Kuppelbau

Als Kuppel (von lateinisch cupula „kleine Tonne“, möglicherweise von arabisch ‏قبة‎ qubba „gewölbtes Gebäude, Gemach“) bezeichnet man den halbkugel- oder glockenförmigen oberen Teil eines Raumes, der aus Steinen, Ziegeln oder in neuerer Zeit aus Beton und anderen Materialien gebildet wird. Die eigentliche Kuppel ist aber die aus keilförmigen Steinen zusammengesetzte Decke, die den teilweise oder ganz von Mauern umschlossenen Raum frei überspannt.

Kuppeln sind eine Sonderform des Klostergewölbes mit vieleckigem, kreisförmigem oder ovalem Grundriss – sie haben nur einen Scheitelpunkt und den ganzen Umfang ihres Grundrisses als Widerlager. Sie sind eine verbesserte Version der vorgeschichtlichen Kraggewölbe.

Kontinuierlich gekrümmte Kuppeln werden ingenieurmäßig zu den doppelt gekrümmten Schalen gezählt, segmentierte Kuppeln zu den Faltwerken.

Bauformen

Neben dem Querschnitt bestimmt auch das Verhältnis zwischen (gedachtem) Kuppelgrundriss, dem Fußkreis, und Raumgrundriss die Form einer Kuppel. Kuppeln über einem rechteckigen Raum müssen entweder beschnitten oder ergänzt werden.

• Allgemeinste Form ist die Kuppel in Form einer Halbkugel. Wenn der Fußkreis der Kuppel die Ecken des Grundrisses berührt, wird die Schale von den Wänden senkrecht angeschnitten. Diese Form heißt Hängekuppel.
• Liegt der Fußkreis weiter außerhalb des Grundrisses entsteht eine Kalottenkuppel (Flachkuppel), die als Kugelkalotte flacher ist als eine Hängekuppel. Über einem quadratischen Grundriss entsteht aus ihr eine Böhmische Kappe oder Stutzkuppel.
• Ist der Fußkreis der Kuppel dem Grundriss eingeschrieben (die Mauern als Tangenten), wird zwischen Mauern und eigentlicher Kuppel eine unvollständige Hängekuppel gesetzt, die waagerecht beschnitten ist und auf deren Schnittkante das Gewölbe ruht. Die vier Segmente der „Hilfskuppel“ heißen Pendentif, die Kuppelform danach Pendentifkuppel.
• Häufig wird zwischen Pendentifs und Kuppel ein Tambour geschaltet, eine zylinderförmige Mauer, die die Kuppel erhöht und oft mit Fenstern durchbrochen ist.
• Anstelle von Pendentifs kommen mit gleicher Funktion auch Trompen und (besonders in der türkischen und indischen Architektur) türkische Dreiecke vor, die die Ecken nicht mit Kugel-, sondern mit Kegel-Segmenten bzw. Pyramiden ausfüllen.

Die Statik dieser Bauformen ist mit der von Kreuzgewölben vergleichbar, allerdings komplexer, da der Seitendruck nicht auf die Ecken wirkt.

Hängekuppel

Pendentifkuppel

Pendentifkuppel mit Tambour

Die Belichtung einer Kuppel erfolgt entweder durch das Opaion, das Auge, eine Öffnung im Schlussstein am Scheitel, die häufig durch ein durchfenstertes Türmchen, die Laterne überdeckt ist, oder durch Öffnungen im unteren Bereich der Schale. Bei Penditifkuppeln mit Tambour ist dieser meist durchfenstert, wodurch die Kuppel zu schweben scheint.

Geschichte

Kuppel und Laterne der Cappella del Presepio (Santa Maria Maggiore in Rom)

Vorformen der Kuppel mit spitzbogigem Kraggewölbe („falsche Gewölbe“) sind seit dem 7. Jahrtausend v. Chr. auf Zypern und später beispielsweise bei assyrischen, mykenischen und sardischen Nuraghen bekannt.

Eine falsche monolithische Kuppel hat das Mausoleum des Theoderich in Ravenna. Die ältesten echten Kuppeln mit Keilsteinen stammen aus der Zeit der Etrusker, Höhepunkte erreichte der Kuppelbau in der römischen Antike mit dem Pantheon (siehe Liste römischer Kuppeln) und im byzantinischen Reich mit der Hagia Sophia.

In der islamischen Baukunst, in der die Hagia Sophia zum Prototyp der Moschee wurde, erreichte der Kuppelbau große Formenvielfalt.

In Europa wurden die bedeutendsten Kuppelbauten nach der Antike in der Renaissance, dem Barock und Rokoko errichtet, vor allem Sakralbauten. Vorbilder für das Barock waren vor allem Brunelleschis Dom von Florenz und Michelangelos Petersdom in Rom. Sie gehören zu den ersten Bauten mit doppelschaliger Kuppel.

Besonders im 18. und 19. Jahrhundert erhielten auch Profanbauten, vor allem Regierungsgebäude Kuppeln, wie der Reichstag in Berlin oder das Kapitol in Washington.

Bedeutende echte Kuppelbauten

Pantheon

Die Hauptkuppel der Selimiye-Moschee in Edirne, Türkei

Für eine Liste der größten Kuppeln nach ihrem Durchmesser, siehe Liste der größten Kuppeln der Welt.

In der Reihenfolge ihrer Errichtung:

• um 50 v. Chr – sog. Merkurtempel (eigentlich Teil einer Therme), Baiae, Italien – Ø 21,50 m ^[1]
• 125 n. Chr. – das Pantheon, Rom, Italien – Ø 43,3 m
• 547 – San Vitale, Ravenna, Italien – Ø 16 m
• 563 – Hagia Sophia, Istanbul, Türkei – Ø 31 m
• c. 1340 – Jama Masjid, Gulbarga, Indien – Ø 35 m
• 1434 – Santa Maria del Fiore, Florenz, Italien – Ø 42-45 m
• 1557 – Süleymaniye Moschee, Istanbul, Türkei – Ø 27,25 m
• 1575 – Selimiye-Moschee, Edirne, Türkei – Ø 31,3 m
• 1593 – Petersdom, Rom, Italien – Ø 42,34 m
• 1616 – Sultan-Ahmed-Moschee, Istanbul, Türkei – Ø 23,5 m
• 1708 – Saint Paul's Cathedral, London, England – Ø 34 m
• 1737 – Karlskirche, Wien – Ø 25 m
• 1743 – Frauenkirche, Dresden – Ø 26,15 m
• 1781 – Dom St. Blasius, Schwarzwald – Ø 36 m
• 1841 – Isaakskathedrale, Sankt Petersburg, Russland – Ø 26 m, Höhe 101,5 m
• 1863 – Kapitol (Washington), Washington, USA – Ø 29 m
• 1871 – Rotunda Santa Marija Assunta, Mosta, Malta – Ø 39 m
• 1894 – Frederiks Kirke (Marmorkirche), Kopenhagen, Dänemark – Ø 31 m
• 1913 – Jahrhunderthalle (Breslau), Breslau, Polen – Ø 65 m
• 1913 – „Betonhalle“, Leipzig, Deutschland – Ø 32 m
• 1926 – Planetarium Jena, Jena, Deutschland – Ø 25 m
• 1929 – Markthalle Basel, Basel, Schweiz – Ø 60 m
• 1929 – Großmarkthalle (Leipzig), Leipzig, Deutschland – Ø 66 m ^[2][3]
• 1975 – Louisiana Superdome, New Orleans, Louisiana, USA – Ø 207,3 m
• 1978 – Xewkija, Malta – Ø 27 m
• 1989 – Stockholm Globe Arena – Ø 110 m
• 2000 – Eden Project in Cornwall, England – Ø 125 m

Durch die Verwendung von Stahlbeton und Stahlgerüsten können moderne Kuppeln (Schalentragwerke) in weit kühneren Formen und mit größerer Spannweite gebaut werden als Stein- oder Ziegelkonstruktionen. Richard Buckminster Fuller konstruierte Geodätische Kuppeln in Leichtbauweise.

Überdachungen, wie die des Millennium Dome in London, die aus einer von außen mit Stahlseilen getragenen Glasfasermembran besteht, haben zwar oft Kuppelform, sind aber keine Kuppeln, da sie nicht selbsttragend sind, sondern Zirkuszelten vergleichbar von Stützen in ihrer Form gehalten werden.

Siehe auch

• Gewölbe
• Liste römischer Kuppeln
• Umgangssprachlicher Fachausdruck: Das „Kuppel“ unter Kupplung (Bahn)#Schraubenkupplung

Literatur

• Oscar Schneider: „Kampf um die Kuppel“. Baukunst in der Demokratie. Bouvier Verlag, Bonn 2006. 280 S., zahlr. Abb. ISBN

Weblinks

Einzelnachweise

1. ↑ Heinz Otto Lamprecht: Opus Caementitium, Römisch-germanisches Museum Köln, Beton Verlag, 5. Auflage, Düsseldorf 1996, ISBN 3-7640-0350-2, S. 129
2. ↑ deutsche bauzeitung: Ingenieurporträt Franz Dischinger, S. 70
3. ↑ Eintrag über Großmarkthalle Leipzig bei Structurae