Warum die Glaskuppeln von Stuttgart 21 nicht fest verankert sind
Die markanten Eingangskuppeln des künftigen Stuttgarter Hauptbahnhofs wirken massiv und starr. Tatsächlich müssen sich die Stahl-Glas-Konstruktionen bewegen und verdrehen können. Speziell ausgelegte Kalottenlager ermöglichen diese Bewegungen und tragen zugleich hohe Lasten ab.
Die Gitterschalen überdachen die Zugänge zum künftigen Stuttgarter Hauptbahnhof.
Foto: Maurer
Im Rahmen des Großprojekts Stuttgart 21 entstehen am künftigen Stuttgarter Hauptbahnhof insgesamt vier markante Eingangsbereiche mit Stahl-Glas-Gitterschalen, von denen bislang zwei fertiggestellt sind. Sie befinden sich an der Staatsgalerie und am Kurt-Georg-Kiesinger-Platz. Zwei weitere Gitterschalen entstehen am Bahnhofsturm sowie später in Richtung Rosensteinviertel.
Die Konstruktionen sind dabei nicht starr mit dem Bauwerk verbunden, sondern lagern auf speziell ausgelegten Kalottenlagern, die hohe Lasten aufnehmen und zugleich Verschiebungen und Verdrehungen ermöglichen. Realisiert wurden sie vom Fassaden- und Stahlbauunternehmen Seele.
Inhaltsverzeichnis
Wenn hohe Lasten Bewegung zulassen müssen
Auf die Stahl-Glas-Struktur wirken unterschiedliche Kräfte. Neben Eigengewicht und Nutzlasten spielen auch Windkräfte sowie reguläre Setzungen eine Rolle. Bei der Bemessung der Lager musste deshalb berücksichtigt werden, dass sich einzelne Lagerkomponenten unter bestimmten Lastsituationen abheben können. Gleichzeitig müssen die Lager ausreichend Spiel für Verformungen lassen, ohne dass dadurch Schäden oder unerwünschte Spannungen entstehen.
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Insgesamt wurden mehrere Dutzend Kalottenlager mit integrierten Federn eingebaut. Zwei Lager sind zusätzlich mit Kulissenringen ausgestattet. Sie ermöglichen Drehbewegungen der Gitterschalen um die senkrechte Achse und übertragen zugleich horizontale Kräfte, um die Struktur in ihrer Position zu halten. Die übrigen Lager erlauben Bewegungen in alle Richtungen, um Spannungen in der Struktur zu vermeiden.
Beweglichkeit ist ausdrücklich erwünscht
Kalottenlager sind aufgrund ihrer Bauart für verschiedene Anforderungen an Bauwerke geeignet. Sie ermöglichen Verdrehungen und horizontale Verschiebungen mit geringem Widerstand. Bei den Gitterschalen von Stuttgart 21 kommen speziell angepasste Gleitflächen zum Einsatz.
Der von Maurer, einem Hersteller von Bauwerkslagern, eingesetzte Gleitwerkstoff ist auf hohe Lasten bei vergleichsweise kleinen Abmessungen ausgelegt. Nach Angaben des Unternehmens beträgt die vorgesehene Lebensdauer der Gleitflächen mindestens 50 Jahre. Der Werkstoff enthält zudem keine Regenerate oder Füllstoffe sowie keine PFAS.
Die Kalottenlager sind damit ein wesentlicher Bestandteil der Konstruktion. Sie leiten die Lasten der Gitterschalen in das Bauwerk ein, ohne deren Bewegungen vollständig zu unterbinden. Gerade diese Kombination aus Lastabtragung und Beweglichkeit ist für die Stahl-Glas-Konstruktionen entscheidend.
Federn halten die Lager unter Druck
Vertikal abhebende Bewegungen würden bei vielen Lastwechseln zu Verschleiß im Gleitwerkstoff führen. Daher wurden die Lager so ausgelegt, dass die Gleitflächen dauerhaft unter Druck bleiben.
Zu diesem Zweck stattete Maurer die Kalottenlager unterhalb der eigentlichen Lagerkomponenten mit Federn in einer Zwischenebene aus. Diese ermöglichen eine vertikale Verformung innerhalb des Systems, ohne dabei zusätzliche Kräfte in das Bauwerk einzuleiten.
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Alternativ wären auch Zug-Druck-Kalottenlager denkbar gewesen. Eine Zugkraftübertragung über die Lager war jedoch nicht erwünscht, um Zwängungen im Bauwerk zu vermeiden. Die Federn ermöglichen stattdessen die erforderliche vertikale Verformung innerhalb des Lagersystems.
Zwei Lager übernehmen die Führung
Zwei der Lager sind zusätzlich mit Kulissenringen ausgestattet. Sie übernehmen die Führung und damit die Abtragung horizontaler Kräfte. Dadurch wird die Kuppelstruktur in ihrer Position gehalten.
Gleichzeitig kann der Kulissenring Verdrehungen um die Hochachse ausgleichen. An den Führungsanschlägen kommt Gleitmaterial zum Einsatz. Die übrigen Kalottenlager sind dagegen so ausgelegt, dass sie Verschiebungen in alle Richtungen zulassen.
Die Lager sind kompakt ausgeführt und fügen sich in die Gesamtstruktur der Gitterschalen ein. Damit übernehmen sie zwei Aufgaben gleichzeitig: Sie tragen die Lasten der Gitterschale ab und ermöglichen die Bewegungen, die erforderlich sind, damit sich in der Stahl-Glas-Struktur keine unerwünschten Spannungen aufbauen.
Kein Lager durfte verkanten
Angesichts der hohen Anforderungen musste sichergestellt werden, dass sich die Lagerkomponenten bei den vorgesehenen Bewegungen nicht verkanten oder blockieren. Deshalb waren spezielle Funktionsversuche erforderlich.
Bereits vor dem Einbau musste Maurer nachweisen, dass die vorgeschlagenen Lager die Anforderungen des Bauwerks erfüllen. Nach der Produktion wurde jedes einzelne Lager mittels Versuchen überprüft. Dabei wurde bestätigt, dass die Lager bei den vorgesehenen Bewegungsabläufen weder verkanten noch blockieren.
| Daten & Fakten zu Stuttgart 21 | |
| Baubeginn: | 2010 |
| Neue Bahnstrecken: | ca. 57 km |
| Tunnelstrecken: | ca. 56 km |
| Gleise im neuen Hbf: | 8 |
| Bahnsteige: | 4 Mittelbahnsteige |
| Kelchstützen im Hbf: | 28 |
| Länge Bahnsteighalle: | ca. 447 m |
| Breite Bahnsteighalle: | ca. 80 m |
| Projektkosten: | ca. 14,5 Mrd. Euro (Stand: Juni 2026) |
Jeder Versuch wurde protokolliert und von einem Vertreter der Deutschen Bahn begleitet. Die Kalottenlager für die erste Gitterschale wurden im Juli 2025 eingebaut, die Lager für die zweite Gitterschale folgten zum Jahresende. Weitere Lager befinden sich im Bau beziehungsweise in der Planung. Auftragnehmerin ist die Seele GmbH, Bauherrin und Auftraggeberin ist die Deutsche Bahn.
Stuttgart 21 verschiebt sich weiter nach hinten
Die vier Gitterschalen, von denen bislang zwei fertiggestellt sind, gehören zum neuen Stuttgarter Hauptbahnhof, der den heutigen Kopfbahnhof durch einen unterirdischen Durchgangsbahnhof ersetzen soll. Nach dem im Juni 2026 vorgestellten Stufenplan sollen die verschiedenen Teile des Projekts Stuttgart 21 zwischen 2027 und 2033 schrittweise in Betrieb gehen.
Der neue Hauptbahnhof soll im Dezember 2031 den Betrieb aufnehmen. Bereits im Dezember 2027 soll eine neue Fußwegverbindung zwischen Innenstadt, Bonatzbau und dem neuen Bahnhof entstehen.
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Der neue Zeitplan ist zugleich mit höheren Kosten verbunden: Die Deutsche Bahn rechnet inzwischen mit rund 3 Milliarden Euro zusätzlichen Kosten und einer Gesamtwertprognose von 14,5 Milliarden Euro. Als Gründe nennt sie unter anderem die komplexere Digitalisierung des Bahnknotens, Anpassungen am Technikgebäude und die Neuplanung der Stromversorgung.
