Wolkenkratzer

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Der 2009 fertiggestellte Burj Khalifa in Dubai, Vereinigte Arabische Emirate, ist mit einer Höhe von 829,8 Metern das derzeit höchste Gebäude der Welt. Die Rücksprünge in verschiedenen Höhen sind ein typisches Merkmal von Wolkenkratzern.

Ein Wolkenkratzer ist ein hohes, durchgehend bewohnbares Gebäude mit mehreren Stockwerken. Moderne Quellen definieren Wolkenkratzer derzeit als Gebäude mit einer Höhe von mindestens 100 Metern oder 150 Metern, obwohl es keine allgemein anerkannte Definition gibt. Wolkenkratzer sind sehr hohe Hochhäuser. Historisch gesehen bezog sich der Begriff zunächst auf Gebäude mit 10 bis 20 Stockwerken, als man in den 1880er Jahren begann, diese Art von Gebäuden zu bauen. Wolkenkratzer können Büros, Hotels, Wohnräume und Einzelhandelsflächen beherbergen.

Ein gemeinsames Merkmal von Wolkenkratzern ist ein Stahlgerüst, das Vorhangfassaden trägt. Diese Vorhangfassaden stützen sich entweder auf das darunter liegende Gerüst oder sind von dem darüber liegenden Gerüst abgehängt, anstatt auf tragenden Wänden einer herkömmlichen Konstruktion zu ruhen. Einige frühe Wolkenkratzer verfügen über ein Stahlgerüst, das den Bau von tragenden Wänden ermöglicht, die höher sind als solche aus Stahlbeton.

Die Wände moderner Wolkenkratzer sind nicht tragend, und die meisten Wolkenkratzer zeichnen sich durch große Fensterflächen aus, die durch Stahlrahmen und Vorhangfassaden ermöglicht werden. Allerdings können Wolkenkratzer auch Vorhangfassaden haben, die herkömmliche Wände mit einer kleinen Fensterfläche imitieren. Moderne Wolkenkratzer haben häufig eine röhrenförmige Struktur und sind so konzipiert, dass sie wie ein Hohlzylinder wirken, um Wind-, Erdbeben- und anderen seitlichen Belastungen standzuhalten. Um schlanker zu wirken, weniger Windbelastung zuzulassen und mehr Tageslicht auf den Boden zu leiten, sind viele Wolkenkratzer mit Rücksprüngen versehen, was in einigen Fällen auch bautechnisch erforderlich ist.

Im Februar 2022 gibt es weltweit nur vierzehn Städte mit mehr als 100 Wolkenkratzern, die 150 m oder höher sind: Hongkong mit 518 Wolkenkratzern; Shenzhen, China, mit 343 Wolkenkratzern; New York City, USA, mit 300 Wolkenkratzern; Dubai, VAE, mit 237 Wolkenkratzern; Mumbai, Indien, mit 208 Wolkenkratzern; Shanghai, China, mit 180 Wolkenkratzern; Tokio, Japan, mit 165 Wolkenkratzern; Guangzhou, China, mit 152 Wolkenkratzern; Kuala Lumpur, Malaysia, mit 148 Wolkenkratzern; Chongqing, China, mit 135 Wolkenkratzern; Chicago, Vereinigte Staaten, mit 135 Wolkenkratzern; Wuhan, China, mit 109 Wolkenkratzern; Bangkok, Thailand, mit 108 Wolkenkratzern; und Jakarta, Indonesien, mit 108 Wolkenkratzern.

Taipei 101 in Taipeh/Taiwan, mit 509,2 Metern von 2004 bis 2007 das höchste Gebäude der Welt.

Als Wolkenkratzer bezeichnet man besonders hohe Hochhäuser. Üblicherweise wird die Bezeichnung ab 150 Metern Höhe verwendet, wobei diese Höhenmarke je nach Zusammenhang und Region abweichen kann.

Sie werden oft als Symbole für wirtschaftliche Macht und das Streben nach Wachstum angesehen, für ihre Erbauer und Besitzer können sie repräsentative Zwecke erfüllen. In vielen dicht bebauten Städten sind sie auch schlicht ein Ausdruck von Platzmangel und hoher Nachfrage. Der deutsche Begriff ist eine Lehnübersetzung des englischen skyscraper, das wiederum aus der Fachsprache der Seefahrer stammt, wo es den höchsten Mast eines Segelschiffs bezeichnet.

Definition

Nach einigen Maßstäben tauchte das, was als "Wolkenkratzer" bekannt wurde, zum ersten Mal in Chicago auf, als 1885 mit dem Home Insurance Building das weltweit erste Gebäude in Stahlrahmenbauweise fertiggestellt wurde. Es wurde 1931 abgerissen.

Der Begriff "Wolkenkratzer" wurde erstmals im späten 19. Jahrhundert für Gebäude in Stahlskelettbauweise mit mindestens 10 Stockwerken verwendet, da die Öffentlichkeit über die hohen Gebäude in amerikanischen Großstädten wie Chicago, New York City, Philadelphia, Detroit und St. Louis staunte.

Der erste Wolkenkratzer in Stahlrahmenbauweise war das Home Insurance Building, ursprünglich 10 Stockwerke mit einer Höhe von 42 m oder 138 Fuß, in Chicago im Jahr 1885; zwei weitere Stockwerke wurden hinzugefügt. Einige verweisen auf das 10-stöckige Jayne Building (1849-50) in Philadelphia als Proto-Wolkenkratzer oder auf das siebenstöckige Equitable Life Building in New York, das 1870 gebaut wurde. Die Stahlskelettbauweise hat den Bau der heutigen Wolkenkratzer ermöglicht, die heute weltweit gebaut werden. Ob und warum ein Bauwerk zum ersten Wolkenkratzer ernannt wird, hängt davon ab, welche Faktoren berücksichtigt werden.

Die strukturelle Definition des Wortes Wolkenkratzer wurde später von Architekturhistorikern auf der Grundlage der technischen Entwicklungen der 1880er Jahre, die den Bau hoher mehrstöckiger Gebäude ermöglicht hatten, verfeinert. Diese Definition stützte sich auf das Stahlskelett - im Gegensatz zu Konstruktionen aus tragendem Mauerwerk, die 1891 mit dem Monadnock Building in Chicago ihre praktische Grenze überschritten.

Was ist das Hauptmerkmal eines hohen Bürogebäudes? Es ist erhaben. Es muss hoch sein. Es muss die Kraft und Macht der Höhe, die Herrlichkeit und den Stolz der Erhabenheit in sich tragen. Es muss in jedem Zentimeter eine stolze und emporragende Sache sein, die sich in schierer Erhabenheit so erhebt, dass sie von unten bis oben eine Einheit ohne eine einzige abweichende Linie bildet.

- Louis Sullivans Das hohe Bürogebäude, künstlerisch betrachtet (1896)

Einige Bauingenieure definieren ein Hochhaus als eine vertikale Konstruktion, bei der Wind ein größerer Belastungsfaktor ist als Erdbeben oder Gewicht. Dieses Kriterium gilt nicht nur für Hochhäuser, sondern auch für einige andere hohe Bauwerke, wie z. B. Türme.

Verschiedene Organisationen in den Vereinigten Staaten und Europa definieren Wolkenkratzer als Gebäude mit einer Höhe von mindestens 150 Metern oder höher, wobei "supertall" Wolkenkratzer für Gebäude mit einer Höhe von mehr als 300 m und "megatall" Wolkenkratzer für Gebäude mit einer Höhe von mehr als 600 m sind.

Das höchste Bauwerk der Antike war die 146 m hohe Große Pyramide von Gizeh im alten Ägypten, die im 26. Jahrhundert v. Chr. erbaut wurde. Jh. v. Chr. erbaut wurde. Sie wurde Jahrtausende lang nicht übertroffen, wobei die 160 m hohe Kathedrale von Lincoln sie 1311-1549 übertraf, bevor ihre Hauptturmspitze zusammenbrach. Das Washington Monument wiederum wurde erst 1884 mit einer Höhe von 169 m (555 Fuß) übertroffen. Da sie jedoch unbewohnt sind, entspricht keines dieser Bauwerke der modernen Definition eines Wolkenkratzers.

Hochhauswohnungen waren schon in der Antike weit verbreitet. Antike römische Insulae in kaiserlichen Städten erreichten 10 und mehr Stockwerke. Seit Augustus (reg. 30 v. Chr. - 14 n. Chr.) versuchten mehrere Kaiser, die Höhe mehrstöckiger Gebäude auf 20 bis 25 m zu begrenzen, hatten damit aber nur begrenzten Erfolg. Die unteren Stockwerke wurden in der Regel von Geschäften oder wohlhabenden Familien belegt, die oberen an die Unterschicht vermietet. Überlebende Oxyrhynchus-Papyri weisen darauf hin, dass es in Provinzstädten wie Hermopolis im 3. Jahrhundert n. Chr. im römischen Ägypten siebenstöckige Gebäude gab.

Die Skylines vieler bedeutender mittelalterlicher Städte wiesen eine große Anzahl von Hochhäusern auf, die von den Wohlhabenden zu Verteidigungs- und Statuszwecken errichtet wurden. Im Bologna des 12. Jahrhunderts gab es zeitweise zwischen 80 und 100 Wohntürme, von denen der 97,2 m hohe Asinelli-Turm der höchste ist. Ein florentinisches Gesetz aus dem Jahr 1251 verfügte, dass alle städtischen Gebäude sofort auf weniger als 26 m reduziert werden sollten. Auch aus mittelgroßen Städten dieser Zeit sind zahlreiche Türme bekannt, wie die 72 bis zu 51 m hohen Türme in San Gimignano.

Die mittelalterliche ägyptische Stadt Fustat beherbergte zahlreiche Wohnhochhäuser, die Al-Muqaddasi im 10. Jahrhundert als minarettähnlich beschrieb. Nasir Khusraw beschrieb im frühen 11. Jahrhundert einige von ihnen, die bis zu 14 Stockwerke hoch waren und im obersten Stockwerk Dachgärten mit von Ochsen gezogenen Wasserrädern zur Bewässerung besaßen. Im Kairo des 16. Jahrhunderts gab es Wohnhochhäuser, bei denen die beiden unteren Etagen für Geschäfts- und Lagerzwecke genutzt wurden und die darüber liegenden Etagen an Mieter vermietet waren. Ein frühes Beispiel für eine Stadt, die vollständig aus Hochhäusern bestand, ist die Stadt Shibam im Jemen aus dem 16. Shibam bestand aus mehr als 500 Turmhäusern, die jeweils 5 bis 11 Stockwerke hoch waren, wobei jedes Stockwerk eine von einer einzigen Familie bewohnte Wohnung darstellte. Die Stadt wurde auf diese Weise gebaut, um sie vor Angriffen der Beduinen zu schützen. In Shibam stehen noch immer die höchsten Lehmziegelgebäude der Welt, von denen viele über 30 m hoch sind.

Ein frühes modernes Beispiel für Hochhäuser fand sich im schottischen Edinburgh des 17. Jahrhunderts, wo eine Stadtmauer die Stadtgrenzen begrenzte. Aufgrund der begrenzten Fläche, die für die Bebauung zur Verfügung stand, wurden die Häuser in die Höhe gebaut. Gebäude mit 11 Stockwerken waren üblich, und es gibt Aufzeichnungen von Gebäuden mit bis zu 14 Stockwerken. Viele der aus Stein gebauten Gebäude sind noch heute in der Altstadt von Edinburgh zu sehen. Das älteste Gebäude der Welt mit Eisenfachwerk, wenn auch nur teilweise, ist The Flaxmill (auch bekannt als "Maltings") in Shrewsbury, England. Sie wurde 1797 erbaut und gilt als "Großvater der Wolkenkratzer", da sich aus der feuerfesten Kombination aus gusseisernen Säulen und gusseisernen Trägern das moderne Stahlgerüst entwickelte, das moderne Wolkenkratzer erst möglich machte. Im Jahr 2013 wurde die Finanzierung für den Umbau des verfallenen Gebäudes in Büros bestätigt.

Frühe Wolkenkratzer

Das 1864 erbaute Oriel Chambers in Liverpool ist das weltweit erste Gebäude mit Metallrahmen und Glasfassade. Die Steinpfosten sind dekorativ.
Das Wainwright Building, ein 10-stöckiges Bürogebäude aus rotem Backstein in St. Louis, Missouri, erbaut 1891

1857 führte Elisha Otis im E.V. Haughwout Building in New York City den Sicherheitsaufzug ein, der einen bequemen und sicheren Transport in die oberen Stockwerke eines Gebäudes ermöglichte. Später führte Otis die ersten kommerziellen Personenaufzüge im Equitable Life Building im Jahr 1870 ein, das von einigen Architekturhistorikern als erster Wolkenkratzer angesehen wird. Eine weitere entscheidende Entwicklung war die Verwendung eines Stahlrahmens anstelle von Stein oder Ziegeln, da sonst die Wände in den unteren Stockwerken eines hohen Gebäudes zu dick gewesen wären, um praktisch zu sein. Eine frühe Entwicklung in diesem Bereich waren die Oriel Chambers in Liverpool, England. Es war nur fünf Stockwerke hoch. In der Royal Academy of Arts heißt es: "Die Kritiker waren damals entsetzt über die "großen Ansammlungen hervorstehender Glasblasen". Tatsächlich war es ein Vorläufer der modernistischen Architektur, denn es war das erste Gebäude der Welt mit einer metallgerahmten Glasfassade, einem Designelement, das helle, luftige Innenräume schafft und seither weltweit als prägendes Merkmal von Wolkenkratzern verwendet wird".

Weitere Entwicklungen führten zu dem, was viele Menschen und Organisationen für den ersten Wolkenkratzer der Welt halten: das zehnstöckige Home Insurance Building in Chicago, das 1884-1885 gebaut wurde. Obwohl seine ursprüngliche Höhe von 42,1 m (138 ft) heute nicht einmal als Wolkenkratzer gilt, war es rekordverdächtig. Der Bau hoher Gebäude in den 1880er Jahren gab dem Wolkenkratzer seine erste architektonische Bewegung, die allgemein als Chicagoer Schule bezeichnet wird und den so genannten Commercial Style entwickelte.

Der Architekt, Major William Le Baron Jenney, entwarf ein tragendes Tragwerk. Bei diesem Gebäude trug ein Stahlrahmen das gesamte Gewicht der Wände, anstatt dass tragende Wände das Gewicht des Gebäudes trugen. Diese Entwicklung führte zur "Chicagoer Skelettbauweise". Neben dem Stahlrahmen verfügte das Home Insurance Building auch über Feuerschutzvorrichtungen, Aufzüge und elektrische Leitungen - Schlüsselelemente der meisten heutigen Wolkenkratzer.

Das 45 m hohe Rand McNally Building von Burnham and Root in Chicago (1889) war der erste Wolkenkratzer in Stahlskelettbauweise, während das 41 m hohe Wainwright Building von Louis Sullivan in St. Louis (Missouri) (1891) das erste Gebäude in Stahlskelettbauweise war, das mit hoch aufragenden vertikalen Bändern die Höhe des Gebäudes betonte und daher als erster früher Wolkenkratzer gilt. Im Jahr 1889 war die Mole Antonelliana in Italien 167 m (549 ft) hoch.

Die meisten frühen Wolkenkratzer entstanden gegen Ende des 19. Jahrhunderts in den von Landmangel geplagten Gebieten von Chicago und New York City. Ein Grundstücksboom in Melbourne, Australien, zwischen 1888 und 1891 spornte den Bau einer beträchtlichen Anzahl von frühen Wolkenkratzern an, von denen jedoch keiner stahlverstärkt war und nur wenige heute noch stehen. Später wurden Höhenbegrenzungen und Brandschutzauflagen eingeführt. In den späten 1800er Jahren sahen sich die Londoner Bauherren aufgrund von Problemen mit bestehenden Gebäuden in ihrer Bauhöhe eingeschränkt. Die Entwicklung von Hochhäusern in London ist an bestimmten Standorten eingeschränkt, wenn sie den geschützten Blick auf die St. Paul's Cathedral und andere historische Gebäude behindern würden. Diese Politik, St Paul's Heights", gilt offiziell seit 1937.

Bedenken hinsichtlich der Ästhetik und des Brandschutzes hatten in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Entwicklung von Wolkenkratzern in ganz Kontinentaleuropa ebenfalls behindert. Einige bemerkenswerte Ausnahmen sind das 43 m hohe Witte Huis (Weißes Haus) von 1898 in Rotterdam, das 51. 5 m hohen PAST-Gebäude (1906-1908) in Warschau, das 1911 fertiggestellte, 90 m hohe Royal Liver Building in Liverpool, das 57 m hohe Marx-Haus von 1924 in Düsseldorf, die 61 m hohen Kungstornen (Königstürme) in Stockholm, Schweden, die 1924-25 errichtet wurden, das 89 m hohe Edificio Telefónica in Madrid, Spanien, das 1929 gebaut wurde, das 87. 5 m (287 ft) Boerentoren in Antwerpen, Belgien, gebaut 1932; das 66 m (217 ft) Prudential Building in Warschau, Polen, gebaut 1934; und der 108 m (354 ft) Torre Piacentini in Genua, Italien, gebaut 1940.

Nach einem frühen Wettstreit zwischen Chicago und New York City um das höchste Gebäude der Welt übernahm New York 1895 mit der Fertigstellung des 103 m hohen American Surety Building die Führung und behielt für viele Jahre den Titel des höchsten Gebäudes der Welt.

Moderne Wolkenkratzer

Moderne Wolkenkratzer bestehen aus einem Stahl- oder Stahlbetongerüst und Vorhangfassaden aus Glas oder poliertem Stein. Sie verwenden mechanische Geräte wie Wasserpumpen und Aufzüge. Nach Angaben des CTBUH hat sich der Wolkenkratzer seit den 1960er Jahren von einem Symbol für die Macht nordamerikanischer Unternehmen zu einem Symbol für die Stellung einer Stadt oder Nation in der Welt gewandelt.

Wolkenkratzer der Zwischenkriegszeit
Das Empire State Building (1931), in New York City
Boerentoren (1932) in Antwerpen
Edificio Kavanagh (1934) in Buenos Aires

Der Bau von Wolkenkratzern trat 1930 aufgrund der Weltwirtschaftskrise und des Zweiten Weltkriegs in eine drei Jahrzehnte andauernde Stagnation ein. Kurz nach Kriegsende begann die Sowjetunion mit dem Bau einer Reihe von Wolkenkratzern in Moskau. Sieben davon, die so genannten "Sieben Schwestern", wurden zwischen 1947 und 1953 gebaut; eines davon, das Hauptgebäude der Staatlichen Universität Moskau, war fast vier Jahrzehnte lang (1953-1990) das höchste Gebäude in Europa. Weitere Wolkenkratzer im Stil des sozialistischen Klassizismus wurden in Ostdeutschland (Frankfurter Tor), Polen (PKiN), der Ukraine (Hotel Ukrayina), Lettland (Akademie der Wissenschaften) und anderen Ländern des Ostblocks errichtet. In den Jahren unmittelbar nach dem Zweiten Weltkrieg begannen auch die westeuropäischen Länder, höhere Wolkenkratzer zuzulassen. Frühe Beispiele sind das Edificio España (Spanien) und Torre Breda (Italien).

Ab den 1930er Jahren entstanden Wolkenkratzer in verschiedenen Städten Ost- und Südostasiens sowie in Lateinamerika. Ab den späten 1950er Jahren wurden sie auch in Städten Afrikas, des Nahen Ostens, Südasiens und Ozeaniens gebaut.

Wolkenkratzerprojekte nach dem Zweiten Weltkrieg lehnten in der Regel die klassischen Entwürfe der frühen Wolkenkratzer ab und orientierten sich stattdessen an einem einheitlichen internationalen Stil; viele ältere Wolkenkratzer wurden dem Zeitgeschmack entsprechend umgestaltet oder sogar abgerissen, wie das New Yorker Singer Building, das einst der höchste Wolkenkratzer der Welt war.

Der deutsche Architekt Ludwig Mies van der Rohe wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zu einem der bekanntesten Architekten der Welt. Er erfand den Wolkenkratzer mit Glasfassade und entwarf zusammen mit dem Norweger Fred Severud 1958 das Seagram Building, einen Wolkenkratzer, der oft als Höhepunkt der modernistischen Hochhausarchitektur angesehen wird.

Modernistische Wolkenkratzer der Nachkriegszeit
Das UN-Sekretariatsgebäude (1952), in New York City
Das Seagram Building (1958), in New York City
Chałubińskiego 8 (1978) in Warschau

Der Bau von Wolkenkratzern erlebte in den 1960er Jahren einen Aufschwung. Auslöser für diesen Aufschwung waren eine Reihe von Innovationen, die es den Menschen ermöglichten, in "Städten im Himmel" zu leben und zu arbeiten.

Fazlur Rahman Khan ist dafür bekannt, dass er einige sehr wichtige Fortschritte in der Hochhaustechnik gemacht hat. Skulptur zu Ehren Khans am Willis Tower.

In den frühen 1960er Jahren entdeckte der bangladeschisch-amerikanische Bauingenieur Fazlur Rahman Khan, der als "Vater der Röhrenkonstruktionen" für Hochhäuser gilt, dass die vorherrschende starre Stahlrahmenkonstruktion nicht das einzige für hohe Gebäude geeignete System war, und läutete damit eine neue Ära des Wolkenkratzerbaus ein, bei der mehrere Konstruktionssysteme zum Einsatz kamen. Seine zentrale Innovation in der Hochhausplanung und -konstruktion war das Konzept der "Röhren"-Strukturen, einschließlich der "gerahmten Röhre", der "Fachwerkröhre" und der "gebündelten Röhre". Sein "Röhrenkonzept", bei dem die gesamte Außenwandstruktur eines Gebäudes wie eine dünnwandige Röhre aufgebaut ist, revolutionierte das Design von Hochhäusern. Diese Systeme ermöglichen eine größere wirtschaftliche Effizienz und erlauben es den Wolkenkratzern, verschiedene Formen anzunehmen, da sie nicht mehr rechteckig und kastenförmig sein müssen. Das erste Gebäude, bei dem die Röhrenstruktur zum Einsatz kam, war das Chestnut-De-Witt-Apartmentgebäude, das als eine der wichtigsten Entwicklungen in der modernen Architektur gilt. Diese neuen Entwürfe öffneten Bauunternehmern, Ingenieuren, Architekten und Investoren eine wirtschaftliche Tür, denn sie ermöglichten es, auf kleinstem Raum große Mengen an Immobilien zu bauen. In den nächsten fünfzehn Jahren wurden viele Türme von Fazlur Rahman Khan und der "Zweiten Chicagoer Schule" gebaut, darunter das hundertstöckige John Hancock Center und der gewaltige 442 m hohe Willis Tower (1.450 Fuß). Weitere Pioniere auf diesem Gebiet sind Hal Iyengar, William LeMessurier und Minoru Yamasaki, der Architekt des World Trade Center.

Viele Gebäude, die in den 70er Jahren entworfen wurden, hatten keinen besonderen Stil und erinnerten an Ornamente früherer Gebäude, die vor den 50er Jahren entworfen wurden. Diese Entwürfe ignorierten die Umgebung und überfrachteten die Strukturen mit dekorativen Elementen und extravaganten Oberflächen. Fazlur Khan lehnte diesen Gestaltungsansatz ab und hielt die Entwürfe eher für skurril als für rational. Außerdem hielt er sie für eine Verschwendung wertvoller natürlicher Ressourcen. Khan setzte sich für Strukturen ein, die in die Architektur integriert waren, und für einen möglichst geringen Materialeinsatz, der die Umwelt am wenigsten belastete. Die nächste Ära der Wolkenkratzer wird sich auf die Umwelt konzentrieren, einschließlich der Leistung der Strukturen, der Materialtypen, der Baupraktiken, des absolut minimalen Einsatzes von Materialien/natürlichen Ressourcen, der verkörperten Energie innerhalb der Strukturen und, was noch wichtiger ist, eines ganzheitlich integrierten Gebäudesystemansatzes.

Postmoderne Wolkenkratzer
One PPG Place (1984), in Pittsburgh
Messeturm (1991), in Frankfurt
Petronas Towers (1998), in Kuala Lumpur

Moderne Baupraktiken in Bezug auf Hochhäuser haben zur Erforschung der "Eitelkeitshöhe" geführt. Nach dem CTBUH ist die Eitelkeitshöhe der Abstand zwischen dem höchsten Stockwerk und der architektonischen Spitze (ohne Antennen, Fahnenmasten oder andere funktionale Erweiterungen). Bereits in den 1920er- und 1930er-Jahren tauchte die Eitelkeitshöhe erstmals bei Wolkenkratzern in New York City auf, aber auch bei sehr hohen Gebäuden machen solche unbewohnbaren Anbauten im Durchschnitt 30 % ihrer Höhe aus, was potenzielle Definitions- und Nachhaltigkeitsprobleme aufwirft. Die aktuelle Ära der Wolkenkratzer konzentriert sich auf die Nachhaltigkeit, die gebaute und natürliche Umwelt, einschließlich der Leistung der Strukturen, der Materialtypen, der Baupraktiken, des absolut minimalen Einsatzes von Materialien und natürlichen Ressourcen, der Energie innerhalb der Struktur und eines ganzheitlich integrierten Gebäudesystemansatzes. LEED ist ein aktueller Standard für grünes Bauen.

Auf architektonischer Ebene kehrte mit den Bewegungen der Postmoderne, des New Urbanism und der Neuen Klassischen Architektur, die sich seit den 1980er Jahren etabliert haben, ein eher klassischer Ansatz zum globalen Hochhausdesign zurück, der auch heute noch beliebt ist. Beispiele hierfür sind das Wells Fargo Center, der NBC Tower, Parkview Square, 30 Park Place, der Messeturm, die ikonischen Petronas Towers und der Jin Mao Tower.

Andere zeitgenössische Stile und Bewegungen im Hochhausdesign sind organisch, nachhaltig, neo-futuristisch, strukturalistisch, hochtechnologisch, dekonstruktivistisch, blob, digital, stromlinienförmig, neuartig, kritisch regionalistisch, vernakulär, Neo Art Deco und neohistoristisch, auch bekannt als revivalistisch.

Der 3. September ist der weltweite Gedenktag für Wolkenkratzer, der so genannte "Skyscraper Day".

In den 1920er und frühen 1930er Jahren wetteiferten die Bauherren von New York City mit immer höheren Gebäuden um den Titel "höchstes Gebäude der Welt". Der Höhepunkt war die Fertigstellung des 318,9 m hohen Chrysler Building im Jahr 1930 und des 443,2 m hohen Empire State Building im Jahr 1931, das vierzig Jahre lang das höchste Gebäude der Welt war. Der erste fertiggestellte, 417 m hohe Turm des World Trade Center wurde 1972 zum höchsten Gebäude der Welt. Er wurde jedoch innerhalb von zwei Jahren vom Sears Tower (heute Willis Tower) in Chicago überholt. Der 442 m hohe Sears Tower war 24 Jahre lang, von 1974 bis 1998, das höchste Gebäude der Welt, bis er von den 452 m hohen Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur verdrängt wurde, die diesen Titel sechs Jahre lang hielten.

Design und Konstruktion

Zeitgenössische Wolkenkratzer in Shanghai

Bei der Planung und dem Bau von Wolkenkratzern geht es darum, sichere, bewohnbare Räume in sehr hohen Gebäuden zu schaffen. Die Gebäude müssen ihr Gewicht tragen, Wind und Erdbeben standhalten und die Bewohner vor Feuer schützen. Gleichzeitig müssen sie aber auch bequem zugänglich sein, selbst in den oberen Stockwerken, und den Bewohnern ein angenehmes Klima bieten. Die Probleme, die sich bei der Planung von Wolkenkratzern stellen, gehören zu den komplexesten, die es gibt, da sie ein Gleichgewicht zwischen Wirtschaftlichkeit, Technik und Baumanagement erfordern.

Ein gemeinsames Merkmal von Wolkenkratzern ist ein Stahlgerüst, an dem Vorhangfassaden aufgehängt sind, anstelle von tragenden Wänden in konventioneller Bauweise. Die meisten Wolkenkratzer haben ein Stahlgerüst, das es ermöglicht, sie höher zu bauen als typische tragende Wände aus Stahlbeton. Wolkenkratzer haben in der Regel eine besonders kleine Fläche dessen, was man üblicherweise als Wände bezeichnet. Da die Wände nicht tragend sind, zeichnen sich die meisten Wolkenkratzer durch Fensterflächen aus, die durch das Konzept des Stahlrahmens und der Vorhangfassade ermöglicht werden. Wolkenkratzer können jedoch auch Vorhangfassaden haben, die herkömmliche Wände imitieren und eine kleine Fensterfläche aufweisen.

Das Konzept des Wolkenkratzers ist ein Produkt des Industriezeitalters, das durch billige Energie aus fossilen Brennstoffen und industriell veredelte Rohstoffe wie Stahl und Beton ermöglicht wurde. Der Bau von Wolkenkratzern wurde durch die Stahlskelettbauweise ermöglicht, die ab Ende des 19. Jahrhunderts die Ziegel- und Mörtelbauweise ablöste und sie schließlich im 20.

Die Stahlrahmen werden bei sehr hohen Gebäuden ineffizient und unwirtschaftlich, da die nutzbare Bodenfläche für immer größere Stützpfeiler reduziert wird. Seit etwa 1960 werden für Hochhäuser röhrenförmige Konstruktionen verwendet. Dadurch wird weniger Material verbraucht (aus wirtschaftlicher Sicht effizienter - der Willis Tower verbraucht ein Drittel weniger Stahl als das Empire State Building) und gleichzeitig eine größere Höhe erreicht. Es ermöglicht weniger Innensäulen und damit mehr nutzbare Fläche. Außerdem können die Gebäude verschiedene Formen annehmen.

Aufzüge sind ein typisches Merkmal von Wolkenkratzern. Im Jahr 1852 führte Elisha Otis den Sicherheitsaufzug ein, der eine bequeme und sichere Beförderung von Personen in die oberen Stockwerke ermöglichte. Eine weitere entscheidende Entwicklung war die Verwendung eines Stahlrahmens anstelle von Stein oder Ziegeln, da sonst die Wände in den unteren Stockwerken eines Hochhauses zu dick wären, um praktisch zu sein. Zu den wichtigsten Herstellern von Aufzügen gehören heute Otis, ThyssenKrupp, Schindler und KONE.

Fortschritte in der Bautechnik haben es ermöglicht, dass Wolkenkratzer immer schmaler und gleichzeitig immer höher werden. Einige dieser neuen Techniken umfassen Massendämpfer zur Verringerung von Vibrationen und Schwankungen sowie Lücken, durch die Luft strömen kann, um die Windscherung zu verringern.

Grundlegende Überlegungen zur Konstruktion

Eine gute Tragwerksplanung ist bei den meisten Gebäuden wichtig, besonders aber bei Wolkenkratzern, da selbst ein geringes Risiko eines katastrophalen Versagens angesichts des hohen Preises inakzeptabel ist. Dies stellt Bauingenieure vor ein Paradoxon: Die einzige Möglichkeit, ein Versagen auszuschließen, besteht darin, alle Versagensarten zu testen, sowohl im Labor als auch in der Praxis. Aber die einzige Möglichkeit, alle Versagensarten zu kennen, besteht darin, aus früheren Fehlern zu lernen. Daher kann kein Ingenieur absolut sicher sein, dass ein bestimmtes Bauwerk allen Belastungen standhält, die zu einem Versagen führen könnten, sondern nur über ausreichend große Sicherheitsmargen verfügen, so dass ein Versagen akzeptabel unwahrscheinlich ist. Wenn Gebäude versagen, fragen sich die Ingenieure, ob das Versagen auf einen Mangel an Voraussicht oder auf einen unbekannten Faktor zurückzuführen ist.

Belastung und Vibration

Die Belastung, der ein Wolkenkratzer ausgesetzt ist, ergibt sich größtenteils aus der Kraft des Baumaterials selbst. Bei den meisten Gebäudekonstruktionen ist das Gewicht des Bauwerks viel größer als das Gewicht des Materials, das es über sein Eigengewicht hinaus tragen soll. Technisch ausgedrückt ist die Eigenlast, also die Last der Struktur, größer als die Nutzlast, also das Gewicht der Gegenstände in der Struktur (Menschen, Möbel, Fahrzeuge usw.). Daher ist die Menge an Baumaterial, die in den unteren Etagen eines Wolkenkratzers benötigt wird, viel größer als die Menge an Material, die in den oberen Etagen benötigt wird. Dies ist nicht immer visuell erkennbar. Die Rücksprünge des Empire State Building sind das Ergebnis der damaligen Bauvorschriften (Zoning Resolution von 1916) und waren nicht strukturell erforderlich. Andererseits ist die Form des John Hancock Centers eindeutig auf die Art und Weise zurückzuführen, wie es Lasten trägt. Es gibt verschiedene Arten von vertikalen Stützen, von denen die gebräuchlichsten für Wolkenkratzer als Stahlrahmen, Betonkerne, Rohr-in-Rohr-Konstruktionen und Scherwände kategorisiert werden können.

Die Windbelastung eines Wolkenkratzers ist ebenfalls beträchtlich. In der Tat ist die seitliche Windlast, die auf Hochhäuser einwirkt, im Allgemeinen der entscheidende Faktor für die Konstruktion. Der Winddruck nimmt mit der Höhe zu, so dass bei sehr hohen Gebäuden die Windlasten größer sind als die Eigen- oder Nutzlasten.

Andere vertikale und horizontale Belastungsfaktoren stammen aus unterschiedlichen, unvorhersehbaren Quellen, wie z. B. Erdbeben.

Stahlrahmen

Um 1895 hatte Stahl das Gusseisen als Konstruktionsmaterial für Wolkenkratzer abgelöst. Aufgrund seiner Formbarkeit konnte er in eine Vielzahl von Formen gebracht werden, und er konnte vernietet werden, was starke Verbindungen ermöglichte. Durch die Einfachheit eines Stahlrahmens entfiel der ineffiziente Teil einer Scherwand, der Mittelteil, und die Stützelemente wurden auf eine viel stärkere Art und Weise zusammengefasst, indem sowohl horizontale als auch vertikale Stützen durchgängig möglich waren. Zu den Nachteilen von Stahl gehört, dass mit zunehmender Höhe immer mehr Material gestützt werden muss, wodurch sich der Abstand zwischen den tragenden Elementen verringert, was wiederum die Menge des zu stützenden Materials erhöht. Dies wird bei Gebäuden mit mehr als 40 Stockwerken ineffizient und unwirtschaftlich, da die nutzbare Bodenfläche für die tragenden Säulen reduziert wird und mehr Stahl verwendet werden muss.

Rohrkonstruktionssysteme

Der Willis Tower in Chicago mit der gebündelten Rohrrahmenkonstruktion

Ein neues Struktursystem aus gerahmten Rohren wurde 1963 von Fazlur Rahman Khan entwickelt. Die Rohrrahmenkonstruktion wird definiert als "eine dreidimensionale Raumstruktur, die aus drei, vier oder möglicherweise mehr Rahmen, verstrebten Rahmen oder Scherwänden besteht, die an oder in der Nähe ihrer Kanten miteinander verbunden sind, um ein vertikales, röhrenartiges Struktursystem zu bilden, das in der Lage ist, durch Auskragen vom Fundament aus seitlichen Kräften in jeder Richtung standzuhalten". Eng beieinander liegende, miteinander verbundene Außenstützen bilden das Rohr. Horizontale Lasten (vor allem Wind) werden von der Struktur als Ganzes getragen. Gerahmte Rohre erlauben weniger Innenstützen und schaffen so mehr nutzbare Bodenfläche, und etwa die Hälfte der Außenfläche ist für Fenster verfügbar. Wo größere Öffnungen wie Garagentore erforderlich sind, muss der Rohrrahmen unterbrochen werden, wobei zur Aufrechterhaltung der strukturellen Integrität Übergangsträger verwendet werden. Rohrkonstruktionen senken die Kosten und ermöglichen es gleichzeitig, größere Gebäudehöhen zu erreichen. Die Rohrrahmenkonstruktion aus Beton wurde erstmals im DeWitt-Chestnut Apartment Building verwendet, das 1963 in Chicago fertiggestellt wurde, und bald darauf im John Hancock Center und im World Trade Center.

Die Röhrensysteme sind von grundlegender Bedeutung für die Konstruktion hoher Gebäude. Die meisten Gebäude mit mehr als 40 Stockwerken, die seit den 1960er Jahren gebaut wurden, verwenden heute eine Röhrenkonstruktion, die von Khans Konstruktionsprinzipien abgeleitet ist. Beispiele hierfür sind das World Trade Center, das Aon Center, die Petronas Towers, das Jin Mao Building und die meisten anderen Wolkenkratzer seit den 1960er Jahren. Der starke Einfluss der Rohrkonstruktion ist auch beim Bau des derzeit höchsten Wolkenkratzers, des Burj Khalifa, zu erkennen.

Röhrenfachwerk und X-Verbände:

Die Struktur ändert sich mit der Höhe; die Röhrensysteme sind von grundlegender Bedeutung für supertiefe Gebäude.

Khan leistete Pionierarbeit bei mehreren anderen Varianten der Rohrkonstruktion. Eine davon war das Konzept der X-Aussteifung oder des Fachwerkrohrs, das erstmals für das John Hancock Center verwendet wurde. Dieses Konzept reduziert die seitliche Belastung des Gebäudes, indem es die Last auf die Außenstützen überträgt. Dadurch werden weniger Innensäulen benötigt, und es entsteht mehr Bodenfläche. Dieses Konzept ist im John Hancock Center zu sehen, das 1965 entworfen und 1969 fertiggestellt wurde. Der Wolkenkratzer ist eines der berühmtesten Gebäude des Strukturexpressionismus und sein charakteristisches X-förmiges Äußeres ist eigentlich ein Hinweis darauf, dass die Außenhaut des Gebäudes tatsächlich Teil des "Röhrensystems" ist. Diese Idee ist eine der architektonischen Techniken, mit denen das Gebäude Rekordhöhen erreicht (das Röhrensystem ist im Wesentlichen das Rückgrat, das dem Gebäude bei Wind- und Erdbebenbelastungen hilft, aufrecht zu stehen). Diese X-Aussteifung ermöglicht sowohl eine höhere Leistung von hohen Strukturen als auch die Möglichkeit, den inneren Grundriss (und die Nutzfläche) zu öffnen, wenn der Architekt dies wünscht.

Das John Hancock Center war weitaus effizienter als frühere Stahlrahmenkonstruktionen. Während für das Empire State Building (1931) etwa 206 Kilogramm Stahl pro Quadratmeter und für das Gebäude 28 Liberty Street (1961) 275 Kilogramm Stahl benötigt wurden, waren es beim John Hancock Center nur 145 Kilogramm. Das Konzept der Fachwerkröhren wurde bei vielen späteren Wolkenkratzern angewandt, darunter das Onterie Center, das Citigroup Center und der Bank of China Tower.

Der Bank of China Tower in Hongkong verwendet ein Rohrbündelkonzept

Gebündeltes Rohr: Eine wichtige Variante des Rohrrahmens ist das gebündelte Rohr, bei dem mehrere miteinander verbundene Rohrrahmen verwendet werden. Der Willis Tower in Chicago verwendete diese Konstruktion, bei der neun Rohre unterschiedlicher Höhe zum Einsatz kamen, um sein markantes Aussehen zu erreichen. Die gebündelte Röhrenstruktur bedeutete, dass "Gebäude nicht mehr kastenförmig aussehen mussten: Sie konnten zu Skulpturen werden".

Rohr in Rohr: Das Rohr-in-Rohr-System nutzt zusätzlich zu den Außenrohren die Vorteile von Kern-Scherwandrohren. Das innere Rohr und das äußere Rohr wirken zusammen, um Schwerkraft- und Seitenlasten zu widerstehen und der Struktur zusätzliche Steifigkeit zu verleihen, um erhebliche Durchbiegungen im oberen Bereich zu verhindern. Diese Konstruktion wurde erstmals im One Shell Plaza verwendet. Zu den späteren Gebäuden, die dieses Struktursystem verwenden, gehören die Petronas Towers.

Ausleger- und Gurtbinder: Das Ausleger- und Gurtbindersystem ist ein seitlich belastbares System, bei dem die Rohrstruktur mit der zentralen Kernwand durch sehr steife Ausleger und Gurtbinder auf einer oder mehreren Ebenen verbunden ist. Das BHP House war das erste Gebäude, bei dem dieses System zum Einsatz kam, gefolgt vom First Wisconsin Center, das inzwischen in U.S. Bank Center umbenannt wurde, in Milwaukee. Das Center ist 601 Fuß hoch, mit drei Gurtbindern am unteren, mittleren und oberen Ende des Gebäudes. Die freiliegenden Gurtbinder dienen sowohl ästhetischen als auch strukturellen Zwecken. Zu den späteren Gebäuden, die diese Bauweise verwenden, gehört das Shanghai World Financial Center.

Rohrkonstruktionen aus Beton: Die letzten großen Gebäude, die Khan entwarf, waren das One Magnificent Mile und das Onterie Center in Chicago, bei denen seine gebündelten Rohr- bzw. Fachwerkrohrkonstruktionen zum Einsatz kamen. Im Gegensatz zu seinen früheren Gebäuden, die hauptsächlich aus Stahl bestanden, waren seine beiden letzten Gebäude aus Beton. Sein früheres Gebäude DeWitt-Chestnut Apartments, das 1963 in Chicago gebaut wurde, war ebenfalls ein Betongebäude mit einer Rohrstruktur. Der Trump Tower in New York City ist ein weiteres Beispiel für die Anwendung dieses Systems.

Scherwand-Rahmen-Interaktionssystem: Khan entwickelte das Scherwand-Rahmen-Interaktionssystem für mittelhohe Gebäude. Bei diesem Struktursystem werden Kombinationen aus Scherwänden und Rahmen verwendet, um den seitlichen Kräften zu widerstehen. Das erste Gebäude, das dieses System verwendete, war das 35-stöckige Brunswick Building. Das Brunswick Building wurde 1965 fertig gestellt und war das höchste Stahlbetongebäude seiner Zeit. Das Tragsystem des Brunswick Buildings besteht aus einem Scherwandkern aus Beton, der von einem äußeren Betonrahmen aus Säulen und Brüstungen umgeben ist. Dieses Konzept wurde erfolgreich bei Wohngebäuden mit bis zu 70 Stockwerken eingesetzt.

Das Rätsel um den Aufzug

Die Erfindung des Aufzugs war eine Voraussetzung für die Erfindung von Wolkenkratzern, da die meisten Menschen nicht mehr als ein paar Treppenstufen auf einmal steigen wollten (oder konnten). Die Aufzüge in einem Wolkenkratzer sind nicht einfach nur ein notwendiger Gebrauchsgegenstand wie fließendes Wasser und Elektrizität, sondern stehen in engem Zusammenhang mit der Gestaltung der gesamten Struktur: Ein höheres Gebäude erfordert mehr Aufzüge, um die zusätzlichen Stockwerke zu bedienen, aber die Aufzugsschächte verbrauchen wertvolle Bodenfläche. Wenn der Versorgungskern, in dem sich die Aufzugsschächte befinden, zu groß wird, kann dies die Rentabilität des Gebäudes verringern. Die Architekten müssen daher den Wert, der durch die zusätzliche Höhe gewonnen wird, gegen den Wert abwägen, der durch den wachsenden Servicekern verloren geht.

Viele hohe Gebäude verwenden Aufzüge in einer nicht standardisierten Konfiguration, um ihren Platzbedarf zu verringern. Gebäude wie die ehemaligen World Trade Center Towers und das John Hancock Center in Chicago nutzen Sky Lobbys, in denen Expressaufzüge die Passagiere in die oberen Stockwerke bringen, die dann als Basis für lokale Aufzüge dienen. Auf diese Weise können Architekten und Ingenieure die Aufzugsschächte platzsparend übereinander anordnen. Sky Lobbys und Expressaufzüge nehmen jedoch viel Platz in Anspruch und verlängern die Zeit, die man für das Pendeln zwischen den Etagen benötigt.

Andere Gebäude, wie die Petronas Towers, verwenden Aufzüge mit zwei Stockwerken, so dass mehr Personen in einen einzigen Aufzug passen und bei jedem Halt zwei Stockwerke erreicht werden. Es ist sogar möglich, mehr als zwei Etagen in einem Aufzug zu nutzen, obwohl dies noch nie gemacht wurde. Das Hauptproblem bei Aufzügen mit zwei Stockwerken besteht darin, dass alle im Aufzug befindlichen Personen anhalten müssen, wenn nur eine Person in einem bestimmten Stockwerk aussteigen muss.

Der Sky Garden in der Londoner Fenchurch Street 20

Zu den Gebäuden mit Sky Lobbys gehören das World Trade Center, die Petronas Twin Towers, der Willis Tower und der Taipei 101. In der Sky Lobby des John Hancock Centers im 44. Stockwerk befand sich auch das erste Hallenbad in einem Hochhaus, das auch heute noch das höchste in den Vereinigten Staaten ist.

Wirtschaftliche Argumente

Die hohen Grundstückspreise und die geografischen Beschränkungen Hongkongs rechtfertigen den Bau von Wolkenkratzern

Wolkenkratzer werden in der Regel in Stadtzentren errichtet, in denen die Grundstückspreise hoch sind. Der Bau eines Wolkenkratzers ist dann gerechtfertigt, wenn die Grundstückspreise so hoch sind, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist, in die Höhe zu bauen, um die Grundstückskosten für die Gesamtgeschossfläche eines Gebäudes zu minimieren. Der Bau von Wolkenkratzern wird also von wirtschaftlichen Erwägungen diktiert und führt zu Wolkenkratzern in einem bestimmten Teil einer Großstadt, es sei denn, eine Bauordnung schränkt die Höhe der Gebäude ein.

Wolkenkratzer sind in kleinen Städten selten zu sehen und charakteristisch für Großstädte, da die hohen Grundstückspreise für den Bau von Wolkenkratzern von entscheidender Bedeutung sind. In der Regel können sich nur Büro-, Geschäfts- und Hotelnutzer die Mieten im Stadtzentrum leisten, so dass die meisten Mieter von Wolkenkratzern aus diesen Schichten stammen.

Heute sind Wolkenkratzer immer häufiger dort zu sehen, wo Grundstücke teuer sind, wie in den Zentren der Großstädte, weil sie einen so hohen Anteil an vermietbarer Fläche pro Flächeneinheit bieten.

Ein Problem bei Wolkenkratzern ist das Parken von Autos. In den größten Städten pendeln die meisten Menschen mit öffentlichen Verkehrsmitteln, aber in kleineren Städten werden viele Parkplätze benötigt. Mehrstöckige Parkhäuser lassen sich nicht sehr hoch bauen, so dass viel Landfläche benötigt wird.

Ein weiterer Nachteil sehr hoher Wolkenkratzer ist der Verlust an nutzbarer Fläche, da viele Aufzugsschächte benötigt werden, um eine leistungsfähige vertikale Beförderung zu ermöglichen. Dies führte zur Einführung von Expressaufzügen und Sky Lobbys, in denen der Umstieg auf langsamere Verteileraufzüge erfolgen kann.

Auswirkungen auf die Umwelt

30 St Mary Axe in London ist ein Beispiel für einen modernen umweltfreundlichen Wolkenkratzer.

Für den Bau eines einzigen Wolkenkratzers werden große Mengen an Materialien wie Stahl, Beton und Glas benötigt, die einen erheblichen Anteil an verkörperter Energie darstellen. Wolkenkratzer sind also material- und energieintensive Gebäude, aber Wolkenkratzer können eine lange Lebensdauer haben. Das Empire State Building in New York City, USA, wurde beispielsweise 1931 fertig gestellt und wird immer noch aktiv genutzt.

Wolkenkratzer haben eine beträchtliche Masse und erfordern ein stärkeres Fundament als ein kleineres, leichteres Gebäude. Beim Bau müssen die Baumaterialien auf die Spitze eines Wolkenkratzers gehoben werden, was mehr Energie erfordert als in niedrigeren Höhen. Außerdem verbraucht ein Wolkenkratzer viel Strom, weil Trink- und Brauchwasser in die höchsten bewohnten Stockwerke gepumpt werden muss, Wolkenkratzer in der Regel für eine mechanische Belüftung ausgelegt sind, Aufzüge in der Regel anstelle von Treppen verwendet werden und elektrisches Licht in fensterfernen Räumen und fensterlosen Räumen wie Aufzügen, Badezimmern und Treppenhäusern benötigt wird.

Wolkenkratzer können künstlich beleuchtet werden, und der Energiebedarf kann durch erneuerbare Energien oder andere Stromerzeugung mit geringen Treibhausgasemissionen gedeckt werden. Heizung und Kühlung von Wolkenkratzern können aufgrund zentralisierter HVAC-Systeme, wärmeabweisender Fenster und der geringen Oberfläche des Gebäudes effizient sein. Es gibt eine LEED-Zertifizierung (Leadership in Energy and Environmental Design) für Wolkenkratzer. Das Empire State Building beispielsweise erhielt im September 2011 eine Goldbewertung für Leadership in Energy and Environmental Design und ist das höchste LEED-zertifizierte Gebäude in den Vereinigten Staaten, was beweist, dass Wolkenkratzer umweltfreundlich sein können. Das 30 St Mary Axe in London, Vereinigtes Königreich, ist ein weiteres Beispiel für einen umweltfreundlichen Wolkenkratzer.

In den unteren Etagen eines Wolkenkratzers muss ein größerer Prozentsatz der Gebäudefläche für die Gebäudestruktur und die Versorgungseinrichtungen aufgewendet werden als bei niedrigeren Gebäuden:

  • Mehr Struktur - weil sie stärker sein muss, um mehr Stockwerke darüber zu tragen.
  • Das Aufzugsproblem führt dazu, dass mehr Aufzugsschächte benötigt werden - alle kommen unten an und müssen durch den unteren Teil des Gebäudes fahren, um in die oberen Stockwerke zu gelangen.
  • Die Haustechnik - Strom und Wasser - kommt von unten in das Gebäude und muss durch die unteren Etagen, um in die oberen Etagen zu gelangen.

In niedrigen Gebäuden können die Nebenräume (Kältemaschinen, Transformatoren, Heizkessel, Pumpen und Lüftungsanlagen) in Kellern oder auf dem Dach untergebracht werden - Bereiche, die einen geringen Mietwert haben. Es gibt jedoch eine Grenze dafür, wie weit diese Anlage von dem Gebiet, das sie versorgt, entfernt sein kann. Je weiter sie entfernt ist, desto größer sind die Steigleitungen für die Kanäle und Rohre, die von dieser Anlage zu den Stockwerken führen, die sie versorgen, und desto mehr Bodenfläche nehmen diese Steigleitungen ein. In der Praxis bedeutet dies, dass sich diese Anlagen in Hochhäusern in bestimmten Abständen auf "Anlagenebenen" befinden.

Betriebliche Energie

Der Gebäudesektor ist für etwa 50 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich, wobei 80-90 % des gebäudebezogenen Energieverbrauchs auf die Betriebsenergie entfallen. Der betriebliche Energieverbrauch wird durch das Ausmaß der Wärmeleitung zwischen Innen- und Außenbereich, der Konvektion durch eindringende Luft und der Strahlung durch die Verglasung beeinflusst. Das Ausmaß, in dem sich diese Faktoren auf die Betriebsenergie auswirken, hängt vom Mikroklima des Wolkenkratzers ab, wobei die Windgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe des Wolkenkratzers steigt und die Trockenkugeltemperatur mit zunehmender Höhe sinkt. Bei einem Anstieg von 1,5 m auf 284 m beispielsweise sank die Trockenkugeltemperatur um 1,85 °C, während die Windgeschwindigkeit von 2,46 m pro Sekunde auf 7,75 m pro Sekunde anstieg, was zu einer Verringerung der sommerlichen Abkühlung um 2,4 % führte, bezogen auf den Freedom Tower in New York City. Für dasselbe Gebäude wurde jedoch festgestellt, dass die jährliche Energieverbrauchsintensität aufgrund der fehlenden Beschattung in großer Höhe um 9,26 % höher war, was die Kühllasten für den Rest des Jahres erhöhte, während eine Kombination aus Temperatur, Wind, Beschattung und den Auswirkungen von Reflexionen zu einem kombinierten Anstieg der jährlichen Energieverbrauchsintensität um 13,13 % führte. In einer von Leung und Ray im Jahr 2013 durchgeführten Studie wurde festgestellt, dass die durchschnittliche Energieverbrauchsintensität eines Gebäudes mit 0 bis 9 Stockwerken etwa 80 kBtu/ft/Jahr beträgt, während die Energieverbrauchsintensität eines Gebäudes mit mehr als 50 Stockwerken etwa 117 kBtu/ft/Jahr beträgt. In Abbildung 1 ist dargestellt, wie sich die Zwischenhöhen auf die Energieverbrauchsintensität auswirken. Der leichte Rückgang der Energieverbrauchsintensität über 30-39 Stockwerke kann darauf zurückgeführt werden, dass sich der Druckanstieg in den Heizungs-, Kühlungs- und Wasserverteilungssystemen zwischen 40 und 49 Stockwerken ausgleicht und die Energieeinsparungen aufgrund des Mikroklimas in höheren Stockwerken sichtbar werden. Es besteht eine Datenlücke, so dass eine weitere Studie erforderlich ist, in der die gleichen Informationen für höhere Gebäude untersucht werden.

Aufzüge

Ein Teil des Anstiegs der Betriebsenergie in hohen Gebäuden ist auf die Verwendung von Aufzügen zurückzuführen, da die zurückgelegte Strecke und die Fahrgeschwindigkeit mit zunehmender Höhe des Gebäudes steigen. Zwischen 5 und 25 % des Gesamtenergieverbrauchs in einem hohen Gebäude entfallen auf die Nutzung von Aufzügen. Mit zunehmender Höhe des Gebäudes wird es auch ineffizienter, da der Luftwiderstand und die Reibungsverluste höher sind.

Gebaute Energie

Die mit dem Bau von Wolkenkratzern verbundene graue Energie variiert je nach den verwendeten Materialien. Die graue Energie wird pro Materialeinheit quantifiziert. Wolkenkratzer haben von Natur aus eine höhere embodied energy als Flachbauten, da mehr Material verwendet wird, je mehr Stockwerke gebaut werden. In den Abbildungen 2 und 3 werden die gesamte embodied energy verschiedener Geschossarten und die embodied energy pro Geschossart für Gebäude mit 20 bis 70 Stockwerken verglichen. Für alle Geschossarten mit Ausnahme von Stahlbetondecken wurde festgestellt, dass nach 60 Stockwerken ein Rückgang der grauen Energieeinheit zu verzeichnen ist, aber bei Betrachtung aller Stockwerke ein exponentielles Wachstum aufgrund einer doppelten Abhängigkeit von der Höhe. Die erste ist die Beziehung zwischen einer Zunahme der Höhe, die zu einer Zunahme der Menge der verwendeten Materialien führt, und die zweite ist die Zunahme der Höhe, die zu einer Zunahme der Größe der Elemente führt, um die strukturelle Kapazität des Gebäudes zu erhöhen. Durch eine sorgfältige Auswahl der Baumaterialien kann die verkörperte Energie wahrscheinlich reduziert werden, ohne dass die Anzahl der Stockwerke innerhalb der dargestellten Grenzen verringert wird.

Eingebauter Kohlenstoff

Ähnlich wie die graue Energie hängt auch der graue Kohlenstoff eines Gebäudes von den für seinen Bau gewählten Materialien ab. Die Abbildungen 4 und 5 zeigen den gesamten embodied carbon für verschiedene Gebäudetypen bei zunehmender Anzahl von Stockwerken und den embodied carbon pro Quadratmeter Bruttogeschossfläche für dieselben Gebäudetypen bei zunehmender Anzahl von Stockwerken. Beide Methoden zur Messung des "embodied carbon" zeigen, dass es einen Punkt gibt, an dem der "embodied carbon" am niedrigsten ist, bevor er mit zunehmender Höhe wieder ansteigt. Für den gesamten embodied carbon ist dieser Punkt abhängig vom Gebäudetyp, liegt aber entweder bei 40 oder bei etwa 60 Stockwerken. Für den Quadratmeter Bruttogeschossfläche wurde der niedrigste embodied carbon entweder bei 40 Stockwerken oder bei etwa 70 Stockwerken gefunden.

Luftverschmutzung

In städtischen Gebieten kann die Anordnung von Gebäuden zu verschärften Windmustern und einer ungleichmäßigen Verteilung von Schadstoffen führen. Wenn die Höhe der Gebäude in der Umgebung einer Luftverschmutzungsquelle zunimmt, nehmen die Größe und das Auftreten von "toten Zonen" und "Hotspots" in Bereichen zu, in denen es fast keine Schadstoffe bzw. hohe Schadstoffkonzentrationen gibt. Abbildung 6 zeigt die Entwicklung der Höhe von Gebäude F von 0,0315 Einheiten in Fall 1 über 0,2 Einheiten in Fall 2 bis hin zu 0,6 Einheiten in Fall 3. Dieser Verlauf zeigt, dass mit zunehmender Höhe von Gebäude F die Ausbreitung der Schadstoffe abnimmt, die Konzentration innerhalb des Gebäudeclusters jedoch zunimmt. Die Variation der Geschwindigkeitsfelder kann auch durch den Bau neuer Gebäude beeinflusst werden und nicht nur durch die Zunahme der Höhe, wie in der Abbildung dargestellt. Da sich die städtischen Zentren immer weiter nach oben und nach außen ausdehnen, werden die derzeitigen Geschwindigkeitsfelder weiterhin verschmutzte Luft in der Nähe der hohen Gebäude in der Stadt einschließen. Vor allem in Großstädten wird ein Großteil der Luftverschmutzung durch den Verkehr verursacht, sei es durch Autos, Züge, Flugzeuge oder Boote. Wenn die Zersiedelung weiter voranschreitet und weiterhin Schadstoffe emittiert werden, bleiben die Luftschadstoffe auch weiterhin in diesen städtischen Zentren hängen. Verschiedene Schadstoffe können sich auf unterschiedliche Weise nachteilig auf die menschliche Gesundheit auswirken. So kann Feinstaub aus Autoabgasen und aus der Stromerzeugung Asthma, Bronchitis und Krebs verursachen, während Stickstoffdioxid aus der Verbrennung in Motoren neurologische Störungen und Erstickungsanfälle hervorrufen kann.

LEED-Bewertung/grünes Gebäude

Taipei 101, das höchste und größte LEED-Platin-zertifizierte Gebäude der Welt seit 2011.

Wie bei allen anderen Gebäuden ist es auch hier möglich, ein Green-Building-Rating zu erhalten, z. B. eine LEED-Zertifizierung (Leadership in Energy and Environmental Design), wenn besondere Maßnahmen ergriffen werden, um nachhaltige Entwurfsmethoden frühzeitig in den Entwurfsprozess einzubeziehen. Ein integrierter Planungsansatz ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass Planungsentscheidungen, die sich positiv auf das gesamte Gebäude auswirken, bereits zu Beginn des Prozesses getroffen werden. Aufgrund der enormen Ausmaße von Wolkenkratzern müssen bei den Entscheidungen des Planungsteams alle Faktoren berücksichtigt werden, einschließlich der Auswirkungen des Gebäudes auf die umliegende Gemeinde, der Auswirkungen des Gebäudes auf die Luft- und Wasserströmung und der Auswirkungen des Bauprozesses. Es gibt mehrere Konstruktionsmethoden, die beim Bau eines Wolkenkratzers eingesetzt werden könnten, um die Höhe des Gebäudes zu nutzen. Das Mikroklima, das mit zunehmender Höhe des Gebäudes entsteht, kann genutzt werden, um die natürliche Belüftung zu erhöhen, die Kühllast zu verringern und die Tageslichtbeleuchtung zu erhöhen. Die natürliche Belüftung kann durch Ausnutzung des Kamineffekts erhöht werden, bei dem sich warme Luft nach oben bewegt und die Luftbewegung im Gebäude verstärkt. Wenn der Kamineffekt genutzt wird, müssen die Gebäude besonders sorgfältig auf Brandtrennungstechniken ausgelegt werden, da der Kamineffekt auch die Schwere eines Brandes verschlimmern kann. Wolkenkratzer gelten aufgrund ihrer Größe und der Tatsache, dass die meisten von ihnen als Bürogebäude mit hohem Kühlbedarf genutzt werden, als innenliegende Gebäude. Aufgrund des Mikroklimas, das in den oberen Stockwerken durch die erhöhte Windgeschwindigkeit und die niedrigeren Trockenkugeltemperaturen entsteht, wird die Kühllast durch die Infiltration durch die thermische Hülle natürlich reduziert. Durch die Ausnutzung der natürlich kühleren Temperaturen in höheren Lagen können Wolkenkratzer ihre Kühllast passiv reduzieren. Auf der anderen Seite dieses Arguments steht die fehlende Beschattung in höheren Lagen durch andere Gebäude, so dass der solare Wärmegewinn in höheren Stockwerken größer ist als in Stockwerken am unteren Ende des Gebäudes. Es sollten besondere Maßnahmen ergriffen werden, um die oberen Stockwerke während der überhitzten Periode vor der Sonneneinstrahlung zu schützen, um den thermischen Komfort zu gewährleisten, ohne die Kühllast zu erhöhen.

Die Geschichte der höchsten Wolkenkratzer

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war New York City ein Zentrum der Beaux-Arts-Bewegung und zog die Talente großer Architekten wie Stanford White und Carrere and Hastings an. Als im Laufe des Jahrhunderts immer bessere Bau- und Ingenieurtechniken zur Verfügung standen, wurden New York City und Chicago zum Mittelpunkt des Wettbewerbs um das höchste Gebäude der Welt. Die markante Skyline der beiden Städte besteht aus zahlreichen und unterschiedlichen Wolkenkratzern, von denen viele zu den Ikonen der Architektur des 20:

  • Das E. V. Haughwout Building in Manhattan war das erste Gebäude, in dem am 23. März 1857 erfolgreich ein Personenaufzug installiert wurde.
  • Das Equitable Life Building in Manhattan war das erste Bürogebäude, das mit einem Personenaufzug ausgestattet war.
  • Das Home Insurance Building in Chicago, das 1884 erbaut wurde, war das erste Hochhaus mit einem Stahlskelett.
  • Das Singer Building, eine Erweiterung eines bestehenden Gebäudes in Lower Manhattan, New York City, war bei seiner Fertigstellung im Jahr 1908 das höchste Gebäude der Welt. Es wurde von Ernest Flagg entworfen und war 612 Fuß (187 m) hoch.
  • Der Metropolitan Life Insurance Company Tower, der sich gegenüber dem Flatiron Building am Madison Square Park befindet, war bei seiner Fertigstellung im Jahr 1909 das höchste Gebäude der Welt. Er wurde vom Architekturbüro Napoleon LeBrun & Sons entworfen und war 210 m (700 Fuß) hoch.
  • Das Woolworth-Gebäude, eine neugotische "Kathedrale des Handels" mit Blick auf die New York City Hall, wurde von Cass Gilbert entworfen. Mit einer Höhe von 241 m (792 Fuß) war es nach seiner Fertigstellung im Jahr 1913 das höchste Gebäude der Welt, eine Ehre, die es bis 1930 behielt.
  • 40 Wall Street, ein 71-stöckiger, 283 m (927 Fuß) hoher neugotischer Turm, entworfen von H. Craig Severance, war im Mai 1930 für einen Monat das höchste Gebäude der Welt.
  • Ende Mai 1930 übernahm das Chrysler Building in New York City mit einer Höhe von 319 m (1.046 Fuß) die Führung als höchstes Gebäude der Welt. Das von William Van Alen entworfene Chrysler Building, ein Meisterwerk im Art-déco-Stil mit einer Außenfassade aus Backstein, ist bis heute ein beliebtes Gebäude der New Yorker.
  • Das Empire State Building, das sich neun Straßen südlich des Chrysler Buildings in Manhattan befindet, erreichte 1931 eine Höhe von 381 m (1.250 Fuß) und 102 Stockwerke. Als erstes Gebäude mit mehr als 100 Stockwerken wurde es von Shreve, Lamb und Harmon im zeitgenössischen Art-déco-Stil entworfen und erhielt seinen Namen nach dem Spitznamen des Staates New York. Der 1951 hinzugefügte Antennenmast brachte die Spitzenhöhe auf 1.472 Fuß (449 m), die 1984 auf 1.454 Fuß (443 m) gesenkt wurde.
  • Das World Trade Center übertraf 1970 offiziell das Empire State Building, wurde 1973 fertiggestellt und bestand aus zwei hohen Türmen und mehreren kleineren Gebäuden. Für kurze Zeit war der erste der beiden Türme das höchste Gebäude der Welt, bis er vom zweiten übertroffen wurde. Nach ihrer Fertigstellung standen die Türme 28 Jahre lang, bis die Anschläge vom 11. September 2001 die Gebäude zerstörten.
  • Der Willis Tower (ehemals Sears Tower) wurde 1974 fertig gestellt. Er war das erste Gebäude, bei dem das von Fazlur Khan entworfene System der gebündelten Röhren" zum Einsatz kam. Er wurde 1998 von den Petronas Towers in der Höhe übertroffen, blieb aber in einigen Kategorien das höchste Gebäude, bis der Burj Khalifa ihn 2010 in allen Kategorien übertraf. Derzeit ist es das zweithöchste Gebäude in den Vereinigten Staaten, nach dem One World Trade Center, das als Ersatz für die zerstörten Trade Towers gebaut wurde.

Mit der Eröffnung der Petronas Twin Towers in Kuala Lumpur, Malaysia, im Jahr 1998 ging der Schwung der Rekorde von den Vereinigten Staaten auf andere Länder über. Der Rekord für das höchste Gebäude der Welt bleibt seit der Eröffnung des Taipei 101 in Taipeh, Taiwan, im Jahr 2004 in Asien. Mit der Eröffnung des Burj Khalifa in Dubai, Vereinigte Arabische Emirate, wurde eine Reihe von architektonischen Rekorden in den Nahen Osten verlagert, darunter die Rekorde für das höchste Gebäude der Welt und das höchste freistehende Bauwerk.

Dieser geografische Übergang geht mit einem veränderten Ansatz bei der Gestaltung von Wolkenkratzern einher. Während eines Großteils des 20. Jahrhunderts hatten große Gebäude die Form von einfachen geometrischen Formen. Dies spiegelte den "internationalen Stil" oder die modernistische Philosophie wider, die von den Bauhaus-Architekten zu Beginn des Jahrhunderts geprägt wurde. Die letzten von ihnen, der Willis Tower und die Türme des World Trade Centers in New York, die in den 1970er Jahren errichtet wurden, spiegeln diese Philosophie wider. Im darauf folgenden Jahrzehnt änderten sich die Geschmäcker, und neue Wolkenkratzer wiesen postmoderne Einflüsse auf. Dieser Gestaltungsansatz bedient sich historischer Elemente, die oft angepasst und neu interpretiert werden, um technologisch moderne Strukturen zu schaffen. Die Petronas Twin Towers erinnern an die asiatische Pagodenarchitektur und islamische geometrische Prinzipien. Der Taipei 101 spiegelt ebenfalls die Pagodentradition wider, da er alte Motive wie das Ruyi-Symbol enthält. Der Burj Khalifa lässt sich von der traditionellen islamischen Kunst inspirieren. In den letzten Jahren haben sich die Architekten bemüht, Bauwerke zu schaffen, die nicht in jedem Teil der Welt zu Hause wären, sondern die Kultur des Ortes widerspiegeln, an dem sie stehen.

Die folgende Liste misst die Höhe des Daches, nicht die der Spitze. Der gängigere Maßstab ist das "höchste architektonische Detail"; in eine solche Rangliste wären die 1996 errichteten Petronas Towers aufgenommen worden.

Gebaut Gebäude Stadt Land Offizielle Höhe Stockwerke Zinne Aktueller Status
1870 Equitable Life Gebäude New York City  Vereinigte Staaten 43 m 142 Fuß 8 Zerstört durch Feuer 1912
1889 Auditorium-Gebäude Chicago 82 m 269 Fuß 17 106 m 349 Fuß Stehend
1890 New York World Gebäude New York City 94 m 309 Fuß 20 106 m 349 Fuß Abgerissen im Jahr 1955
1894 Rathaus von Philadelphia Philadelphia 155.8 m 511 Fuß 9 167 m 548 Fuß Stehend
1908 Singer-Gebäude New York City 187 m 612 Fuß 47 Abgerissen im Jahr 1968
1909 Met Life-Turm 213 m 700 Fuß 50 Stehend
1913 Woolworth-Gebäude 241 m 792 Fuß 57 Stehend
1930 Wall Street 40 282 m 925 Fuß 70 283 m 927 ft Stehend
1930 Chrysler-Gebäude 319 m 1046 Fuß 77 319 m 1,046 ft Stehend
1931 Empire State Building 381 m 1.250 Fuß 102 443 m 1.454 Fuß Stehend
1972 World Trade Center (Nordturm) 417 m 1.368 Fuß 110 526.8 m 1,728 ft Zerstört im Jahr 2001 bei den Anschlägen vom 11. September
1974 Willis Tower (ehemals Sears Tower) Chicago 442 m 1.450 Fuß 110 527.3 m 1.729 Fuß Stehend
1998 Petronas-Türme Kuala Lumpur  Malaysia 452 m 1.482 Fuß 88 452 m 1.483 Fuß Stehend
2004 Taipeh 101 Taipeh  Taiwan 508 m 1.667 Fuß 101 508.2 m 1.667 Fuß Stehend
2010 Burj Khalifa Dubai  Vereinigte Arabische Emirate 828 m 2.717 Fuß 163 829.8 m 2,722 Fuß Stehend

Galerie

Künftige Entwicklungen

Es gibt Vorschläge für solche Bauwerke, darunter der Burj Mubarak Al Kabir in Kuwait und der Azerbaijan Tower in Baku. Bauwerke, die mehr als einen Kilometer hoch sind, stellen architektonische Herausforderungen dar, die sie möglicherweise in eine neue architektonische Kategorie einordnen. Das erste im Bau befindliche Gebäude mit einer geplanten Höhe von über einem Kilometer ist der Jeddah Tower.

Hölzerne Wolkenkratzer

Es wurden bereits mehrere Wolkenkratzer aus Holz entworfen und gebaut. Ein 14-stöckiges Wohnbauprojekt in Bergen, Norwegen, das unter dem Namen "Treet" oder "The Tree" bekannt ist, wurde nach seiner Fertigstellung Ende 2015 zum höchsten hölzernen Wohnblock der Welt. Der Rekord von "The Tree" wurde von "Brock Commons", einem 18-stöckigen Holzwohnheim an der Universität von British Columbia in Kanada, überboten, als es im September 2016 fertiggestellt wurde.

Der Architekt Anders Berensson hat ein 40-stöckiges Wohngebäude mit dem Namen "Trätoppen" vorgeschlagen, das in Stockholm, Schweden, gebaut werden soll. Der Trätoppen wäre das höchste Gebäude Stockholms, obwohl es keine unmittelbaren Pläne für den Baubeginn gibt. Der höchste derzeit geplante Wolkenkratzer aus Holz ist das 70-stöckige W350-Projekt in Tokio, das von dem japanischen Holzunternehmen Sumitomo Forestry Co. anlässlich seines 350-jährigen Bestehens im Jahr 2041 gebaut werden soll. Ein 80-stöckiger Wolkenkratzer aus Holz, der River Beech Tower, wurde von einem Team aus den Architekten Perkins + Will und der Universität Cambridge vorgeschlagen. Der River Beech Tower am Ufer des Chicago River in Chicago, Illinois, wäre 348 Fuß kürzer als das W350-Projekt, obwohl er 10 Stockwerke mehr hätte.

Wolkenkratzer aus Holz sind schätzungsweise nur ein Viertel so schwer wie eine entsprechende Stahlbetonkonstruktion und reduzieren den Kohlenstoffausstoß des Gebäudes um 60-75 %. Die Gebäude wurden unter Verwendung von kreuzweise verleimtem Holz (CLT) entworfen, das den Holzstrukturen eine höhere Steifigkeit und Festigkeit verleiht. CLT-Paneele werden vorgefertigt und können daher die Bauzeit verkürzen.

Abgrenzung

In erster Linie zeichnet sich ein Gebäude dadurch aus, dass es von Menschen zum Wohnen und Arbeiten genutzt wird. Wolkenkratzer sind in der Regel bauliche Solitäre mit turmartigem Charakter und hoher städtebaulicher Eigenständigkeit. Diese Merkmale und die große Höhe machen sie zu einer Sonderform des Hochhauses – eine Bezeichnung, die allgemein für alle Gebäude mit einer Höhe von mehr als 22 Metern (Fußbodenhöhe des höchsten nutzbaren Geschosses) oder mehr als ca. 6–7 Stockwerken gilt. Dabei wird noch zusätzlich zwischen tall, super- und megatall (bis, ab 300 m und ab 600 m Höhe) unterschieden.

Nicht zu den Wolkenkratzern zählt man Sende- bzw. Fernsehtürme wie den CN Tower in Toronto oder Aussichtstürme wie den Eiffelturm, da deren wenigste Ebenen zum Wohnen oder Arbeiten genutzt werden. Solche Türme werden daher auch nicht als Gebäude, sondern als (freistehende) Bauwerke bezeichnet.

Das aktuell höchste Gebäude wie auch Bauwerk der Welt ist der Burj Khalifa (während der Bauphase Burj Dubai) in Dubai mit einer strukturellen Höhe von 828 Metern, einer Gesamthöhe von 830 Metern und 163 nutzbaren Stockwerken (mindestens 189 gesamt). Er erreichte im Januar 2009 seine Endhöhe und wurde im Januar 2010 eröffnet.

Geschichte

Vorläufer

Pyramiden

Pyramiden von Gizeh als erste Wolkenkratzer der Alten Ägypter

Die ägyptischen Pyramiden, im Speziellen die Pyramiden von Gizeh, können als erste Wolkenkratzer (ca. 2500 v. Chr.) betrachtet werden. Die höchste der drei Pyramiden, die Cheops-Pyramide, ursprünglich 146 Meter hoch, misst noch heute 137 Meter.

Das mesopotamische Gegenstück zu den Pyramiden waren die Zikkurats im heutigen Irak. Die rekonstruierte Zikkurat des Mondgottes Nanna war rund 25 Meter hoch. Die bekannteste Zikkurat ist der schon in der Bibel erwähnte Turm zu Babel, eine Zikkurat in Babylon, von der Fundamente erhalten sind.

Aus Mittelamerika sind die Pyramiden der Tolteken, Azteken und Mayas bekannt. Die Hauptpyramide von Teotihuacán im heutigen Mexiko war 63 Meter hoch. Die Hauptpyramide von Tikal im heutigen Guatemala erreichte eine Höhe von 47 Metern.

Der Nataraja-Tempel in Chidambaram im Süden Indiens wurde mit 45 Meter hohen, steil gestuften Pyramiden im 13. Jahrhundert gebaut.

Mehrstöckige Häuser in Thira auf Santorin

Antike Hochhäuser

Auf dem Schiffsfresko in Akrotiri auf Santorin, das eine Prozession von Schiffen auf der Fahrt von Thira nach Kreta zeigt, sind mehrstöckige Häuser zu sehen, die auch bei den Ausgrabungen in Akrotiri nachgewiesen wurden.

Im Römischen Reich gab es zumindest in Rom und seinem Hafen Ostia vier- bis fünfstöckige Hochhäuser, lateinisch insulae genannt. Papyri aus Oxyrhynchus weisen auf siebenstöckige Hochhäuser um 300 n. Chr. in Hermopolis Magna im heutigen Ägypten hin.

Rezeption

Die Bedeutung der Gebäude führte u. a. dazu, dass es seit 2004 am Battery Park in Manhattan, New York City, ein 1996 gegründetes Skyscraper Museum als ein Architekturmuseum gibt.

Siehe auch

  • Skyline
  • Liste der Städte nach Anzahl an Wolkenkratzern
  • Liste der höchsten Gebäude der Welt

Erdkratzer

Im Gegensatz zum Wolkenkratzer wurde das weltweit erste in den Boden hinunter gebaute Hochhaus von den Medien als „Erdkratzer“ tituliert. Das als Hotel genutzte Gebäude (InterContinental Shanghai Wonderland) wurde in einem stillgelegten Steinbruch in der Volksrepublik China im Bezirk Songjiang rund 30 Kilometer südwestlich von Shanghai errichtet. Es hat 18 Stockwerke, von denen nur die beiden obersten über die Erdoberfläche ragen. Die restlichen Stockwerke ragen 88 Meter in die Tiefe, die zwei untersten sogar unter Wasser. Nach rund fünf Jahren Bauzeit wurde das Hotel Ende 2018 eröffnet.

Ein völlig unter der Erdoberfläche gebautes Hochhaus wurde bereits 2011 in Mexiko-Stadt geplant, bisher aber nicht realisiert.