels hochkomplexer Aufbauten in Dach und Decke. Jedes Projekt repräsentiert einen einzigartigen architektonischen und konstruktiven Ansatz sowie eine gebaute Lösung, die genau abgestimmt ist auf den Standort, den kulturellen Kontext, die Kunstwerke und die erforderliche Lichtintensität. Das Buch enthält eine Fülle von technischen Details, die das Spektrum der Methoden zur Tageslichtmodulation erklären und kategorisieren – von Glasdecken über Oberlichter und feste Verschattungssysteme bis hin zu hoch-


komplexen mehrschichtigen Systemen. Gleichzeitig wird jedes Projekt hinsichtlich der Entwurfsparameter Raum, Konstruktionsdetails und Tageslicht beschrieben. ­Photometrische Untersuchungen und Tageslichtanalysen machen die außergewöhnlichen lichttechnischen Qualitäten sichtbar. Neun umfassend präsentierte Gebäude veranschaulichen, wie meisterhaft RPBW A ­ rchitektur mithilfe von Raum, Detail und Licht zu schaffen vermag. Natürliches Tageslicht und der Wunsch nach Leichtigkeit sind für die Architekten von essenzieller Bedeutung. Entwurfsund Techniklösungen werden mit so großem handwerklichen Können und so viel Liebe zum Detail ausgeführt, dass sie eine sinnliche Schlichtheit und Reinheit ausstrahlen. Die Gebäude verleihen den Materialien eine Wahrhaftigkeit, die atemberaubend sein kann und zugleich zurückhaltend neutral bleibt. So entstehen magische Orte, die ein tiefes Erleben der Interaktion von Architektur und Kunst ermöglichen. Der Blick auf die einzelnen Projekte macht die Entwurfsprozesse von RPBW nachvollziehbar und offenbart die Einzigartigkeit der Museumsbauten in Bezug auf ihre Standorte und Kunstsammlungen. Alle Gebäude verfügen über mythische Räume und reagieren auf unterschiedliche Umgebungen. Jedes einzelne ist auf besondere Weise in die Landschaft integriert, wobei der Dialog mit den jeweiligen Kunstsammlungen gewahrt bleibt. Dieses Buch ist das zweite in einer Reihe, die das Verhältnis zwischen Raum und K ­ onstruktion mittels der Analyse von Schlüsselwerken berühmter Architekten erschließt. Der erste Band, Mies van der Rohe: Raum – Material – Detail (Birkhäuser 2018), beschrieb 14 Projekte, ausgehend vom Europa der 1920er-Jahre bis hin zu den USA der späten 1960er-Jahre, und analysierte die Wechselbeziehungen zwischen Konstruktion und gestalterischem Ausdruck. Der Entwurfs- und Planungsansatz von Mies basiert auf der gegenseitigen Beeinflussung von Raum, Konstruktion und Material. Wie Ludwig Mies van der Rohe Jahrzehnte zuvor hat auch Renzo Piano in seiner Architektur die Synthese von Gestalt, Raum, Tragstruktur und Licht verwirklicht. Jedes seiner Museumsgebäude stellt ein eigenständiges System dar, das auf schlüssige Weise alle Anforderungen an Raum, Konstruktion und Wahrnehmung einbezieht. Zielgruppe sind Architekten, Ausstellungsgestalter, Lichtplaner, Restauratoren und insbesondere all jene, die sich an der Planung von Museen und/oder an der Präsentation von Kunstwerken beteiligen. Das Buch möchte ein Grundverständnis für die Vielfalt der Tageslichtsysteme, die visuellen Beleuchtungsmöglichkeiten und die konservatorischen Aspekte bei der Inszenierung von Kunstwerken vermitteln. Im ersten Teil stellt es die Gebäude vor, im zweiten Teil werden ihre Tageslichtlösungen mit Simulationstools analysiert und anschließend verglichen, um daraus Empfehlungen abzuleiten. Ein besonderer Dank gilt Stefania Canta von RPBW, die diese Publikation durch die Bereitstellung von Fotos und Projektdokumentationen unterstützt hat. Darüber hinaus wurde ich von zahlreichen Experten aus den Bereichen Tageslichtsimulation, Museums­beleuchtung und Museumsmanagement beraten. In dieser Form möglich geworden ist das Buch durch die Beiträge vieler Einzelpersonen und Institutionen, denen ich meinen aufrichtigen Dank aussprechen möchte. Mein Dank gilt der Menil Collection und dem Cy Twombly-Pavillon für die wertvollen Daten zum Thema Tageslicht. Der Fondation Beyeler, dem Zentrum Paul Klee, dem High Museum und dem Broad Contemporary Art Museum danke ich für die Bereitstellung äußerst wichtiger Materialien und Dokumente. Ebenfalls danken möchte ich dem Nasher Sculpture Center, dem Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou und der Morgan Library and Museum.

Fondation Beyeler

Ein weiterer Dank geht an Professor Dr. Christoph Reinhart vom MIT für seine hilfreichen Ratschläge zum DIVA-Analysetool sowie an Prof. Dr.-Ing. Uta Pottgiesser von der TU Delft, an Shrikar (Shri) Bhave von Transsolar Energietechnik und an Matt Franks von ARUP Lighting Group für ihre aufschlussreichen praktischen Anregungen. Besonders danken möchte ich Dr. Julian Siggers, Direktor des Penn Museum an der University of Pennsylvania, der mir tiefe Einblicke in die Museumsarchitektur gewährte, sowie Michael Esposito von der

7


I­ntegral Group, der mit seiner fachkundigen Kritik die Form und die Inhalte der Lichtanalyse mitgestaltet hat. Mein besonderer Dank gilt Henriette Mueller-Stahl vom Birkhäuser Verlag, die maßgeblich am Entstehungsprozess des Buches beteiligt war und ohne deren redaktionelle Expertise dieses Werk nicht möglich gewesen wäre. Überdies danke ich der Thomas Jefferson University für die beispiellose Unterstützung ­dieser Publikation – ausdrücklich danken möchte ich Jennifer Wilson und Christianna Fail für ihr sprachliches Lektorat. Besonders danke ich auch meinen Studenten, die an der Erstellung der analytischen Zeichnungen mitgewirkt haben.5 Mein spezieller Dank gilt schließlich Rachel Updegrove für die umfassende redaktionelle Unterstützung sowie Stephanie Connelly für die inhaltliche Prüfung und das technische Lektorat des Manuskriptes. Edgar Stach Philadelphia, Januar 2021

5

8

Alle analytischen Zeichnungen wurden vom Autor und seinen Studenten erstellt.


Menil Collection

Vorwort

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Zentrum Paul Klee 1999–2005 Bern, Schweiz Bern

Das Zentrum Paul Klee befindet sich in der Nähe der Schweizer Hauptstadt Bern. Mit rund 4.000 Werken von Paul Klee, die etwa 40 % des Gesamtwerkes des Künstlers ausmachen, zählt das Museum zu den größten monografischen Sammlungen der Welt. Das Gebäude mit seinem wellenförmigen Dach harmoniert sowohl mit der sanft hügeligen Landschaft der Umgebung als auch mit den fernen Bergketten der Alpen. Aus der Entfernung ist dieses Dach in Form dreier künstlicher Hügel kaum sichtbar. Der geschwungene, bis zu 19 m hohe Baukörper umfasst zwei Hauptausstellungsräume, einen Konzertsaal, ein Konferenzzentrum, eine interaktive Kinderwerkstatt sowie das Forschungszentrum Paul Klee. Ziel des Entwurfes war es, mithilfe der architektonischen Formensprache des Museums einen ruhigen Ort zu schaffen, der Klees Leidenschaft für die Harmonie der Formen, der Proportionen und der Natur widerspiegelt.

Geografische Lage in der Schweiz

N

W

Das Museum beherbergt empfindliche Kunstwerke von Paul Klee und wurde eigens entworfen, um diese vor den schädlichen Auswirkungen des Sonnenlichtes zu schützen. Da es sich nach Westen öffnet, kann direktes Tageslicht durch die 150 m lange, verglaste Westfassade in das Gebäude einfallen. Der Eingang liegt zwischen zwei Hügeln und ist über eine Brücke erreichbar, die direkt zur Haupterschließungsachse zwischen den beiden Hauptausstellungs­ räumen führt. Konstruktiv besteht das geometrisch komplexe wellenförmige Dach aus Stahlträgern, die sich jeweils in ihrer Krümmung und in ihren Dimensionen unterscheiden, sowie aus einer Dachdeckung aus Aluminium. Um den Entwurfsprozess der ­Stahlkonstruktion zu unterstützen, wurde für die auf konzentrischen Kreisen liegenden Wellenreihen ein parametrisches Computermodell entwickelt. Die parametrischen Daten dienten auch dazu, die Geometrie der gekrümmten I-Stahlträger für das ausführende Stahlbauunternehmen in zweidimensionale Pläne zu übersetzen.1

E

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Windrose: Januar N

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Windrose: Juli

20.00

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10.00

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-5.00

n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

1

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Design-to-Production GmbH, Stuttgart/Zürich

Lageplan


Blick auf das Gebäude aus nordöstlicher Richtung. Die geschwungenen Aluminium­ dächer fügen sich in die Landschaft ein und korrespondieren mit der sanft hügeligen Umgebung. 1 2

3

5

4

5 North hill

5

6

Middle hill South hill

Erdgeschoss 1 Restaurierungswerkstätten 2 Ausstellungsbereich 3 Büros Forschung und Verwaltung 4 Café und Tickets 5 Museumsstraße 6 Haupteingang

3

4

Untergeschoss 2

1

5

1 Kindermuseum 2 Auditorium 3 Lager 4 Haustechnik 5 Wechselausstellung

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Zur Modellierung der Landschaft und zur Einbettung der Untergeschosse des Zentrum Paul Klee in dieselbe waren auf dem Gelände 180.000 m³ Erde zu bewegen. Für den Bau der drei Dachhügel wurden 1.100 Tonnen Stahlträger, 1.000 Tonnen Bewehrungsstahl sowie 10.000 m³ Beton benötigt. Diese Gebäudegeometrie erforderte den Entwurf einer komplexen Glasfassade. Sie ist über die gesamte Gebäudelänge in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt und definiert als Museumsstraße die räumliche Verbindung zwischen allen drei Hügeln und den verschiedenen Museumsangeboten.

Blick in den Ausstellungsbereich. Die Empfindlichkeit von Paul Klees Arbeiten auf Papier erforderte eine steuerbare Kunstlichtanlage für die Ausstellungsräume. Hinzu kommen Screens, die das Licht streuen und so das natürliche Tageslicht simulieren.

Ausstellungbereich mit lichtdurchflutetem Erschließungsweg. Das Tageslicht wird von der Gebäudefassade gefiltert, um die Kunstwerke vor schädlichem direkten Sonnenlicht zu schützen.

Längsschnitt durch das Museum

Querschnitt durch das Auditorium

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Die Glasfassade verfügt über eine elektrisch steuerbare, textile Verschattungsanlage, die das natürliche Tageslicht filtert, bevor es in die Innenräume gelangt. Um Klees zarte Aquarelle, Gemälde und Zeichnungen zu schützen, gelten in den Ausstellungsräumen maximale Beleuchtungsstärken von 50 bis 100 Lumen. Um diese Anforderung zu erreichen, kommt in den Hauptausstellungsräumen unter dem mittleren Hügel sowie im Ausstellungsbereich im Untergeschoss ausschließlich Kunstlicht zum Einsatz. Die Leuchten der indirekten Grundbeleuchtung befinden sich zwischen den Stahlträgern, einzelne Kunstwerke werden zusätzlich durch Spotleuchten hervorgehoben.

Skizze von Renzo Piano


Dachhügel – Dachsystem

Außenwände

PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION

PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION

PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION

Zur Ausarbeitung der komplexen Dach­geometrie kamen CAD-Systeme zum Einsatz.

PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Dachkonstruktion mit Stahlträgern

Zentrum Paul Klee

85


Detail Fassade außen 1 Stahl-Spannseil 2 Doppelboden 3 Betondecke 4 Stahlträger 5 Gekrümmte I-Stahlträger 6 Edelstahl-Spannseil 7 Verschattungslamelle 8 Holzfußboden 9 Vorgehängte Fassade

4

5 1

6

7

8

2 3

9

Außenfassade mit Dachkonstruktion und Verschattungslamellen

In das geschwungene Aluminiumdach zwischen zwei Ausstellungsgebäuden integrierte Fußgängerbrücke 86


Detail Fassade innen

1

1 Gekrümmte I-Stahlträger 2 Edelstahl-Spannseil 3 Vorhangfassade 4 Ortbeton-Bodenplatte

2

3

Kinderwerkstatt

4

Zweigeschossige Museumsstraße entlang der Westfassade

Zentrum Paul Klee

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Gebäudeschnitt Dach- und Wandaufbau

Übergang zwischen Dachstruktur und Atriumfassade der Museumsstraße 88

Blick vom Inneren des Atriums auf die Fassade

Innenansicht der Glasfassade


Axonometrie-Detail zeigt die Verbindung zwischen der Seilkonstruktion und der Fassade.

1

2

3

4

5

Detail Außenfassade 1 Verschattungslamelle Glas 2 Fassadenkonstruktion 3 Fußbodenbelag 4 Stahlträger 5 Wärmedämmung

Zentrum Paul Klee

89


Broad Contemporary Art Museum 2003–2008 Los Angeles, Kalifornien, USA Los Angeles

Im Jahr 2003 entwarf RPBW die Erweiterung des Los Angeles County Museum of Art (LACMA). Dieses neue Museum im Zentrum von Los Angeles, das als Broad Contemporary Art Museum oder einfach als „The Broad“ bezeichnet wird, zeigt wechselnde Ausstellungen und Kunstwerke des Los Angeles Museum System. The Broad vereint an diesem Standort Galerien und Museen zu einem zusammenhängenden Campus mit öffentlichen Räumen und Ausstellungen und verhilft dem LACMA so zu einer visuellen Identität. Das Sheddach und die glatte Travertinfassade des Museums erinnern ein wenig an ein Industriegebäude.

Geografische Lage in den USA

N

W

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Windrose: Januar N

W

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S

Die Sammlung des Museums wird in sechs großen Bereichen ausgestellt, die sich auf drei Geschosse verteilen. Jeder dieser Bereiche besteht aus einem 24 m breiten, stützenfreien Raum mit hoher Decke und Holzfußboden. Rote, außen liegende Rolltreppen und Treppen führen die Besucher direkt zum Eingang im 3. Obergeschoss. Diese lichtdurchflutete Etage verfügt über ein Glasdach mit großen Aluminiumsheds, die das Tageslicht streuen und die Einstrahlung von direktem südlichen Sonnenlicht verhindern. Die Orientierung in NordSüd-Richtung trägt zudem dazu bei, die Ausstellungsräume vor Überhitzung zu schützen. In den fensterlosen, ausschließlich mit Kunstlicht beleuchteten Bereichen des 1. und 2. Obergeschosses sind Sonder- und Wechselausstellungen zu sehen. Das Erdgeschoss öffnet sich zum Park und zum benachbarten Resnick Pavilion. Im Wesentlichen besteht der Dachaufbau aus nördlich ausgerichteten, verglasten Sheds, vertikalen Verschattungsrollos und einem horizontalen Glasdach. Die eisenarme Verglasung weist eine Bedruckung auf, die das natürliche Licht streut und zugleich eine sehr gute Farbwiedergabe (CRI) erreicht. Dank des diffusen natürlichen Lichtes sind in diesen Ausstellungsbereichen die stetig wechselnde Intensität und Farbe des natürlichen Lichtes erlebbar. Außen liegende, elektrische Rollos reduzieren den Lichteinfall auf ein zur Präsentation mäßig lichtempfindlicher Kunstwerke geeignetes Maß.

Windrose: Juli

35 30 25 20 15 10 5 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12 13

n Sonnenstunden/Tag n Temperatur (°C) n Durchschnittliche Niederschlagsmenge/ Monat

Lageplan

102


6 2

1 Westlicher Ausstellungsbereich 2 Erschließungstreppe 3 Eingangsbereich 4 Toiletten 5 Zentraler Ausstellungsbereich 6 Rolltreppe 7 Östlicher Ausstellungsbereich

1 3

4

7

5

3. Obergeschoss

Blick auf die Plaza vor dem Museum

103


Das Oberlichtsystem des Broad Contemporary Art Museum erlaubt vielfältige, sich mit den Jahreszeiten verändernde Lichtverhältnisse. Hier war es wichtiger, die Beleuchtungsstärke zu betrachten, die auf ein Kunstwerk im Verlauf eines ganzen Jahres einwirkt (Lux-Stunden pro Jahr), als sich auf eine konstante Beleuchtungsstärke (Lux) zu konzentrieren. In Bezug auf die empfohlene Praxis zur Beleuchtung von Museen (ANSI/IES RP-30-17 – Recommended Practice for Museum Lighting) ist dies kein übliches Vorgehen. Die Erfahrungen, die bei diesem Projekt gesammelt wurden, führten zur Überarbeitung eines ähnlichen Dachaufbaus beim Entwurf des neuen Resnick Pavilion (LACMA-Erweiterung – Phase II, 2006–2010).

Schnitt Nord-Süd

Nordfassade

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Explosionszeichnung

Dach: Zehn nach Norden ausgerichtete Aluminiumsheds lassen indirektes Licht in die oberen Ausstellungsräume einfallen. Unter den Sheds befindet sich zusätzlich eine Glasdecke, die Einblicke in die Dachkonstruktion erlaubt.

Tragwerk: Eine Stahlkonstruktion trägt sowohl das Dach als auch die Fassaden­ bekleidung.

Fassade: Die Fassadenbekleidung des Museums besteht aus italienischem Travertin. Die sägezahnförmigen Ver­ schattungselemente prägen maßgeblich das Bild des Daches.

Erschließung: Außen liegende Treppen und Rolltreppen schaffen einen direkten Zugang zu den oberen Ausstellungsräumen.

Südfassade

Skizze von Renzo Piano

Broad Contemporary Art Museum

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Detail Dachaufbau Die senkrechte Verglasung unter den 91 cm breiten, wärmegedämmten und in einem 45-Grad-Winkel aufgestellten Aluminium­ sheds lässt diffuses Licht in die oberen Ausstellungsräume fallen.

1

1 Aluminiumshed 2 Wärmedämmung 3 Wartungssteg Stahl 4 Sonnenschutzrollo 5 Glasdecke 6 Aluminiumkonstruktion

Detail Dach

Die außen liegende Erschließung führt direkt zu den oberen Ausstellungsräumen. 106

Seitenansicht des Daches

2

3

4

5

6


Rendering des Dachaufbaus

Axonometrie Gebäude von außen

Broad Contemporary Art Museum

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Schnittdetail Obergeschosse, Fassaden­ bekleidung und Dachaufbau 1 Aluminiumsheds 2 Sonnenschutzrollo 3 Stahltragwerk 4 Leuchte 5 Glasdecke mit Screen 6 Travertinbekleidete Fassade 7 Freistehende Ausstellungswände 8 Außen liegende Treppe Lage des vergrößerten Ausschnitts

1 2

3

4 5 6

7

8

Detailansicht Glasdecke und Stahltragwerk

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Blick in einen Ausstellungsraum im 3. Obergeschoss

Broad Contemporary Art Museum

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Kulturzentrum Jean-Marie Tjibaou 1991–1998 Nouméa, Neukaledonien -22.256313°S, 166.481887°E

Tageslichtsystem Das Dach verfügt über eine Aluminiumblechdeckung, und die geschwungenen Fassaden sind teilweise verglast. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 0 %.

Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate gering; Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–200 (300) Lux; maximale Lux-Stunden/ Jahr: 480.000

Tageslichtsteuerung Das außen liegende, schalenartige Tragwerk und die BambusVerschattungslamellen lassen gefiltertes Licht in die Innenräume fallen und verschatten zudem die Dachfläche. Letztere ist mit Aluminiumblech gedeckt.

Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch die Fassadenflächen ins Gebäude gelangt (auf der südlichen Hemisphäre steht die Sonne in der Mittagszeit im Norden).

Kunstlicht Die künstliche Beleuchtung ergänzt das Tageslichtkonzept. Sie besteht aus Spotleuchten, die unter der Dachkonstruktion angebracht sind.

272

PITI (lux) > 1000

800

1 2

600

400

200

Point A 164 lux

50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Stahl-Dachtragwerk mit Aluminiumblechdeckung 2 Geschwungene Fassadenkonstruktion aus Iroko-Holz, Glas, Stahl und Bambus-Verschattungslamellen

Point B 220 lux

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 272 Sommersonnenwende-Lichtniveaus (21. Dez., 12:00 Uhr) auf den Oberflächen von Wand und Boden AAI (8 a.m. to 6 p.m.) (lux) > 1000

800

600

400

200 50 0

Point A 86 lux

Point B 120 lux

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

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Standort Klima: heiß und feucht Gebäudeausrichtung: Süd-West Ausrichtung der Verschattungselemente: Verschattung der Nordfassade Materialeigenschaften Wände und Oberflächen Wand: Iroko-Holz, LRV 35 % Boden: korallenroter und sandfarbener BetonFußbodenbelag, LRV 35 % Sichtbare Tragwerkselemente: anthrazitgrau gestrichen, LRV 10 % Glasfassade Glas: VLT 50 %, Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter Reflexion: Spiegelung Lichtleitsystem – Steuerung Außen liegende Verschattung: feststehende Bambuslamellen Lage der Verschattungselemente: vertikale Wände, Holz, LRV 15 %

Point A

Point B

74%

75%

Quantitative Tageslichtanalyse Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke und jährliche Beleuchtungsstärke Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) PITI 21. Dez., 12:00 Uhr (Nordwand) 164 Lux PITI 21. Dez., 12:00 Uhr (Mitte des Ausstellungsraumes) 388 Lux Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Durchschnittliches Tageslichtniveau (Nordwand) 86 Lux Lux-Stunden pro Jahr: 349.400 Empfohlener Grenzwert für die jährliche Lichtexposition (480.000 Lux-Stunden pro Jahr) unterschritten Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Prozentualer Anteil der Ausstellungsöffnungszeiten mit Tageslicht-Beleuchtungsstärken von 50 bis 200 Lux (Nordwand) 74 % Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Prozentualer Anteil der Tagesstunden mit TageslichtBeleuchtungsstärken über 200 Lux (Mitte des Ausstellungsraumes, 8:00–18:00 Uhr) 95 %

UDI (8 a.m. to 6 p.m.) (%) 100

75

50

25

0

Die Beleuchtungsstärke am Punkt A (nordorientiert, südliche Hemisphäre) liegt zu 74 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 344 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 349.400 Lux-Stunden.

Die Beleuchtungsstärke am Punkt B (ostorientiert) liegt zu 75 % des Jahres im angestrebten Bereich, mit einem Spitzenwert von 412 Lux und einer jährlichen Lichtexposition von 479.200 Lux-Stunden.

Point A 74%

Point B 75%

Daylight dimming sensor

Nutzbare Tageslicht-Beleuchtungsstärke (UDI) Die UDI-Grafik zeigt, dass die Tageslicht-Beleuchtungsstärke zu 74–75 % der Ausstellungsöffnungszeiten zwischen 50 und 200 Lux liegt. 272

Jährliche Häufigkeit einer Beleuchtungsstärke (AIF) Die Prozentwerte stehen für die jährlichen Tageslichtstunden mit einer Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux.

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

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Qualitative Tageslichtanalyse Blendung und Sehkomfort Physiologische Blendung Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Simulation zeigt keinerlei direkte oder indirekte ­Blendungen auf Wand und Boden. Wahrscheinlichkeit störender Blendungen: 27 %.

Psychologische Blendung Leuchtdichtekontrast (IVC) Zeitpunktbezogene Blendungssimulationen zeigen die Leuchtdichteverhältnisse in einem Ausstellungsraum („Hütte“). Die Kontrastwerte liegen zwischen 1:2 und 1:4 und sorgen für gute Leuchtdichtekontraste auf den Objekten. Wie auf dem Foto zu sehen ist, kann das teilweise durch die vertikalen Fenster einfallende direkte Sonnenlicht Reflexblendungen verursachen. Zusammenfassung Das außen liegende, schalenartige Holz-Tragwerk und die ­Verschattungslamellen lassen gefiltertes Licht in die Innen­ räume fallen und verschatten zudem die Dachfläche. Die ­feststehenden Lamellen unterstützen dynamische Beleuchtungsszenarien, die für Kunstwerke und Skulpturen mit geringer Lichtempfindlichkeit geeignet sind. Kunstwerke oder Materialien mit mittlerer und hoher Lichtempfindlichkeit benötigen einen zusätzlichen Schutz vor Tageslicht.

Month

200 lux (full dimming)

Hour

01  02  03  04  05  06  07  08  09  10  11  12 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Operating hours

1 lux (electric lights)

Die quantitative Tageslichtanalyse zeigt eine dynamische Belichtungssituation auf den simulierten Wänden und dem Boden. Die Spitzenbeleuchtungsstärke von 164 Lux (PITI) und die jährliche Lichtexposition mit 349.400 Lux-Stunden (AAI) liegen unter den empfohlenen Werten für Beleuchtungsstärken. UDI- und AIF-Werte veranschaulichen, dass die Mitte der nach Norden orientierten Wand zu 74 % des Jahres einer Tageslicht-­ Beleuchtungsstärke zwischen 50 und 200 Lux ausgesetzt ist. Die qualitative Tageslichtanalyse zeigt, dass es ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen (DGP) gibt. Im Frühling und Herbst können jedoch zwischen 6 und 8 Uhr morgens Blendungen auftreten, die wahrscheinlich aus direktem Sonnenlicht resultieren, das durch ein nach Osten orientiertes Fenster einfällt. Die Beleuchtungs­ simulation (IVC) zeigt dynamische Kontraste auf den Ausstellungswänden mit Kontrastwerten von mehr als 1:10 im größten Teil des Zielbereiches. Grund hierfür ist das durch die seitlichen Fenster einfallende Licht sowie dadurch mögliche Reflexe. Das jährliche Einsparpotenzial für künstliches Licht ist mit 95 % der Ausstellungsöffnungszeit sehr hoch. Empfehlungen Die für Ausstellungen genutzten „Hütten“ dienen der dauerhaften Präsentation und beherbergen eine Skulpturensammlung. Die Konzeptidee, den Innenraum durch Fenster mit der Landschaft zu verknüpfen, führt zu einer dynamischen Tageslichtsituation, die sich hervorragend für Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit eignet. Die Tageslichtwerte liegen innerhalb der empfohlenen Grenzen für die jährliche Lichtexposition von wenig empfindlichen Kunstwerken (Holz, Metall, Glas etc.) und auch unter der em­ pfohlenen Beleuchtungsstärke von 50 bis 200 Lux. Die über die Dachkante hinausragende Tragwerksstruktur und die Verschattungslamellen dienen der Verschattung der Metall-Dachfläche. Die feststehenden Verschattungselemente sind in der Lage, das Tageslicht im Raum entsprechend den angestrebten Lux-Werten für Kunstwerke mit geringer Lichtempfindlichkeit zu modulieren. Die hohen Kontrastwerte eignen sich hervor­ ragend zum Betrachten von dreidimensionalen Objekten – für die Präsentation empfindlicher Kunstwerke sind sie hingegen eher problematisch.

Einsparpotenzial für künstliches Licht (DDP) Die Zahl der Tagesstunden, in denen die Beleuchtungsstärke 200 Lux (in Weiß) übersteigt, weist darauf hin, dass der Kunstlichtanteil zu 95 % des Jahres reduziert werden kann. Month

Hour

01  02  03  04  05  06  07  08  09  10  11  12

• 15

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

2,146 cd/m² • 26

26 •

Operating hours

• 106

n n

intolerable glare, DGP ≥ .45 perceptible glare, .4 > DGP ≥ .35

n n

disturbing glare, .45 > DGP ≥ .4 imperceptible glare, .35 > DGP

Jährliche Blendungswahrscheinlichkeit (DGP) Die DGP-Werte belegen, dass ganzjährig während der Ausstellungsöffnungszeiten keine wahrnehmbaren Blendungen auftreten.

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Leuchtdichtekontrast (IVC) Das Rendering zeigt die höchsten Kontrastverhältnisse am 12. Dezember mittags beim Blick nach Norden. Wie auf dem Foto zu sehen ist, entstehen dadurch Reflexblendungen.

Blick in den Ausstellungsraum Innenansicht einer der Aus­ stellungspavillons


Cy Twombly-Pavillon 1992–1995 Houston, Texas, USA 29.736694°N, -95.397798 °W Ausstellungskonzept Lichtempfindlichkeit der Exponate mittel bis hoch; Skulpturen, Gemälde und Zeichnungen; Dauerausstellungen. Grenzwerte der Beleuchtungsstärke: 50–200 Lux; maximale Lux-Stunden/ Jahr: 480.000 Systemschnitt Im Systemschnitt wird deutlich, wie das Tageslicht durch das Dach ins Gebäude gelangt. Das Licht fällt durch vier Dachschichten, wodurch es immer mehr gestreut wird. Die Konstruktion, die das Glasdach trägt, bietet einen zusätzlichen Sonnenschutz. Dank dieses Dachaufbaus verteilt sich das Licht gleichmäßig über den Ausstellungsraum.

Tageslichtsystem Mehrschichtiger linearer Dachaufbau, bestehend aus feststehenden horizontalen Verschattungslamellen, einem horizontalen Glasdach mit Doppelverglasung, elektrisch verstellbaren, innen liegenden Aluminiumlamellen sowie einer transluzenten stoffbespannten Decke. Der Lichtöffnungsanteil in Bezug auf die Grundfläche (AFR) beträgt 100 %. Tageslichtsteuerung Horizontale, außen liegende Verschattungslamellen (1) und die Stahl-Dachkonstruktion (2) verschatten das Glasdach. Das Glasdach (3) verfügt über eine Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter. Computergesteuerte, bewegliche Aluminiumlamellen (4) regeln das Lichtniveau in den einzelnen Räumen. Die transluzente stoffbespannte Decke (5) streut das Sonnenlicht und taucht die Räume in ein sanftes Licht. Zudem verdeckt sie die Elemente zur Lichtsteuerung und das Tragwerk. Kunstlicht Die künstliche Beleuchtung ergänzt das Tageslichtkonzept. Sie besteht aus einer Raumbeleuchtung, die sich über der stoffbespannten Decke befindet, sowie darunter montierten Spotleuchten.

PITI (lux) 1 2 3

> 1000

800

4 5

600

400

200

Point A 248 lux

Point B 252 lux

50 0

Schnitt Ausstellungsraum 1 Feststehende Verschattungslamellen 2 Stahl-Dachkonstruktion 3 Low-E-Isolierverglasung mit UV-Filter 4 Bewegliche Aluminiumlamellen 5 Transluzente stoffbespannte Decke

Zeitpunktbezogene Beleuchtungsstärke (PITI) 21. Juni, 12:00 Uhr-Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

AAI (lux) > 1000

800

600

400

200

Point A 148 lux

Point B 151 lux

50 0

Durchschnittliche jährliche Beleuchtungsstärke (AAI) Lichtniveaus auf den Oberflächen von Wand und Boden

Gestaltungsprinzipien von Tageslichtsystemen

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