Maurice Koechlin: Der Ingenieur hinter dem Eiffelturm
Kaum jemand kennt ihn, dabei hat er eines der bekanntesten Bauwerke der Welt entworfen. Wir werfen einen Blick auf Maurice Koechlin, dem Ingenieur, der für Statik und Konstruktion des Eiffelturms verantwortlich ist.
Der Eiffelturm ist sicherlich eines der Wahrzeichen von Paris, wir blicken auf den Ingenieur, der für das Meisterwerk verantwortlich ist.
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Jeder kennt den Eiffelturm, der gerade bei der Eröffnung der Olympischen Spiele eine Hauptrolle gespielt hat. Benannt ist er nach Gustave Eiffel, der auch als Schöpfer des Pariser Wahrzeichens gilt. Es lohnt sich aber auch, einen Blick in die zweite Reihe und damit auf Maurice Koechlin zu werfen. Von diesem Ingenieur stammt das statische und konstruktive Konzept. Dieser Artikel beleuchtet die Rolle Koechlins, seinen Werdegang und seinen Beitrag zur Ingenieurskunst des Eiffelturms und anderer bedeutender Projekte.
Maurice Koechlins Hintergrund und Ausbildung
Maurice Koechlin wurde am 8. März 1856 im elsässischen Buhl geboren. Er stammte aus einer Industriellenfamilie, die in der Region und in der Schweiz ansässig war. Sein Urgroßvater Jean Jacques gründete in Mulhouse eine Gießerei, die sich zu einer Maschinenfabrik entwickelte und ab 1839 Dampflokomotiven baute. Sein Vater Jean Frederique betrieb eine Spinnerei. Dieses industrielle Umfeld prägte Maurice früh und führte dazu, dass er sich für den Beruf des Ingenieurs entschied.
Nach dem Besuch des Gymnasiums in Mülhausen studierte Koechlin Bauingenieurwesen an der Technischen Hochschule Zürich. Dort war er Schüler von Karl Culmann, dem Begründer der Graphostatik. Diese Methode beruht auf der zeichnerischen Darstellung von Kräften als Vektoren und der Berechnung von Schnittkräften durch geometrische Berechnungen. Damit konnte Koechlin komplexe Tragwerke einfach und präzise analysieren.
Ein weiteres wichtiges Hilfsmittel der statischen Berechnung sind die Einflusslinien. Sie zeigen, wie sich die Belastung eines Bauwerks verändert, wenn die Lage der Lasten verändert wird. Koechlin verwendete Einflusslinien, um die verschiedenen Belastungszustände des Eiffelturms zu berechnen und die optimale Form und Anordnung der Bauteile zu bestimmen. Doch dazu später mehr.
Nach seinem Abschluss als Jahrgangsbester 1877 arbeitete Koechlin zunächst bei der Eisenbahngesellschaft „Chemin de Fer de l’Est“. Zwei Jahre später trat er als Nachfolger des leitenden Ingenieurs Théophile Seyrig in das Büro von Gustave Eiffel ein. Unter Eiffels Leitung war Koechlin an zahlreichen Projekten beteiligt, die Eiffels Firma international bekannt machten.
Blick auf eine alte Konstruktionszeichnung des Eiffelturms.
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Entwicklung des Eiffelturms
Im Jahr 1884 begannen Maurice Koechlin und Emile Nouguier, ein Arbeitskollege bei Eiffel, mit der Entwicklung eines 300 Meter hohen Turms für die Weltausstellung 1889 in Paris. Der Entwurf war eine Fachwerkkonstruktion, die sich nach oben verjüngte. Der Turm sollte hauptsächlich Windlasten widerstehen und eine optimale Struktur für diese Belastungen bieten.
Die Stahlfachwerkkonstruktion erinnerte an einen riesigen Freileitungsmast. Vier konvergierende Pfeiler waren durch fünf horizontale Plattformen miteinander verbunden und bildeten eine gemeinsame Spitze, auf der in der Entwurfszeichnung ein Fähnchen flatterte. Technisch gesehen handelte es sich um einen gigantischen Brückenpfeiler, eine Konstruktion, für die Gustave Eiffels Ingenieurbüro bekannt war.
Erste Skizze
Koechlin entwarf zunächst eine Skizze, die er als „Pylone de 300m de hauteur“ bezeichnete. Dieser Pylon war als Fachwerkkonstruktion konzipiert, bei der sich die Silhouette nach oben hin verjüngte. Das Besondere an diesem Entwurf war die Berücksichtigung der Windlasten, die für solche hohen Strukturen von entscheidender Bedeutung sind. Koechlin nutzte dabei die bereits beschriebenen Prinzipien der Graphostatik, um die optimale Form und Struktur des Turms zu berechnen. Die Linienführung des Turms folgte der „Stützlinie“, die die Kräfteaufnahme und -verteilung innerhalb der Struktur optimierte.
Ein wichtiger technischer Aspekt des Entwurfs war die Lastabtragung. Bei einem Turm dieser Höhe wirken enorme Windkräfte, die eine große Herausforderung darstellen. Koechlin berücksichtigte diese Kräfte und entwickelte eine Form, die diesen Belastungen standhalten konnte. Die Struktur sollte so gestaltet sein, dass sie sowohl vertikale als auch horizontale Lasten effizient ableiten konnte. Dies wurde durch die sich verjüngende Form und die Fachwerkkonstruktion erreicht.
Zusammenarbeit mit Sauvestre und Eiffel
Als Koechlin und Nouguier ihren Entwurf Gustave Eiffel vorstellten, war dieser zunächst skeptisch, erlaubte jedoch die Weiterarbeit. Eiffel beauftragte den Architekten Stephen Sauvestre mit der Überarbeitung des Entwurfs. Sauvestre fügte dekorative Elemente und Plattformen hinzu, um den Turm attraktiver zu gestalten. Dieser überarbeitete Entwurf wurde dem Ausstellungskomitee vorgestellt und letztlich akzeptiert.
Eiffel präsentierte den überarbeiteten Entwurf nicht nur als architektonisches Highlight, sondern auch als wissenschaftliches Instrument. Er argumentierte, dass der Turm für meteorologische, astronomische und aerodynamische Experimente genutzt werden könne. Diese multifunktionale Ausrichtung trug wesentlich zur Akzeptanz des Projekts bei. Bei genauem Blick auf das Projekt fällt auf, dass Gustave Eiffel im Grunde nichts am Eiffelturm beigetragen. Er hat es nur gut verkauft, so dass der Turm letztlich gebaut werden durfte.
Die meisten der rund 18.000 Einzelteile des Eiffelturms werden von Nieten zusammengehalten.
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Innovative Techniken beim Bau des Eiffelturms
Der Bau des Eiffelturms begann im Januar 1887 und dauerte etwas mehr als zwei Jahre. Maurice Koechlin, der maßgebliche Ingenieur hinter dem Projekt, entwickelte und implementierte eine Reihe von innovativen Techniken, die den Bau des Eiffelturms ermöglichten und revolutionierten.
Eine der bemerkenswertesten Innovationen beim Bau des Eiffelturms war die präzise Vorfertigung der einzelnen Bauteile. In der Fabrik in Levallois-Perret, einem Vorort von Paris, wurden die 18.038 Einzelteile des Turms mit höchster Genauigkeit vorgefertigt. Jedes Teil wurde nummeriert, um eine schnelle und fehlerfreie Montage vor Ort zu gewährleisten.
2,5 Millionen Nieten halten den Eiffelturm zusammen
Die Verbindungstechnik mit Nieten war eine weitere technische Meisterleistung. Insgesamt wurden 2,5 Millionen Nieten verwendet, um die Teile des Turms zusammenzufügen. Die Nieten wurden vor Ort erhitzt, durch die Löcher der Eisenplatten geschlagen und auf der anderen Seite zu einem Kopf geformt.
Der Bau des Eiffelturms erforderte spezielle Hebekräne, die an den Pfeilern angebracht wurden. Diese Kräne hoben die vorgefertigten Eisenstücke in Position. Zusätzlich wurden temporäre Holzstützen und Gerüste verwendet, um den Arbeitern sicheren Zugang zu allen Teilen des Turms zu ermöglichen. Diese Gerüste waren so konstruiert, dass sie flexibel angepasst werden konnten, um den Fortschritt der Arbeiten zu unterstützen.
Der modulare Bauprozess ermöglichte es, den Eiffelturm in Abschnitten zu errichten. Der Turm wurde in vier Hauptphasen gebaut, beginnend mit den Fundamentarbeiten und endend mit der Vervollständigung der Spitze. Jede Phase war in sich abgeschlossen, was eine präzise Kontrolle des Baufortschritts und der Qualität ermöglichte.
| 7300 Tonnen Eisen |
| Der Eiffelturm besteht hauptsächlich aus Eisen, einem Material, das aufgrund seiner Festigkeit und Verfügbarkeit gewählt wurde. Der gesamte Turm wiegt etwa 10.100 Tonnen, wovon 7300 Tonnen auf das Eisen entfallen. Die Verwendung von Eisen ermöglichte eine schlanke und dennoch stabile Struktur. Die Eisenstücke wurden in einer Fabrik in Levallois-Perret, einem Vorort von Paris, vorgefertigt. Jedes Stück war genau nummeriert, um den Zusammenbau auf der Baustelle zu erleichtern. |
Bauprozess erfolgte in vier Hauptphasen
Der Bau des Eiffelturms war, wie bereits geschrieben, in vier Hauptphasen unterteilt. Hier eine etwas ausführlichere Beschreibung:
- Fundamentarbeiten: Der Bau begann mit den Fundamentarbeiten im Januar 1887. Für die Nord- und Südpfeiler, die auf festem Boden lagen, wurden flache Betonfundamente verwendet. Die Ost- und Westpfeiler benötigten jedoch tiefere Fundamente, die mit Druckluftschächten in den weichen, wassergesättigten Boden getrieben wurden.
- Errichtung der Pfeiler: Die vier Pfeiler, die die Basis des Turms bilden, wurden mit Hilfe von Gerüsten und temporären Holzstützen errichtet. Jeder Pfeiler besteht aus vier Bögen, die sich nach oben verjüngen und an den ersten Plattformen zusammentreffen.
- Montage der Plattformen: Der Turm hat drei Plattformen, die in verschiedenen Höhen (57 Meter, 115 Meter und 276 Meter) angebracht sind. Diese Plattformen wurden als Montageplattformen verwendet und boten gleichzeitig Aussichtspunkte für die Besucher.
- Vervollständigung der Spitze: Die Spitze des Turms wurde zuletzt errichtet. Sie beherbergt Antennen und Messgeräte, die den Turm für wissenschaftliche Experimente nutzbar machten.
Weitere Projekte und Erfolge
Neben dem Eiffelturm trug Koechlin zu vielen weiteren bedeutenden Projekten bei. Er war maßgeblich an der Konstruktion des Garabit-Viadukts beteiligt, einer Brücke, die eine 120 Meter tiefe Schlucht überspannte. Diese Brücke zeichnete sich durch ihren sichelförmigen Bogen und ihre fachwerkartigen Pfeiler aus.
Koechlin war auch für die Tragkonstruktion der Freiheitsstatue verantwortlich. Die Kupferplatten der Statue wurden auf einem geraden Fachwerkmast befestigt, der auf Windbelastungen ausgelegt war. Seine letzten Jahre verbrachte der Ingenieur zurückgezogen in Veytaux, Schweiz, wo er 1946 im Alter von 90 Jahren starb. Obwohl er im Schatten von Gustave Eiffel stand, bleibt sein Beitrag zur Ingenieurarchitektur unvergessen.
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