Die Gitterschale beeindruckt durch ihre Dimensionen und bautechnische Raffinesse. Sie erreicht eine Höhe von 8,5 Metern und misst 32 mal 28 Meter in der Grundfläche. Das Tragwerk besteht aus rund 110 Tonnen Stahl, verteilt auf 403 maßgefertigte Knotenpunkte. 725 dreieckige Glasscheiben sorgen für Lichtdurchlässigkeit und schaffen eine helle Atmosphäre im Eingangsbereich.

Kennzeichnend für die Konstruktion ist ihre filigrane Tragstruktur, bestehend aus komplex geformten Dreieckselementen. Jedes Bauteil wurde individuell gefertigt, um der geometrischen Anforderung einer kuppelförmigen, transparenten Struktur gerecht zu werden. „Diese Balance aus Ästhetik, Funktion und Struktur macht die Gitterschale zu einem einzigartigen Bauwerk, das höchste technische Kompetenz erfordert und gleichzeitig architektonische Leichtigkeit verkörpert“, so Andreas Hafner, Geschäftsführer der seele GmbH, die für Konstruktion und Realisierung der Gitterschale verantwortlich ist.

Die Stahlstruktur basiert auf dreieckigen Strangpressprofilen mit keilförmiger Geometrie. Diese bewirken nicht nur hohe Stabilität, sondern auch optische Leichtigkeit. Betrachtet man die Konstruktion von unten gegen den Himmel, erscheinen die Profile nahezu unsichtbar. Diese gestalterische Wirkung wird durch die spitze Silhouette und die präzise Verarbeitung verstärkt.

Auch die Knotenpunkte wurden in Bezug auf Ästhetik und technische Ausführung mit hoher Präzision entwickelt. Sie gelten als entscheidende Elemente im Zusammenspiel von Form, Funktion und Belastbarkeit.

Tragwerksplanung unter komplexen Bedingungen

Die Tragwerksplanung für diese Gitterschale erforderte ingenieurtechnische Höchstleistungen. Das Bauwerk muss nicht nur sein Eigengewicht, sondern auch Wind- und Schneelasten sowie die Auswirkungen von Druckwellen durch ein- und ausfahrende Züge aufnehmen. Hinzu kommen große Temperaturunterschiede: Bei Temperaturen zwischen -15 °C und +65 °C kann sich die Konstruktion bei ihrer Länge um bis zu 31 Millimeter ausdehnen oder zusammenziehen.

„Eine unserer größten Herausforderungen war es, die filigrane Erscheinung mit maximaler statischer Sicherheit zu verbinden“, erklärt Marie Kästner, Teamleiterin Design bei seele.

Die statischen Berechnungen basierten auf einem digitalen Modell, das sämtliche Belastungsszenarien abbildete und die erforderlichen Nachweise für Tragfähigkeit und Verformungsverhalten lieferte. Besondere Aufmerksamkeit erhielt dabei die Lagerung der Konstruktion: 27 Kalottenlager ermöglichen Bewegungen in mehreren Freiheitsgraden und übertragen gleichzeitig hohe Kräfte zuverlässig in das darunterliegende Betondach. Diese sphärischen Lager garantieren die notwendige Flexibilität bei gleichzeitiger struktureller Stabilität.

Montage unter kontrollierten Bedingungen

Die Montage der Gitterschale erfolgte witterungsgeschützt unter einem speziell errichteten Zelt. Dies ermöglichte gleichbleibende Bedingungen für die Schweiß- und Beschichtungsarbeiten und schützte das Montageteam vor Witterungseinflüssen. Zunächst wurden die einzelnen Segmente der Stahlstruktur gefertigt und vorbereitet. Im September 2024 begann der Zusammenbau: 36 Einzelsegmente wurden eingehoben, ausgerichtet und miteinander verschweißt. Danach folgten die Verglasung mit Verbundsicherheitsglas und die abschließende Versiegelung.

Auch die Vertikalfassade wurde bereits zu großen Teilen realisiert. Sie besteht aus 44 Einzelscheiben und ist – bis auf die Türanlagen – vollständig montiert. Diese verbleiben zunächst offen, um weiterhin die Materialanlieferung zum Tiefbahnhof sicherzustellen.

Weitere Gitterschalen und „Lichtaugen“ im Baufortschritt

Parallel zur Gitterschale an der Staatsgalerie wurde auch die zweite Gitterschale am Kurt-Georg-Kiesinger-Platz fertiggestellt. Aktuell wird dort die Schutzeinhausung zurückgebaut. An der dritten Gitterschale, die in der Nähe des Bonatz-Baus entsteht, beginnen in Kürze die Montagearbeiten.

Ein weiterer bedeutender Fortschritt zeigt sich bei den sogenannten „Lichtaugen“, einem weiteren gestalterischen Element von Stuttgart 21. Alle 27 dieser markanten Oberlichter sind mittlerweile sichtbar. Sie dienen dazu, das Tageslicht in die unterirdische Bahnhofshalle zu leiten und damit eine helle und offene Atmosphäre zu schaffen. In Verbindung mit den Gitterschalen prägen sie das architektonische Erscheinungsbild des neuen Bahnhofs maßgeblich.

„Dank der ausgezeichneten Koordination konnten wir den komplexen Ablauf zwischen Konstruktion, Tragwerksplanung, Fertigung, Montage sowie den bauseitigen Gewerken und dem Kunden erfolgreich steuern und so dieses anspruchsvolle Projekt gemeinsam realisieren“, hebt Andreas Hafner die Teamleistung aller Beteiligten hervor.

Mit der nun sichtbaren Kombination aus Gitterschalen und Lichtaugen tritt die architektonische Vision von Stuttgart 21 erstmals klar hervor. Die Verbindung von Ingenieurkunst, Design und Nachhaltigkeit macht den neuen Hauptbahnhof zu einem städtebaulichen und technischen Meilenstein für Stuttgart.