Irene Meissner Eberhard Mรถller
FREI OTTO forschen bauen inspirieren
a life of research construction and inspiration
Irene Meissner Eberhard Mรถller
FREI OTTO forschen bauen inspirieren
Edition Detail
a life of research construction and inspiration
Autoren Authors: Irene Meissner, Eberhard Möller Mit einem Beitrag von With a contribution by: Georg Vrachliotis, Professor für Architekturtheorie am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und Leiter des saai | Südwestdeutschen Archivs für Architektur und Ingenieurbau Professor for the Theory of Architecture at Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and director of the saai | Archive for Architecture and Engineering in Southwest Germany Redaktion Editor: Cornelia Hellstern Redaktionelle Mitarbeit Editorial services: Samay Claro, Sandra Leitte, Nina Müller Lektorat (Deutsch) Copy-editing (German): Katinka Johanning, Markt-Schwaben Übersetzung Translation into English: Antoinette Aichele-Platen, München Munich; Yasmin Gründing, Burglengenfeld; Christine Madden, München Munich Lektorat (Englisch) Copy-editing (English): Stefan Widdess, Berlin Grafische Gestaltung Graphic design: Heinz Hiltbrunner, Cornelia Hellstern, München Munich Satz Typesetting: Daniel Sieber, das formt, München Munich Herstellung / DTP Production / DTP: Roswitha Siegler Reproduktion Reproduction: ludwig:media, Zell am See Druck und Bindung Printing and binding: Kessler Druck + Medien, Bobingen
© 2015, erste Auflage first edition DETAIL – Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, München Munich www.detail.de www.detail-online.com ISBN: 978-3-95553-252-9 (Print) ISBN: 978-3-95553-253-6 (E-Book) ISBN: 978-3-95553-254-3 (Bundle)
Frontispiz Frontispiece Frei Otto, Montreal S. pp. 36/37 Membranfläche mit einem hohen Punkt/zwei hohen Punkten/drei und vier hohen Punkten, Variationen Membrane one high point/two high points/three and four high points, variations, 1955 S. pp. 52/53 Studien zu Membran- und Seilnetzflächen Studies on membrane and cable net structures, 1964 S. pp. 66/67 Freilichttheater Killesberg, »Gedanken über das Raffsegel«, Killesberg open-air theatre, Thoughts on the gathered awning, 1955 S. pp. 78/79 »Gitterschale« “Grid shell”, 1981 S. pp. 88/89 Lastabtragung, kontinuierlich bis diskret Load transfer, continuous to discrete, 1982 S. pp. 96/97 Pneukuppel als Klimahülle Pneu cupula as climatic envelope, 1981 S. pp. 104/105 Horizontale Sonnenuhr, Sonnenstand und Schattenwurf Horizontal sundial, position of sun and shadow cast
Die Autoren und der Verlag danken dem ILEK Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren und dem saai | Südwestdeutsches Archiv für Architektur und Ingenieurbau für die Genehmigung, sämtliche Fotos und Zeichnungen zu verwenden. Die Textpassagen aus Frei Otto: Architektur Natur (S. 8–11) sind dem Band Warmbronner Schriften 7 entnommen. Mit freundlicher Genehmigung des Verlags Ulrich Keicher, Warmbronn. Dem Birkhäuser Verlag, Basel, dankt der Verlag für die Überlassung der Bilddaten. The authors and the publisher thank the ILEK Institute for Lightweight Structures and Conceptual Design and the saai | Archive for Architecture and Engineering in Southwest Germany for permission to use all photographs and drawings. The text passages from Frei Otto: Architecture Nature (p. 8–11) are taken from volume 7 of the Warmbronner Schriften. With kind permission by the publisher Ulrich Keicher, Warmbronn. The publisher thanks the Birkhäuser Verlag, Basel, for making image data available.
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werks oder von Teilen dieses Werks ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechts. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek. Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. This work is subject to copyright. All rights reserved. Reproduction of any part of this work in individual cases, too, is only permitted within the limits of the provisions of the valid edition of the copyright law. A charge will be levied. Infringements will be subject to the penalty clauses of the copyright law. Bibliographical information published by the German National Library. The German National Library lists this publication in the Deutsche Nationalbibliografie; detailed bibliographical data are available on the Internet at http://dnb.d-nb.de.
Inhalt Contents
Vorwort Preface
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Architektur Natur Architecture Nature Frei Otto
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Frei Otto – leichte, anpassungsfähige Architektur Frei Otto – lightweight, adaptable architecture Irene Meissner
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Konstruktive Inspiration – Begegnungen mit Menschen und Ideen Constructive inspiration – encounters with people and ideas Eberhard Möller
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»Man muss mehr denken, mehr forschen, entwickeln, erfinden und wagen ...« “More thought, research, development, innovation and boldness is required ...” Georg Vrachliotis
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Hängende Konstruktionen Suspended structures Zelte, Membranen Tents, membranes Seilnetze Cable nets Wandelbare Dächer Retractable roofs
36 52 66
Stehende Konstruktionen Standing structures Gitterschalen Gridshells Verzweigungen Branching structures
78 88
Schwebende Konstruktionen Floating structures Pneus, Hydros Pneus, hydros
96
Ökologie Ecology
104
Werkverzeichnis Catalogue of works
112
Veröffentlichungen Bibliography
122
Biografie Biography
124
Abbildungsnachweis Picture credits
126
Autoren Authors
126
Vorwort Kein anderer Architekt hat dem Bauen in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts so viele Anregungen und Impulse gegeben wie Frei Otto. Er ist der große Pionier der Leichtbauweise. Die Grundlagen zu nachhaltigem, ressourcenschonendem und energieeffizientem Bauen erforschte er bereits Jahrzehnte bevor die Bedeutung dieser Themen in den Fokus der breiten Öffentlichkeit rückte. Mit der Einbeziehung der Nutzer in die Bauplanung sowie der Berücksichtigung klimatischer und örtlicher Gegebenheiten wies er dem Bauwesen neue Wege. Das leichte, schwebende Dach des Deutschen Pavillons auf der Expo 1967 in Montreal brachte Frei Otto große internationale Anerkennung. Damit hatte er der Wandlung Deutschlands einen adäquaten architektonischen Ausdruck verliehen. Mit der einzigartigen Dachlandschaft für die Olympischen Spiele 1972 in München verbreitete sich sein Ruhm über die ganze Welt. Die vorliegende Publikation anlässlich des 90. Geburtstags von Frei Otto gibt Einblicke in alle wichtigen Aspekte seines Werks, in dessen Zentrum die Suche nach leichten und natürlichen Konstruktionen sowie die Erforschung von Formfindungs- und Selbstbildungsprozessen standen, um eine leichte, mobile und anpassungsfähige Architektur zu schaffen. Dazu entwickelte er mit Membranen, Seilnetzen und wandelbaren Dächern, mit Schirmen, Bögen, Gitterschalen, Verzweigungen und pneumatischen Konstruktionen ein ganzes Universum an Ideen. Die wichtigsten Wegmarken seiner Arbeit wie das Kasseler Vierpunktsegel, der Deutsche Pavillon in Montreal, die Münchner Olympiadachlandschaft, die Multihalle in Mannheim oder die Berliner Ökohäuser werden vorgestellt. Außerdem wird gezeigt, wie seine Ideen weltweit anerkannt, aufgegriffen und fortgeführt werden. Frei Ottos überragende Leistungen brachten ihm höchste Ehrungen wie die Royal Gold Medal des Royal Institute of British Architects (RIBA), den Praemium Imperiale und den Pritzker-Preis ein. Damit ist er der einzige deutsche Architekt, der die drei weltweit renommiertesten Architekturpreise erhalten hat. Im Katalog zur Ausstellung über das Werk von Frei Otto 2005 im Architekturmuseum der TU München in der Pinakothek der Moderne hat Lord Norman Foster dessen Bedeutung treffend zusammengefasst: »Im gleichen Maß, in dem die außergewöhnliche Folge seiner Werke das Erscheinungsbild der Architektur verändert hat, haben seine ökologische Sensibilität, seine Intelligenz und Weitsicht die Konturen des architektonischen Denkens für das 21. Jahrhundert festgelegt. Er ist eine Inspiration.« Besonderer Dank gebührt Frei Otto, mit dem wir noch im Februar 2015 in Warmbronn die vorliegende Publikation besprechen und das Geleitwort ›Architektur Natur‹ abstimmen konnten. Weiterhin danken wir seiner Frau Ingrid Otto und seiner Tochter Christine Kanstinger für die freundliche Unterstützung. Winfried Nerdinger, dem Herausgeber des Gesamtwerks von Frei Otto, danken wir für die Möglichkeit einer zusammenfassenden Darstellung sowie für die Begleitung unserer Arbeit. Weiterer Dank gilt dem DETAIL – Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, insbesondere Cornelia Hellstern, die begeistert und tatkräftig die Idee einer Publikation über Frei Otto aufgegriffen hat. Irene Meissner, Eberhard Möller München im März 2015
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Vorwort Preface
Preface Frei Otto was an unrivalled source of inspiration and innovation for architecture in the second half of the 20th century. He was the great pioneer of lightweight construction. He conducted fundamental research in sustainable, resourcesaving and energy-efficient building decades before the significance of these subjects became a focus of public attention. By taking into account the prevailing climatic and local conditions as well as the users in the planning process, he opened up an entirely new approach for architecture and construction. The light floating roof of the German Pavilion at the Expo 1967 in Montreal brought worldwide recognition. Frei Otto had managed to find an adequate architectural expression of the transformation of Germany with the structure. He became internationally renowned with the unique roofs created for the Olympic Games in Munich in 1972. This publication on the occasion of Frei Otto’s 90th birthday gives insights into all important aspects of his work, which focused on the development of lightweight and natural constructions as well as the study of form-finding and self-formation processes in order to create lightweight, mobile and adaptable architecture. To this end, he established a whole universe of ideas based on membranes, cable nets and retractable roofs, umbrellas, arches, gridshells, branching and pneumatic structures. The most important milestones of his work – such as the four-point tent roof in Kassel, the German Pavilion in Montreal, the Olympic roof landscape in Munich, the Multihalle in Mannheim or the eco-houses in Berlin – are introduced in this book. The way that his ideas were recognised, picked up and developed all over the world is also illustrated. Frei Otto’s exceptional achievements have been honoured with the Royal Gold Medal awarded by the Royal Institute of British Architects (RIBA), the Praemium Imperiale and the Pritzker Prize. This makes him the only German architect to have received the three most renowned architectural prizes in the world. Lord Norman Foster aptly summarised his tremendous significance in the catalogue for the Exhibition of the Work of Frei Otto 2005 in the Architekturmuseum der TU München in the Pinakothek der Moderne: “As much, then, as his extraordinary sequence of works altered the nature of architectural form in the twentieth century, his environmentalism, intelligence, and foresight have established the defining architectural mentality for the twenty-first. He is an inspiration.” Special thanks go to Frei Otto, with whom we were last able to discuss this publication and agree on the foreword “Architecture Nature” in February 2015, as well as to his wife Ingrid Otto and daughter Christine Kanstinger for their friendly support. Our gratitude is expressed to Winfried Nerdinger, the editor of the Complete Works of Frei Otto, who made a summarised version possible and supported us in our work. We would also like to thank the DETAIL – Institut für internationale Architektur-Dokumentation GmbH & Co. KG, especially Cornelia Hellstern, who took on the idea of a publication about Frei Otto with such energy and enthusiasm. Irene Meissner, Eberhard Möller Munich, March 2015
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Leicht bauen Durch die Arbeit an seiner Dissertation kam Frei Otto mit dem Zeltbauer Peter Stromeyer in Kontakt.3 In gemeinsamer Arbeit entstanden die ersten Zeltdächer für die Bundesgartenschauen in Kassel 1955 und Köln 1957 sowie für die Interbau in Berlin 1957, mit denen Otto den Membranbau auf eine neue Entwicklungsstufe hob und bald zu einer anerkannten Bauform machte. Hellmuth Bickenbach empfahl ihm darüber hinaus eine Kooperation mit dem Bauingenieur Fritz Leonhardt, der sich bereits während des Zweiten Weltkriegs, als sich die Luftfahrttechnologie rapide entwickelte, mit dem Leichtbau auseinandergesetzt hatte.4 Das erste gemeinsam realisierte Projekt war der Eingangsbogen für die Bundesgartenschau in Köln 1957. Als Frei Otto 1958 als Gastprofessor an der Washington University in St. Louis lehrte, lernte er Richard Buckminster Fuller, einen weiteren Protagonisten des Leichtbaus, kennen.5 Wie Otto war auch Fuller auf der Suche nach Formen und Konstruktionen, die sich mit minimalem Material- und Energieaufwand für maximale Effizienz herstellen ließen. Während Otto seine Erkenntnisse aus der Biologie gewann – die Zelle war für ihn der kleinste Baustein der Natur –, experimentierte Fuller mit Oktaedern und Tetraedern nach dem Vorbild geometrischer chemischer Moleküle, die er zu geodätischen Konstruktionen zusammensetzte. Mit großen geodätischen Kuppeln wollte er bessere Lebensbedingungen für die Menschen schaffen. Ganz ähnliche Ideen verfolgte Frei Otto, der bereits 1953 vorgeschlagen hatte, eine Stadt in der Antarktis mit einem von einem Bogen unterstützten Seilnetz zu überkuppeln.6 Im Rückblick auf das 20. Jahrhundert können Buckminster Fuller und Frei Otto als die beiden wichtigsten und einflussreichsten Ideengeber für das Bauwesen gewürdigt werden. Anpassungsfähig bauen Angesichts explosiv wachsender Städte beschäftigte sich Frei Otto bereits in den 1950er-Jahren mit dem Wachsen und Schrumpfen von Familien sowie mit den Themen Sesshaftigkeit und Mobilität. Dabei kam er in Kontakt mit Yona Friedman, der 1958 die Groupe d’études d’architecture mobile (GEAM) in Paris
Frei Otto, Richard Buckminster Fuller, 1962
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Frei Otto – leichte, anpassungsfähige Architektur Frei Otto – lightweight, adaptable architecture
Musikpavillon Music pavilion, Kassel, 1955 (II.2)
Lightweight construction Work on his dissertation brought Frei Otto into contact with the tent maker, Peter Stromeyer.3 Together they developed the first tent roofs for the Federal Garden Exhibition (Bundesgartenschau) in Kassel 1955 and Cologne 1957, as well as for the International Building Exhibition (Interbau) in Berlin 1957. These projects advanced membrane construction to a new stage of development and ultimately to an accepted form of construction. Hellmuth Bickenbach moreover recommended cooperation between Frei Otto and the structural engineer Fritz Leonhardt, who had gained experience in lightweight construction due to the rapid development of aerospace technology during World War II.4 Their first jointly realised project was the entrance arch of the Federal Garden Exhibition in Cologne 1957. During his term as a visiting professor at Washington University in St. Louis in 1958, Frei Otto met Richard Buckminster Fuller, another protagonist of lightweight construction.5 Like Otto, Fuller was looking for shapes and constructions that could be created with a minimum of material and energy expenditure for maximum efficiency. Otto mainly used biology as his source of inspiration – he considered the cell to be the smallest building block of nature. Fuller, on the other hand, experimented with octahedrons and tetrahedrons typically found in molecular geometries, which he combined to form geodesic constructions. His aim was to provide better living conditions for people by creating large geodesic domes. Frei Otto pursued similar ideas: his proposition to cover an Antarctic city with a cable net supported by an arch was made in 1953.6 Looking back on the 20th century, Buckminster Fuller and Frei Otto can be considered as the two most important and influential innovators in the building industry. 15
Seifenhautmaschine am IL Soap film machine at IL
Formfindung mit Seifenhäuten Form-finding with soap films
Formfindung mit Seifenhäuten Form-finding with soap films
Erfassung der Form Determination of the form
Ermittlung von Kräften Determination of the forces
Modellfotografie photographing model
Entwickeln, Testen, Prüfen, Bauen und Dokumentieren neuer Konstruktionsideen Developing, testing, verifying, construction and documenting of new structural design ideas
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Konstruktive Inspiration – Begegnungen mit Menschen und Ideen Constructive inspiration – encounters with people and ideas
Kirche St. Lukas Church of St. Luke, BremenGrolland (I.10), Dokumentation Documentation
Frei Otto erforschte und baute nicht nur Membran- und Seilnetzkonstruktionen, er entwickelte und arbeitete auch zahlreiche weitere konstruktive Ideen aus. Dazu zählen pneumatische und hydraulische Konstruktionen, sogenannte Gitterschalen, verzweigte Strukturen oder wandelbare Dächer. Die Vielfalt seiner Themen und Projekte ist in den folgenden Kapiteln aufgefächert. Nicht jedes Mal verwirklichte er dabei so spektakuläre Bauten wie in Montreal oder München. Dies erledigten auch andere – aufmerksame Beobachter seiner intensiven Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten. Dabei werden seine Ideen teils sehr unmittelbar aufgegriffen, teils aber auch intelligent weiterentwickelt, beispielsweise von einem der Mitstreiter im Olympiaprojekt: Jörg Schlaich sieht seine frei geformten und filigran mit Glas eingedeckten Netzschalen als unmittelbare Weiterentwicklungen von Frei Ottos Gitterschalen für die Expo 1967 in Montreal oder für die Bundesgartenschau in Mannheim 1975. Tatsächlich entsteht durch diese abstrakte Kooperation zwischen Frei Otto und Jörg Schlaich, durch inspirierende Anregung einerseits und konsequente Fortentwicklung andererseits, ein faszinierender Kosmos leichter Glasdächer, der ohne die beiden Protagonisten so kaum denkbar wäre – und das, obwohl beide seit der gemeinsamen Arbeit an den Olympiadächern nie mehr wirklich zusammengefunden haben. Dies ist nur ein Beispiel von vielen, wie Frei Ottos geistiges und konstruktives Erbe weitergetragen wird.
Construction and inspiration – Frei Otto’s impact The professional world profited immensely from the open atmosphere that characterised Frei Otto’s research and project work. The Japanese engineer Mamoru Kawaguchi, impressed by Frei Otto’s commitment to the collective good, reported for example: “The first thing I heard from Frei Otto when he received us in IL was: ‘There is no secret here. You can take out any knowledge from here freely.’”4 Frei Otto not only studied and built membrane and cable net structures; he also developed and worked out numerous other constructive ideas. These include pneumatic and hydraulic constructions, so-called gridshells, branched structures or retractable roofs. The great diversity of his fields of study and projects is presented in the following chapters. He did not realise such spectacular constructions as those in Montreal or Munich every time. Others sometimes did that instead – attentive observers of his intensive research and development work. In some cases his ideas were taken up directly, while in others they were developed further in an intelligent manner, such as by a colleague in the Olympia project team: Jörg Schlaich considers his freely formed mesh gridshells clad with filigree glass panes as a straight development of Frei Otto’s gridshells for the Expo 1967 in Montreal or the Federal Garden Exhibition 1975 in Mannheim. Through inspiring motivation on the one hand and consistent further development on the other, this abstract cooperation between Frei Otto and Jörg Schlaich in fact resulted in a fascinating cosmos of light glass roofs, which would hardly be conceivable as such without the two protagonists – all the more surprising because they never really joined up again after working on the Olympic roofs together. This is only one of many examples of the continuation of Frei Otto’s intellectual heritage and constructive legacy.
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»Man muss mehr denken, mehr forschen, entwickeln, erfinden und wagen ...« Georg Vrachliotis Architektur ist eine der wertvollsten kulturellen Denk- und Wissensformen der Gesellschaft. Raumvorstellungen sind Ordnungsmodelle, deren epistemologischer Gehalt für die Konstitution einer Gesellschaft von höchster Bedeutung ist. In der Architektur geht es jedoch in erster Linie nicht um eine technische Domestikation von Zeit und Raum, sondern um die Organisation der menschlichen Zeit und des menschlichen Raums. Daher rührt die Lebendigkeit und Sprengkraft, die eine Diskussion über Architektur entfalten kann. So verstanden, ist Architektur also nicht nur eine Frage der Technik. Sie ist – im gleichen Sinn wie die Sprache – der symbolische Ausdruck eines allgemeinen menschlichen Verhaltens und Antwort auf existenzielle Erfordernisse. Bei Frei Otto stand dem Fetisch von Ewigkeit, Monumentalität und Repräsentation daher die lebenslange Suche nach konstruktiver Vollkommenheit im Minimalen gegenüber, nach dem Wandelbaren und Temporären in der Architektur – künstlerisch, technisch und sozial. Seine Arbeiten zeigen, dass es dafür einen gewissen Mut und eine ausreichende Portion Neugier, ja auch Radikalität brauchte, um sich von tradierten Bildern zu lösen und gleichzeitig die Qualitäten der Architektur weiterzuentwickeln. Es ist dabei jedoch nicht der architektonische Entwurf, der nach einer technologischen Lösung verlangt. Vielmehr sind es die Formfindungsprozesse, die von den Gesetzmäßigkeiten der Leichtbaukonstruktion geleitet werden. Leichtbau ist also kein reiner Funktionalismus, sondern eine Brücke zur Ästhetik. Es war wohl kein Zufall, dass Heinrich Klotz – kurz nachdem er das Deutsche Architekturmuseum in Frankfurt gründet hatte – bei einer der ersten Ausstellungen die leichten Strukturen von Frei Otto in den Vordergrund rückte. Klotz verband damit die Aufforderung, die »andere Wurzel der Moderne«1 wiederzuentdecken. Es solle nicht länger nur um die »Reduktionsgeometrie des Bauhauses« gehen, die lange Zeit als »normativer Maßstab der Moderne« alleinige Geltungshoheit beanspruchte.2 Frei Ottos Bedeutung liege vielmehr darin, »ein vom Neuen Bauen, von Le Corbusier und Gropius liegengelassenes Potential der Moderne, den Ingenieurbau«3, aufgenommen und souverän weiterentwickelt zu haben. Welch große Rolle für Frei Otto in diesem Zusammenhang das Experiment spielte, wird deutlich, wenn man sich die Vielzahl der Modelle vor Augen führt, mit denen er gedacht, gestaltet und geforscht hat. Die über 400 Modelle, die sich im Südwestdeutschen Archiv für Architektur und Ingenieurbau (saai) des Karlsruher Instituts für Technologie befinden, zeigen, dass es sich hierbei nicht um statische Objekte der Repräsentation handelt, sondern vielmehr um gebaute Denkmodelle, in denen sich Wissen und Erkenntnis durch die Formfindungsprozesse gewissermaßen selbst generieren. Frei Ottos Modelle verkörpern strukturbildende Momente von technischen Entwicklungen, aber auch von gesellschaftlichen Zusammenhängen. In all ihrer poetischen Fragilität erzählen die Modelle Geschichten einer empirischen Ästhetik, die sich zwischen der Präzision wissenschaftlicher Instrumente und der Imagination künstlerischer Artefakte bewegt. Heute beginnt man sich in der Architektur wieder verstärkt mit dem Studium von Materialien und Werkstoffen mitsamt dem daran geknüpften handwerklichen Wissen auseinanderzusetzen. Mit der Rückbesinnung auf das Physische und Handwerkliche rückt auch wieder die Geschichte des Experiments und dessen Funktion in Architektur, Kunst und Wissenschaft in den Vordergrund. Die Frage nach der Materialisierung von Information nimmt hierbei einen hohen Stellen-
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»Man muss mehr denken, mehr forschen, entwickeln, erfinden und wagen ...« “More thought, research, development, innovation and boldness is required ...”
“More thought, research, development, innovation and boldness is required ...” Georg Vrachliotis Architecture is one of society’s most valuable forms of cultural thought and knowledge. Spatial conceptions are organisation models, the epistemological content of which is of great significance to the constitution of a society. Rather than a technical domestication of time and space, architecture is primarily concerned with an organisation of human time and human space. This is the source of the liveliness and explosive potential that can develop in the course of a discussion on architecture. Architecture is therefore not only a question of technology, but – in the same sense as language – a symbolic expression of general human behaviour and a response to existential requirements. Frei Otto’s response to the fetish of eternity, monumentality and representation was a lifelong search for constructive perfection within the bounds of minimalism, for the convertible and temporary in architecture – in an artistic, technical and social context. His work shows that breaking away from traditional concepts and advancing architectural qualities requires a specific type of courage and a good portion of curiosity, even radicalism. It is not a matter of the architectural design demanding a technological solution. Instead, the principles of lightweight construction govern the form-finding processes. Lightweight construction is therefore not to be construed as pure functionalism, but as a bridge to aesthetics. It was probably no accident that Heinrich Klotz – shortly after having founded the German Architecture Museum (Deutsches Architekturmuseum – DAM) in Frankfurt – positioned Frei Otto’s lightweight structures in the foreground during one of the first exhibitions.
Entwurf von Provisorien für die Medizinische Akademie Design of temporary premises for the Medical Academy, Ulm (III.40 )
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Zelte, Membranen Mit dem Begriff ›Membran‹ werden allgemein ›dünne, gespannte Häute‹ bezeichnet. An einfachen Traggerüsten aufgespannt, entstehen aus diesen Häuten Zelte, die als zerlegbare und transportable Gebäude zu den ursprünglichsten Behausungen des Menschen zählen. In seiner Dissertation ›Das hängende Dach‹ hat Frei Otto Anfang der 1950er-Jahre das Zelt – bis dahin als kurzlebig, ärmlich und wenig stabil angesehen – für die Architektur völlig neu entdeckt. In den folgenden Jahrzehnten entwickelte er den Membranbau zu einer anerkannten Bauform und leistungsfähigen Konstruktionsart von hoher formaler Qualität. Er stellte dabei fest, dass sich Membranen nicht frei entwerfen lassen, vielmehr entfalten sie ihre Formen innerhalb eines vorgegebenen Rahmens in einem natürlichen Selbstbildungsprozess. Heute bestehen Membranen meist aus beschichteten Geweben oder Folien, die in einzelnen Bahnen mit jeweils speziellem Zuschnitt hergestellt und dann zu großen Flächen vernäht oder verschweißt werden. Die erforderliche Vorspannung wird häufig über die Ränder der Haut mithilfe von Seilen, Gurten oder gekrümmten Stäben aufgebracht, wobei eine sattelförmige Krümmung die Tragfähigkeit der Membran erhöht. Frei Otto hat die Formensprache und Nutzungsmöglichkeiten des Zeltbaus nicht nur durch seine eleganten Vierpunktsegel, sondern auch durch seine zahlreichen Wellen-, Bogen-, Spitz- und Buckelzelte umfassend erweitert.
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Tents, membranes The term “membrane” is generally used to describe a “flexible thin surface under tension”. Mounted on simple supporting structures, membranes can be used to build tents. Tents are one of the earliest mobile and transportable shelters created by human beings. In his dissertation “The Suspended Roof” (Das hängende Dach), Frei Otto discovered the tent – formerly considered a temporary, humble and rather unstable affair – for architecture in the early 1950s. Thanks to his development of membrane structures during the subsequent decades, this became an accepted, efficient high-quality form of construction. In the course of this, he noticed that membranes could not be designed freely, but that their shape evolved in an autonomous self-formation process within the given specifications. Today’s membranes generally consist of coated fabrics and foils. These are manufactured as individual panels according to specific patterns, which are then either sewn or sealed together to form larger areas. The required prestressing is often achieved by application of cables, belts or curved struts to the edge of the membrane, with a saddle-shaped curvature increasing the load-bearing capacity of the membrane. Frei Otto extended the design vocabulary and possible uses of tent structures enormously, not only through his elegant four-point tents, but also through his numerous wave, arch, peak and dome tent structures.
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Tanzbrunnen Dance pavilion (I.4), Seifenhautmodell Soap film model
Tanzbrunnen Dance pavilion, Köln Cologne, 1957 (I.4)
Tanzbrunnen Dance pavilion (I.4)
Begeisterung rief vor allem der Tanzbrunnen, ein radiales Sternwellenzelt, hervor, das eine Tanzfläche überdachte, die als runde Insel über einer künstlichen Wasserfläche stand. Geplant für nur eine Saison, wurde es wegen seiner großen Beliebtheit mehrere Jahre im Sommer wieder aufgestellt. Sechs grazile, 10 m lange Leichtbaumasten tragen eine 1000 m2 große Membran aus Baumwollsegeltuch. Die Dachhaut besteht aus zwölf gleichen Segmenten, die, dem Prinzip des Vierpunktsegels entsprechend, doppelt gegensinnig gekrümmte Flächen bilden. Die zwölf Segmente sind sternförmig um einen mittigen Ring angeordnet und immer paarweise gespiegelt, sodass ihre äußeren Ränder eine Wellenbewegung beschreiben. Die 28 m2 große zentrale Öffnung über der Mitte der Tanzfläche ist von einem Ringseil gefasst, das über Gratseile an den Masten hängt. Zugseile fixieren die Lage des Rings und spannen die Membran vor. Ein Nachbau eines derartigen Sternenzelts der Firma L. Stromeyer & Co. krönte auch 1960 die Abschlussfeier des Eucharistischen Weltkongresses in München.
Eucharistischer Weltkongress Eucharistic World Congress, München Munich, 1960
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Zelte, Membranen Tents, membranes
Tanzbrunnen Dance pavilion (I.4)
It covered a dance floor that was raised as a round island over an artificial pond. Although it was planned to remain only for one season, it was subsequently erected during the summer for many years thereafter because of its great popularity. Six graceful, 10 m-long construction masts support a 1,000 m2 membrane made of cotton sailcloth. The roof membrane was made from 12 identical segments that, based on the four-point sail principle, had each segment mirroring the bend and angle of another. The 12 segments are arranged in a star formation around a central ring and mirror each other in pairs so that their outer borders undulate. The 28-m2 central opening over the middle of the dance floor is held fast with a cable tension ring that is suspended from the masts with ridge cables. Tow cables secure the placement of the ring and prestress the membrane. A replica of this star-shaped tent, built by the firm L. Stromeyer & Co, was also the highlight of the International Eucharistic Congress in Munich in 1960. After the undulating tent in Cologne, Frei Otto designed temporary tents for Interbau in Berlin in 1957, for which the methods of curving originally flat membranes were tested on many projects, including the exhibition hall for the special exhibition “Die Stadt von morgen” (The city of tomorrow) and the Interbau Café. The latter was reused in 1958 at the Swiss Exhibition for Women’s Work (SAFFA) in Zurich as an “island café”.
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Unabhängig von konkreten Bauaufträgen erforschte Frei Otto die MĂśglichkeiten von Membran- und Seilnetzkonstruktionen in seiner Berliner Entwicklungsstätte sowie ab 1964 auch am eigens fĂźr ihn eingerichteten Institut fĂźr leichte Flächentragwerke an der Hochschule Stuttgart. Sein dortiger Kollege Rolf Gutbrod schlug ihm 1965 vor, gemeinsam den Wettbewerb fĂźr den Deutschen Pavillon auf der Expo 1967 in Montreal zu bestreiten. Sie entwickelten ihren Entwurf aus Frei Ottos ›Fläche mit Hoch- und Tiefpunkten‚, einem Studienmodell, das demonstriert, wie sich Netzflächen mit augenfĂśrmigen Seilschlaufen auf- und abspannen lassen. Die Dachfläche in Montreal betrug etwa 10 000 m2. Acht Masten, 14 bis 38 m hoch, stĂźtzten das Dach. Die Firma Stromeyer produzierte das tragende Seilnetz mit 50 cm Maschenweite, an dem die Dachhaut aus PVC-beschichtetem Polyestergewebe abgehängt war. Transparente Kunststoffplatten deckten die tragenden Seilschlaufen ein. Ein Spiel von versetzten Terrassen bestimmte das Innere des Pavillons. Zwei Lattenkuppeln Ăźber dem Vortragsbereich bildeten als stehende Konstruktionen einen strukturellen Kontrast zum groĂ&#x;en hängenden Dach. Dessen sattelfĂśrmige Membranflächen spannten leuchtend weiĂ&#x; Ăźber der Lagune des Sankt-Lorenz-Stroms. Im Zuge der Arbeiten fĂźr die Olympischen Spiele 1976 in Montreal musste der zunächst fĂźr nur einen Sommer geplante Pavillon sechs Jahre später weichen.
Deutscher Pavillon German Pavilion, Montreal, 1967 (II.22), regelmäĂ&#x;ige Hoch-Tiefpunktfläche, Modell regular high-low-point structure, model
Montreal-Pavillon Montreal Pavilion (II.22), Messmodell Measurement model
Montreal-Pavillon Montreal Pavilion (II.22), Seilnetz Cable net
Montreal-Pavillon Montreal Pavilion (II.22), Lattenkuppeln Ăźber Vortragssaal und Foyer Lath domes above lecture hall and foyer
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Seilnetze Cable nets
Deutscher Pavillon German Pavilion, Montreal, 1967 (II.22)
Irrespective of specific building contracts, Frei Otto studied the potentials of membrane and cable net constructions in his Institute for Development of Lightweight Structures in Berlin, and as from 1964, also in the Institute for Lightweight Structures specially set up for him at the College of Technology Stuttgart. In 1965, his colleague Rolf Gutbrod suggested to team up and participate in the competition for the German Pavilion at the Expo 1967 in Montreal. They developed their design from Frei Otto’s “High-Low-Point Structure”, a model that demonstrates how net areas with eye-shaped cable loops can be spanned and guyed. In Montreal, a roof area of about 10,000 m2 was supported by eight masts with heights between 14 and 38 m. Stromeyer & Co produced the loadbearing cable net with a mesh width of 50 cm, from which a roof covering made of PVC-coated polyester fabric was suspended. Transparent plastic sheets
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Hängemodell zur Formfindung für eine Kuppel Suspending model for finding form of a dome
Gitterschale Gridshell, Essen, 1962 (II.55), Modell Model
Eine frei hängende Kette bildet ihren Verlauf nach den Gesetzen der Gravitation. Schon im 19. Jahrhundert baute Antoni Gaudí in Katalonien Gewölbe, die er zuvor mit an Schnüren hängenden Gewichten entwickelt hatte. Anfangs unabhängig davon beschäftigte sich auch Frei Otto mit diesem Prinzip der Umkehrkonstruktionen. Später studierte er Gaudís Arbeiten dann sehr genau und rekonstruierte dessen Arbeitsweise zu Forschungszwecken an seinem Institut. Bei Frei Ottos eigenen, deutlich leichteren Kuppeln oder Gewölben erschweren veränderliche Lasten aus Wind oder Schnee die Suche nach einer optimalen Form, weshalb eine zusätzliche schalenartige Tragwirkung notwendig ist. Seine erste Kuppel aus schlanken Hölzern realisierte Frei Otto im Zuge der Deutschen Bauausstellung 1962 in Essen. Ein quadratisches Raster aus 40 x 60 mm dünnen Latten hatte er auf einer Fläche von etwa 250 m2 auf dem Boden auslegen lassen. Nachdem die Hölzer an den Kreuzungspunkten drehbar verbunden waren, zog ein Autokran die Mitte des so entstandenen Rostes gut 5 m in die Höhe. Durch die Krümmung der schlanken Latten und eine rautenförmige Verdrehung der Knotenwinkel formte sich aus dem vorher ebenen Rost eine gekrümmte Kuppel. Die Enden der Latten ließ Frei Otto an einem umlaufenden Auflager befestigen und die Schraubbolzen in den Knoten zur schalenartigen Versteifung fest anziehen. Damit war die Form stabil und die Kuppel ausreichend tragfähig. Ein zweites Demonstrationsobjekt ähnlicher Größenordnung errichtete Frei Otto im selben Jahr mit Studenten der Universität Berkeley (USA) aus einfachen, mit Draht verbundenen Baustahlstäben. Auch unter dem leichten Seilnetzdach des Montreal-Pavillons schuf Frei Otto 1967 zwei Gitterschalen, wieder aus Holz, jedoch in neuer Größenordnung. Sie wölbten sich über dem Vortragssaal mit 250 Plätzen sowie über dem dazugehörigen Foyer.
Gitterschale aus Stahlstäben Gridshell in steel, Universität Berkeley Berkeley University, 1962 80
Gitterschalen Gridshells
Gitterschale Lath dome, Essen, 1962 (II.55), Modell Model
Deutscher Pavillon German Pavilion, Montreal, 1967 (II.22), Lattenkuppel über Vortragssaal und Foyer, Probeaufbau Lattice dome for auditorium and foyer, test construction
A free-hanging chain describes its gradient according to the law of gravity. Back in the 19th century, Antoni Gaudí built vaulted roofs in Catalonia that he developed with weights hanging on strings. Frei Otto also delved into this catenary principle, initially independent of Gaudí. But later he studied Gaudí’s work very closely and reconstructed his way of working for research purposes at his institute. With Frei Otto’s own, significantly lighter domes and vaulted roofs, changing pressure from wind or snow hampered the search for an optimum form, which is why an additional, shell-like, load-bearing force is required. Frei Otto created his first dome made of slender timber during the German Building Exhibition in Essen in 1962. He had a square grid made of 40 x 60 mm laths laid out on the ground across a surface of about 250 m2. After the wooden laths were fastened at intersections so that they could rotate, a mobile crane pulled this constructed grid more than 5 m into the air. Because the slender laths curved and the angle of the intersections distorted to form a rhombus, a curved dome emerged out of the formerly flat grid. Frei Otto fastened the ends of the laths on a surrounding support and tightened the stud bolts at the joints to create shell-like strength. That stabilised the form and made the dome sufficiently weight bearing. Frei Otto erected a second model similar in size in the same year together with students at the University of California at Berkeley (US) with simple steel construction bars. In 1967, Frei Otto also created two gridshells under the light cable-net roof of the Montreal Pavilion – also made of wood, but to a new scale. They arched over a lecture hall with a seating capacity of 250 as well as the attached entrance hall.
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Auf der Suche nach einer leichten Überdachung für die Multihalle auf der Bundesgartenschau in Mannheim 1975 und angeregt von Frei Ottos bisherigen Gitterschalen, baten die Architekten Mutschler und Partner den innovativen Konstrukteur um fachliche Unterstützung. Frei Otto erarbeitete daraufhin die Form der Multihalle am Hängemodell mithilfe feingliedriger Ketten. Die Erkenntnisse aus diesem Umkehrmodell, ergänzt durch Berechnungen des Ingenieurbüros Ove Arup & Partners, führten zu einem zweilagigen Gitterrost aus 5 x 5 cm starken Holzlatten, der ausreicht, um den 85 m langen und 20 m hohen größten Raum der Halle tragfähig zu überspannen. Das flach ausgelegte Baumaterial wurde stufenweise in die Höhe gestemmt und krümmte sich dabei von allein. Diagonal gespannte Drahtseile verstärken die Aussteifung. Eine lichtdurchlässige, dünne Haut aus PVC-beschichtetem Polyestergewebe dient als Dachdichtung über dem 7400 m2 großen Leichtbau. Frei Otto ließ seinen ersten Gitterschalen in Essen und Berkeley mit der Multihalle in Mannheim ein Bauwerk folgen, dessen gestalterische Kraft und konstruktive Einfachheit mit den Seilnetzkonstruktionen von Montreal und München vergleichbar sind. Besucher und Fachwelt sind von den biomorphen Formen, der lichten Atmosphäre und der Leichtigkeit des Dachs bis heute beeindruckt. Ein kleineres Folgeprojekt ist die in den 1980er-Jahren von Frei Otto und Richard Burton vom Londoner Büro ABK entwickelte Gitterschale für die Hooke Park Forest School. Gemeinsam planten sie, diese englische Ausbildungsstätte für Holzfachleute aus dem jungen Holz derjenigen Bäume zu errichten, die gefällt werden mussten, um den Bauplatz zu roden. Der hohe Feuchtegrad der Stämme sorgte dabei für die Biegeelastizität der Stäbe, die nötig war, um die gekrümmte Form der Dachkonstruktionen zu verwirklichen.
Multihalle, Mannheim, 1975 (I.27), Kettenmodell zur Formfindung Chain model for finding form 82
Gitterschalen Gridshells
Multihalle (I.27), Eindeckung Covering
Multihalle, Mannheim, 1975 (I.27)
When the architects Mutschler and Partner were looking for a light canopy for their Multihalle at the German Federal Garden Exhibition in Mannheim in 1975, they were inspired by Frei Otto’s previous gridshells and sought him out for professional consultation. Frei Otto subsequently created the form of the Multihalle on a hanging model using delicate chains. The results of this catenary model, augmented with calculations from Ove Arup’s consulting engineers firm, led to a double-layered grid made of 5 x 5 cm wooden laths, which was sufficiently weight-bearing to extend over the largest space – 85 m long, 20 m high – of the hall. The building material was laid out flat, then gradually lifted up, and it curved by itself. Steel cables spanned diagonally reinforce its strength. A translucent, thin membrane made of PVC-coated polyester fabric serves as the roof material over the 7,400 m2 lightweight construction. With the Multihalle in Mannheim, Frei Otto followed his early gridshells in Essen and Berkeley with a structure, the creative power and structural simplicity of which are comparable to the cable-
Multihalle (I.27), Gitterschale Gridshell
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Buckelzelt Hump tent, Köln Cologne, 1957 (II.6)
Versucht man, mit einem Mast eine dünne Zeltplane zu stützen, durchstößt dessen Spitze meist die dünne Membran. Zur Lösung dieses Problems entwarf Frei Otto in den 1950er-Jahren eine Struktur, bei der die Kräfte aus dem tragenden Mast auf viele Punkte verteilt in die Membran eingeleitet werden. Er verzweigte die Mastspitze in viele Einzelstäbe und doppelte gleichzeitig die Zelthaut an den Anschlusspunkten auf. Diese Konstruktion reduziert gefährliche Spannungskonzentrationen. Das auf diese Weise entstandene Buckelzelt ist eine von vier unterschiedlichen Membrankonstruktionen, die Frei Otto auf der Bundesgartenschau in Köln 1957 zeigte. Das Problem des Durchstanzens, das Frei Otto mit seiner verzweigten Konstruktion löste, tritt regelmäßig beim punktuellen Übergang von schlanken Stützen in flächige Bauteile auf, auch bei Stahlbetonkonstruktionen. Daher entwickelte Frei Otto die Idee der verzweigten Stützen anlässlich der Planung für ein neues Regierungszentrum in Riad, Saudi-Arabien, in den 1970er-Jahren weiter. Die Anlage, entworfen mit Rolf Gutbrod, besteht nach klassisch-herrschaftlichem Muster aus einem Zentralteil, dem King’s Office, sowie zwei Seitenflügeln für den Ministerrat und den Rat der Weisen. Um das zentrale Foyer des King‘s
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Verzweigungen Branching structures
Indischer Pavillon Indian Pavilion, Expo 1970, Osaka (III.47), Entwurf Design
Kulturzentrum Arts centre, Abidjan, 1973 (III.65), Entwurf Design
If you try to support a thin tent membrane with a mast, the tip usually pierces the membrane. In an effort to solve this problem in the 1950s, Frei Otto designed a structure in which the forces are transferred from the load-bearing mast to the membrane by distribution over many points. He split the mast tip into many individual components, while at the same time reinforcing the tent membrane at the connecting points. This construction reduces a potentially dangerous concentration of tension. The resulting hump tent is one of four different membrane constructions displayed by Frei Otto at the Federal Garden Exhibition in Cologne in 1957. The perforation problem resolved by Frei Otto with his branched construction occurs regularly at the point of contact of slender supports with planar components, even in reinforced concrete structures. Further development of the idea of branched supports in the 1970s was therefore appropriate, particularly with regard to plans for a new government centre in Riyadh, Saudi Arabia. The complex designed by Rolf Gutbrod has an appropriately classical layout composed of
Regierungszentrum Government centre, King’s Office, Council of Ministers and Majlis Al-Shura (KOCOMMAS), Riad Riyadh, 1976 (III.76), Plenarsaal Plenary chamber
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Mechtenberg-Brücke, Ruhrgebiet Mechtenberg bridge, Ruhr area, 2002 (I.37)
neben Bogen- und Fächerkonstruktionen auch Verzweigungssysteme. Erkenntnisse des von ihm initiierten DFG-Sonderforschungsbereichs 230 ›Natürliche Konstruktionen‹ flossen dabei in die Überlegungen ein. Da die Magnetschwebetechnik in Deutschland bislang aber nicht über das Versuchsstadium hinausgekommen ist, fanden Frei Ottos Arbeiten bisher keine Anwendung. Für die beiden Mechtenberg-Brücken in einem Landschaftspark im Ruhrgebiet konnte Frei Otto seine Fahrweg-Entwicklungen im Jahr 2003 nutzen. Vollstäbe fächern sich über Stahlbetonsockeln auf und tragen die Brückenplatten. Horizontale Zugstäbe bilden mit den aufgefächerten Druckstäben ein ebenes Netz, das seitliche Begrenzung und Tragfunktion in sich vereint. Zwischen je zwei Sockeln verschränken sich die Fächer und stabilisieren sich gegenseitig. Einige Besucher sehen in dieser Konstruktion aus schlanken Stäben und ›geknoteten‹ Verbindungen Bezüge zu fernöstlichen Bambusbauten. Inspirationen Die zahlreichen Publikationen über Frei Ottos Forschungs- und Entwicklungsarbeiten führten dazu, dass seine Ideen zuweilen Früchte trugen, noch bevor er selbst damit größere Projekte realisierte. In den 1980er-Jahren gelang es Meinhard von Gerkan, den Konstruktionstyp der verzweigten Stütze durch sein Passagierterminal am Stuttgarter Flughafen bekannt zu machen. Zwölf ›Baumstützen‹ verzweigen sich in je vier dicke und weiter in zwölf dünnere Äste, die über 48 Zweige je ›Baum‹ schließlich das Dach tragen. Auch die Holzrippenschale des Solebads in Bad Dürrheim von Geier + Geier mit Wenzel Frese Pörtner Haller und Barthel wird von verzweigten Stützen getragen, ebenso wie das Terminaldach am Flughafen Stansted von Foster + Partners und Ove Arup & Partners oder die Bahnsteigüberdachung der Estação do Oriente in Lissabon von Santiago Calatrava aus den 1990er-Jahren.
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Verzweigungen Branching structures
Inspirations Numerous publications on Frei Otto’s research and development work sometimes led to his ideas bearing fruit before he himself even had an opportunity to realise them in larger projects. In the 1980s for example, the branched support structure became widely known through Meinhard von Gerkan’s passenger terminal at Stuttgart Airport. Twelve tree-like supports branch out into 4 thick and subsequently 12 thinner arms, with 48 branches ultimately carrying the roof. Branched supports can also be found in the wood rib shell of the saline spa in Bad Dßrrheim by Geier + Geier with Wenzel Frese PÜrtner Haller and Barthel, the terminal roof at Stansted Airport by Foster + Partners and Ove Arup & Partners, or the roof over the train platform of the Estação do Oriente in Lisbon by Santiago Calatrava built in the 1990s.
Solebad Saline spa, Bad DĂźrrheim, 1987 (Geier + Geier/ BĂźro fĂźr Baukonstruktionen Wenzel Frese PĂśrtner Haller/ Rainer Barthel)
Flughafen Airport, Stuttgart, 2004 (gmp Architekten von Gerkan, Marg und Partner / schlaich bergermann und partner)
Estação do Oriente, Lissabon Lisbon, 1998 (Santiago Calatrava)
Stansted Airport, London, 1991 (Foster + Partners / Ove Arup & Partners)
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Neben ortsfesten pneumatischen Bauten befasste sich Frei Otto in den 1970erund 1980er-Jahren auch mit Luftschiffen, zählen die Erfindungen der Brüder Montgolfier oder des Grafen Zeppelin doch zu den Urtypen pneumatischer Konstruktionen. Unter Einbeziehung aerodynamischer Gesetzmäßigkeiten konzipierte er drei verschiedene Flugzeugtypen aus flexiblen Membranhüllen, die er als Airfish bezeichnete. Eine Anwendung haben die luftigen Modellstudien nicht gefunden. Im Zuge seiner Beschäftigung mit der Konstruktion pneumatisch und hydraulisch gespannter Membranen erkannte Frei Otto gemeinsam mit Biologen wie Johann-Gerhard Helmcke oder Ulrich Kull, dass nahezu alle Formen lebender Organismen auf eben diesem Prinzip von Blasen und Zellen beruhen. Auch Knochen und Gehölze sind letztlich nichts anderes als nachträglich versteifte Hydros. Inspirationen Überdruckgestützte Bauten und Bauteile zählen aktuell zu den leichtesten und am weitesten spannbaren Konstruktionen der Technik. Sie sind heute fester Bestandteil des Bauwesens und der Architektur. Frei Ottos Veröffentlichungen wie der erste Band seiner ›Zugbeanspruchten Konstruktionen‹ 1962 oder sein ›Lufthallenhandbuch‹ 1983 haben viel dazu beigetragen. Temporäre Bauten wie zahllose Tennishallen, die Überdachung der antiken Arena in Nîmes von Finn Geipel, Nicolas Michelin und dem Ingenieurbüro schlaich bergermann und partner oder der Serpentine Gallery Pavilion von Rem Koolhaas und Cecil Balmond 2006 zählen ebenso dazu wie das Dschungelzelt im Münchner Tierpark von Herbert Kochta und schlaich bergermann und partner oder die Dach- und Fassadenkissen der Münchner Fußballarena der Architekten Herzog & de Meuron.
»Das System Pneu und die konstruktive Evolution« “Pneu system and constructive evolution”, 1982
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Pneus, Hydros Pneus, hydros
Arena, Nîmes, 1988 (LABFAC, Finn Geipel, Nicolas Michelin / Werner Sobek / schlaich bergermann und partner)
Serpentine Pavilion, London, 2006 (Rem Koolhaas / Cecil Balmond)
Inspirations The lightest technical constructions with the largest span potential currently include structures and components supported by positive pressure. They are an integral part of the building industry and architecture today. Frei Otto’s publications such as the first volume of his “Tensile Structures” (Zugbeanspruchte Konstruktionen) in 1962 or his “Air Hall Handbook” (Lufthallenhandbuch) in 1983 made a significant contribution to this. An important part was also played by temporary structures such as countless tennis halls, the covering of the antique arena in Nîmes by Finn Geipel, Nicolas Michelin and the engineering office schlaich bergermann und partner, or the Serpentine Gallery Pavilion by Rem Koolhaas and Cecil Balmond in 2006, as well as the jungle tent house in Munich’s zoo (Tierpark Hellabrunn) by Herbert Kochta and schlaich bergermann und partner, or the roof and facade cushions of Munich’s football stadium (Allianz Arena) by the architects Herzog & de Meuron.
Fußball-Arena Football stadium, München Munich, 2005 (Herzog & de Meuron)
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Ökologie Lange vor der ökologischen Bewegung hat sich Frei Otto mit Fragen der Umwelt und mit den Eingriffen des Menschen in bestehende ökologische Systeme beschäftigt. Auch auf diesem Gebiet betrieb er Grundlagenforschung. Sein Bemühen um das, was heute passive Solararchitektur genannt wird, reicht bis Anfang der 1950er-Jahre zurück. Unter ökologischem Bauen verstand Frei Otto vor allem die Verbesserung der Umweltbedingungen, die Schaffung von Wohnqualität in und mit Gärten, die Anpassungsfähigkeit des Individualbereichs der Bewohner sowie alle Formen von Energieeinsparung. Er wollte mit natürlichen Konstruktionen eine Architektur befördern, die nicht nur die Bedürfnisse der Menschen nachhaltig erfüllt, sondern auch so wenig wie möglich störend oder zerstörend in die Umwelt eingreift. Frei Ottos Engagement für die Ökologie zeigt sich auch in seinen Überlegungen, urbanes Leben in extremen Klimazonen unter einer Großhülle zu ermöglichen, sowie an Untersuchungen, wie sich mithilfe von Windkraftwerken Energie für derartige Städte gewinnen lässt. Grundlagen hierfür sind seine Forschungen im Bereich der Seilnetzdächer und der pneumatischen Konstruktionen, mit denen die dafür notwendigen großen Spannweiten überhaupt erst ermöglicht werden.
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Ecology Frei Otto concerned himself with environmental issues and human intervention in existing ecological systems long before the ecological movement. He also conducted basic research in this field. His studies with regard to what is referred to as passive solar architecture today go back to the early 1950s. Frei Otto’s conception of ecological building primarily involved improving general environmental conditions, creating high quality living conditions within and in combination with gardens, allowing for adaptability of individual areas to the needs of residents, as well as inclusion of all forms of energy saving. His natural constructions were intended to promote an architecture that meets human requirements with minimum disruptive or destructive impact on the environment. Frei Otto’s commitment to ecology is also clearly evident in his considerations with regard to facilitating urban life under a large-scale covering in extreme climate zones, and his studies on how energy can be generated for such cities by means of wind power stations. His research in the field of cable net roofs and pneumatic structures was a fundamental prerequisite for the long-span constructions required for such enclosures.
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Olympische D채cher Olympic roofs, M체nchen Munich (I.21) Arbeit am Messmodell Working on the measurement model
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Werkverzeichnis Catalogue of works
Werkverzeichnis Catalogue of works Die Zahl in Klammern verweist auf das Werkverzeichnis in: Nerdinger, Winfried (Hrsg.): Frei Otto. Das Gesamtwerk. Leicht bauen, natürlich gestalten. Basel/Boston/Berlin 2005, S. 168–356 The number in brackets refers to the catalogue of works in: Nerdinger, Winfried (Hrsg.): Complete Works: Lightweight Construction - Natural Design. Basel/Boston/ Berlin 2005, pp. 168–356
I.7 (41) Entwicklungsstätte für den Leichtbau Institute for Development of Lightweight Construction Atelier im Türksteinweg, Berlin-Zehlendorf | Berlin (D)
I. Bauten Constructions
I.8 (45) Evangelische Kirche Protestant church Berlin-Schönow | Berlin (D)
I.1 (5) Wohnhaus Mrosek The Mrosek residence | Bremerhaven (D)
Entwurf / Design: Ewald Bubner mit / with Frei Otto, 1959 Auftraggeber / Client: Evangelische Kirchengemeinde / Protestant Parish Berlin-SchönowBuschgraben Ingenieur / Engineering: Wolfgang Penther Ausführung / Construction: 1960–1961
Entwurf / Design: Frei Otto, 1951 Auftraggeber / Client: Heinz und / and Erika Mrosek Ausführung / Construction: 1953–1954
I.2 (11) Alexandra-Stiftung, Wohnanlage Housing development Badener Ring | Berlin (D) Entwurf / Design: Frei Otto mit / with Ewald Bubner, Diether R. Frank, Siegfried Lohs, Rudolf Smolla, 1954 Auftraggeber / Client: Alexandra-Stiftung, Evangelische Gemeinnützige Wohnungsbaugesellschaft / Non-Profit Housing Development Association of the Protestant Church, Berlin Ausführung / Construction: 1954–1956
I.3 (18) Eingangsbogen für die Bundesgartenschau 1957 Entrance arches for the Federal Garden Exhibition 1957 | Köln Cologne (D) Entwurf / Design: Frei Otto mit / with Ewald Bubner, Siegfried Lohs, Diether R. Frank, 1955–1957 Auftraggeber / Client: Bundesgartenschau Köln / Federal Garden Exhibition Cologne, Gartenbaudirektor / Director of horticulture Kurt Schönbohm Ingenieur / Engineering: Fritz Leonhardt Ausführung / Construction: 1957, als temporärer Bau geplant / planned as temporary construction
I.4 (19) Tanzbrunnen für die Bundesgartenschau 1957 Dance pavilion for the Federal Garden Exhibition 1957 | Köln Cologne (D) Entwurf / Design: Frei Otto mit / with Ewald Bubner, Siegfried Lohs, Diether R. Frank, 1955–1957 Auftraggeber / Client: Bundesgartenschau Köln / Federal Garden Exhibition Cologne, Gartenbaudirektor / Director of horticulture Kurt Schönbohm Ingenieur / Engineering: H. Spandow Ausführung / Construction: 1957, als temporärer Bau geplant / planned as temporary construction
Entwurf / Design: Frei Otto mit / with Ewald Bubner, Diether R. Frank, Siegfried Lohs, 1958 Auftraggeber / Client: Frei Otto Ausführung / Construction: 1959, abgebrochen / pulled down
I.9 (46) Glockenturm der Evangelischen Kirche Bell tower for the Protestant church Berlin-Schönow | Berlin (D) Entwurf / Design: Frei Otto, Ewald Bubner, 1959 Auftraggeber / Client: Evangelische Kirchengemeinde / Protestant Parish Berlin-SchönowBuschgraben Statischer Ingenieur / Engineering: Wolfgang Penther Schwingungsberechnung / Vibration analysis: Herbert Sander, Axel Baumgart Ausführung / Construction: 1963
I.10 (58) Evangelische Kirche St. Lukas Protestant church of St. Luke BremenGrolland | Bremen (D) Entwurf / Design: Carsten Schröck, 1962–1963 Beratung Dachkonstruktion / Construction consulting for the roof: Frei Otto Auftraggeber / Client: Evangelische St. Lukas-Gemeinde / Protestant Parish of St. Luke, Bremen-Grolland Ingenieure / Engineering: F. K. Schleyer, H. Cassens Ausführung / Construction: 1963–1964
I.11 (64) Erweiterung und Überdachung des Freilichttheaters Extension and roofing for the open-air theatre | Wunsiedel (D) Entwurf / Design: Frei Otto mit / with Bernd-Friedrich Romberg, 1963 Auftraggeber / Client: Stadt / City of Wunsiedel Ingenieure / Engineering: Leonhardt + Andrä Ausführung / Construction: 1969–1970
I.12 (69) Evangelische Kirche Protestant church Stuttgart-Sonnenberg | Stuttgart (D)
Entwurf / Design: Ernst Gisel, Karst und Kimmig, 1964–1965 I.5 (24) Vordach für das Hotel Selighof Dachkonstruktion / Roof construction: Canopy for Hotel Selighof | Frei Otto Baden-Baden (D) Auftraggeber / Client: Evangelische KirchenEntwurf / Design: Frei Otto, 1956 gemeinde / Protestant Parish StuttgartAuftraggeber / Client: Hotel Selighof, Sonnenberg Frau Oberst Ingenieur / Engineering: Fritz Leonhardt Ausführung / Construction: 1956, nicht erhalten / Ausführung / Construction: 1965 no longer exists
I.6 (25) Versuchsmodellhäuser Test model houses Berlin-Dahlem | Berlin (D) Entwurf / Design: Frei Otto, 1956–1957 Ausführung / Construction: 1956–1957, nicht erhalten / no longer exists
I.13 (70) Wandelbares Dach über der Terrasse des Casinos Palm Beach Retractable roof for the terrace of the Palm Beach Casino | Cannes (F) Entwurf / Design: Roger Taillibert, 1965 Dachkonstruktion / Roof construction: Frei Otto mit / with Bernd-Friedrich Romberg, Günther Scherzinger, Andreas Edzard, 1965 Auftraggeber / Client: Casinogesellschaft / Casino Association Cannes
Ingenieur / Engineering: Stéphane du Chateau Ausführung / Construction: 1965, nicht erhalten / no longer exists
I.14 (77) Wandelbares Dach für das Schwimmbad Retractable roof for the swimming baths Boulevard Carnot | Paris (F) Entwurf / Design: Roger Taillibert, 1966 Dachkonstruktion / Roof construction: Frei Otto Auftraggeber / Client: Ministère de la Jeunesse et des Sports, Paris Ingenieur / Engineering: Stéphane du Chateau Ausführung / Construction: 1967
I. 15 (80) Gartenzelt für Herrn Dr. Fahr Garden tent for Dr. Fahr | Stuttgart (D) Entwurf / Design: Frei Otto, 1966 Auftraggeber / Client: Dr. Fahr Ausführung / Construction: 1966, Erhaltungszustand nicht bekannt / Present condition unknown
I. 16 (81) Hochspannungs-Versuchslabor der Felten und Guilleaume AG Highvoltage research laboratory at Felten und Guilleaume AG | Köln Cologne (D) Entwurf / Design: Entwicklungsstätte für den Leichtbau / Institute for Development of Lightweight Construction Berlin: Frei Otto, Bernd-Friedrich Romberg, 1966 Auftraggeber / Client: Felten und Guilleaume AG Ausführung / Construction: 1966, nicht erhalten / no longer exists
I.17 (82) Institut für Leichte Flächentragwerke Institute for Lightweight Structures | Stuttgart (D) Entwurf / Design: Institut für Leichte Flächentragwerke / Institute for Lightweight Structures: Frei Otto mit / with Berthold Burkhardt, Friedemann Kugel, Gernot Minke, Bodo Rasch, 1967 Ingenieure / Engineering: Fritz Leonhardt mit / with Harald Egger Ausführung / Construction: 1966–1967
I.18 (84) Konferenzzentrum und Hotel Conference centre and hotel | Mekka Mecca (KSA) Entwurf / Design: Büro Gutbrod: Rolf Gutbrod, Hermann Kendel; Frei Otto mit / with Amine Charif, Armin Claar, 1966 Auftraggeber / Client: Regierung von SaudiArabien unter König / The Government of the Kingdom of Saudi Arabia under King Faisal Àbd Al-Àzîz Ibn Sa’ûd Ingenieure / Engineering: Ove Arup & Partners, Structure 3: Edmund (Ted) Happold und / and Peter Rice Ausführung / Construction: 1969–1974
I.19 (86) Wohnhaus und Atelier Residence and studio | Warmbronn bei near Stuttgart (D) Entwurf / Design: Atelier Warmbronn: Frei Otto mit / with Rob Krier, 1967 Auftraggeber / Client: Frei Otto Ausführung / Construction: 1968–1969
I.20 (91) Dach über dem Freilichttheater in der Stiftsruine Roof over the open-air theatre in the monastery ruins | Bad Hersfeld (D) Entwurf / Design: Frei Otto mit / with Ewald Bubner, Bernd-Friedrich Romberg, Uwe Röder, 1967 Auftraggeber / Client: Magistrat der Stadt / Municipality of Bad Hersfeld Ingenieure / Engineering: Leonhardt + Andrä Ausführung / Construction: 1968–1969
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