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Sonnenaufgang in Seoul mit dem im Bau befindlichen Lotte World Tower

Höchsten Aussichtsplattform mit Glasboden

Wie eine senkrecht in den Sand gesteckte riesige Muschel wirkt die kühne Gestalt eines erst vor kurzem im Stadtteil Jamsil-Dong der südkoreanischen Hauptstadt Seoul hochgezogenen Skyscrapers, des Lotte World Towers. Das Gebäude erhielt 2018 den ersten Preis des angesehenen Emporis Skyscraper Awards und hat neben der höchsten Aussichtsplattform mit Glasboden und dem zweithöchsten Hotel der Welt so manche Überraschung zu bieten

Zuerst kam der „Gangnam Style“ des Rappers Psy, dann folgte, vor allem in den USA, „Hallyu“, die „Koreanische Welle“, die insbesondere bei jungen Leuten ungeheure Begeisterung für die koreanische Kultur mit sich brachte. Nun ist es kaum zwei Monate her, dass die Tragikomödie „Parasite“ des Koreanischen Regisseurs Bong Joon-ho als bester Film des Jahres sogar zahlreiche Oskars abräumte. Korea, genauer Süd-Korea, erfreut sich hierzulande derzeit beispielloser Präsenz. Da liegt es nahe, sich einmal mit dem höchsten Gebäude Koreas, dem Lotte World Tower, auseinanderzusetzen. 

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Der Lotte World Tower mit nahezu quadratischem Grundriss. Die sich nach oben leicht öffnende Naht durchzieht das gebäude auf ganzer Höhe

Der 555 Meter hohe Turm in Seoul, weltweit derzeit immerhin auf Platz fünf im Ranking der höchsten Wolkenkratzer, hat unterdessen mehr mit Deutschland gemein, als man zunächst denken würde. Eröffnet am 3. April 2017, steht dieser alles überragende Gigant zunächst für das 50 Jahre zuvor genau am gleichen Tag gegründete, mittlerweile weit über 50.000 Mitarbeiter starke Unternehmen Lotte Confectionery Co. Ltd.. Es ist der koreanische Ableger der Lotte Co. Ltd., eines 1948 von dem Koreaner Shin Kyuk-Ho in Tokio gegründeten, multinationalen Mischkonzerns, den sein Gründer nach der Hauptperson des von ihm im Alter von 19 Jahren begeistert gelesenen Romans „Die Leiden des jungen Werthers“ von Johann Wolfgang von Goethe „Lotte“ genannt hatte. Wer das nicht glauben will, darf sich in dem kleinen Park hinter dem Lotte World Tower eines Besseren belehren lassen. Hier ließ Kyuk-Ho auch eine detailgetreue Bronzekopie des Goethe-Denkmals aus dem Berliner Tiergarten aufstellen. 

Entwurf und Planung

Der Lotte World Tower aus der Vogelperspektive. Gut zu erkennen ist die Naht zwischen den beiden Halbsachlen der Vorhangfassade

Bevor es zu ihrer Aufstellung kam, musste allerdings zunächst ein renommiertes Architekturbüro gefunden werden, welches dem projektierten Bau eine angemessene Form verleihen würde. Die Wahl fiel auf Kohn Pedersen Fox Associates (KPF) aus den USA, die sowohl in Asien als auch in Nordamerika bereits mehrere Wolkenkratzer realisiert hatten. Kohn Pedersen Fox ließ sich bei der Gestaltung nach eigenen Aussagen von den traditionellen koreanischen Kunstformen Keramik und Kalligrafie inspirieren, darüber hinaus aber auch von den geforderten vielfältigen Funktionen des Gebäudes leiten. So entstand das Konzept eines sich auf einem quadratischen Grundriss erhebenden Wolkenkratzers, dessen Form sich nach oben hin einer ununterbrochenen Krümmung folgend sanft verjüngt. Ihren Höhepunkt erreicht diese Gestalt durch eine Verlängerung des Vorhangfassadensystems über das Dach hinaus. Die halbierte Krone an der Spitze des Turm korrespondiert dabei mit zwei entlang zwei gegenüberliegender Gedäudeecken über die gesamte Höhe verlaufenden Nähten, die als subtile Geste in Richtung des alten Stadtzentrums zu verstehen sind. Akzentuiert wird der obere Bereich durch eine konstruktiv bedingte, diagonal verschränkte, weiß lackierte Tragwerksstruktur, die sich an anderer Stelle in senkrechter Form im Zusammenspiel mit dem silbernen Isolierglas wiederfindet.

Der von KPF entworfene Turm erreichte schließlich eine umbaute Fläche von 505.300 Quadratmetern, von denen sich auf 123 oberirdischen Stockwerken und sechs Untergeschossen in etwa 304.000 Quadratmeter nutzen lassen würden. Sie sollten nach den bis ins Jahr 2005 zurückreichenden Planungen entsprechend der in Südkorea üblichen Mischnutzung für solche Bauten Raum für ein Kaufhaus, einen Duty-Free-Shop, Büros, Wohnungen, ein Spitzenhotel, ein Aquarium, einen Konzertsaal, eine gegen Gebühr zugängliche Aussichtsplattform und den weltgrößten Indoor-Vergnügungspark „Lotte World Adventure“ schaffen. 

Entsprechend brachten die Architekten in den ersten zwölf Stockwerken des Turms die Lotte World Mall unter, die Etagen 14 bis 38 stellen Büroraum bereit und der Bereich der Lotte Signiel Residences mit 256 Wohnungen nimmt Ebene 42 bis 71 ein. Auf den Etagen 76 bis 101 wiederum residiert das weltweit zweithöchste Luxushotel Signiel Seoul mit 235 Zimmern bzw. Suiten, dem 550 Quadratmeter großen, weltweit höchstgelegenen „Grand Ballroom“ und einem Hotelrestaurant im 81. Stock. Die darüberliegenden Etagen 105 bis 114 sind nochmals besonders exklusiven Büros vorbehalten und über die Ebenen 117 bis 123 erstreckt sich der öffentlich zugängliche Bereich des Observation Decks und des Sky Cafes.

Komplexe Konstruktion

Das konstruktive Grundprinzip: Der innere Betonkern muss 60 Prozent der Gebäudelast in den Untergrund ableiten; die acht um ihn herum gruppierten Säulen übernehmen sowohl die übrigen 40 Prozent als auch etwaige laterale Kräfte, die z.B. von Windlasten herrühren

Die entworfene Gesamterscheinung des Towers, die von einer in zwei Hälften vertikal gespaltenen, kombinierten Stahl-Glasfassade geprägt wird, erforderte eine äußerst komplexe Tragwerksstruktur. Nach dem von KPF in Zusammenarbeit mit den Statikern von Leslie E. Robertson Associates (LERA) konzipierten Tragwerkssystem ruht das Gewicht des Turms primär auf einem inneren Betonkern sowie zusätzlich auf acht ebenfalls in Beton ausgeführten, dicht an der Gebäudehülle positionierten Hauptsäulen. Betonkern und Hauptsäulen sind auf Höhe der Etagen 39 bis 44 und 72 bis 76 zur Ableitung einer möglichen Drift des Turms und seiner von Windlasten verursachten seitlichen Beschleunigung über eine von Auslegern und Gurtbindern gebildete Stahlkonstruktion verbunden. Den Kernwänden fällt demnach die Übernahme von etwa 60 Prozent der Turmlast zu, während die restlichen 40 Prozent der Last von den Megasäulen abgeleitet werden.

Während die 3,3 mal 3,3 Meter dicken Säulen auf Höhe der Lobby über die ersten acht Ebenen unverstrebt sind, sorgen in den darüberliegenden Geschossen zahlreiche Gurtbinder für eine weitere Versteifung des Turms. Unter Berücksichtigung der Auswirkungen möglicher Setzungen bzw. Schwundbewegungen hatte LERA allerdings empfohlen, die endgültige Herstellung der Verbindungen beider Bauteile verzögert auszuführen. Eine enge Zusammenarbeit der Statiker mit den Architekten war auch erforderlich, um ein Gleichgewicht zwischen der durch die Säulen erreichten Stabilität der Konstruktion und der Forderung nach möglichst offenen Grundrissen zu erreichen.

Der Querschnitt des Betonkerns nimmt in mehreren Stufen nach oben hin ab. Zwischen Betonkern und Hauptsäulen besteht an zwei Stellen zwischen Ebene 39 bis 44 sowie zwischen Ebene 72 bis 76 über massive Stahlträger eine direkte Verbindung

So muss die Deckenkonstruktion zwischen den auf Höhe der Außenkanten des Betonkerns positionierten Hauptsäulen in den Büroetagen immerhin Spannweiten von bis zu 24,5 Metern verkraften. Noch schwierigerer ist die Situation an den abgerundeten Gebäudeecken. Hier ragen die Träger der Stockwerksebenen 14 Meter weit über die Megasäulen hinaus. Bei diesen Feldern bestand die Herausforderung denn auch vor allem darin, den strengen Kriterien maximal zulässiger Durchbiegung und Schwingungsneigung zu genügen. 

Aus derlei Überlegungen resultiert auch die unterschiedliche Ausführung der Geschossdecken: Die Untergeschosse einschließlich des Erdgeschosses bestehen aus konventionellem Stahlbeton. Der Großteil des Turms vom Erdgeschoss bis zum 71. Stockwerk, der von Verkaufs-, Büro- und Wohnräumen genutzt wird, verfügt über Decken mit einer Tragwerksstruktur aus Stahlträgern. Die Hotelgeschosse von Ebene 76 bis 101 wiederum bestehen aus 225–300 Millimeter dicken Flachplatten aus Stahlbeton. 

Die Hauptstruktur des obersten Gebäudeteils wird durch einen diagonal verschränkten Stahlrahmen gebildet, der durch die Lichtdurchlässigkeit der Vorhangfassade sichtbar ist. Auf diesen Bereich verteilen sich nochmals hochwertige Büro- und Museumsflächen sowie die Aussichtsgeschosse, deren Geschossdecken ebenfalls aus Stahlträgern und darauf aufliegenden Betonplatten bestehen.

Im Sommer 2011 wurde das 6,5 Meter starke Betonfundament mit 71,7 Metern Kantenlänge erstellt. Der Betoneinbau dauerte über 30 Stunden, während derer
insgesamt 31.203 Kubikmeter hitzebeständigen Spezialbetons mit einer Festigkeit von 50-80 Megapascal in die Schalung gepumpt wurden. 5.300 Fahrten der dazu eingesetzten Fahrmischer waren nötig

Der ganze rund 750.000 Tonnen schwere Turm ruht schließlich auf einem 6,5 Meter starken über Pfähle im Untergrund verankerten Fundament mit 71,7 Metern Kantenlänge. Berechnungen zufolge soll das Gebäude Erdbeben bis zu einer Stärke von 9.0 auf der Richterskala und stärksten Taifunen widerstehen.

Startschuss auf der Baustelle

Mit der Lotte Confectionery Co. Ltd. als Auftraggeber fiel der Konzerntochter Lotte Engineering & Construction quasi automatisch die Rolle als Hauptauftragnehmer für den Bau des Lotte World Towers zu. 

Nach mehr als vierjähriger Planungsphase begannen die Aushubarbeiten auf dem für den Bau vorgesehenen Gelände unweit des Stadtzentrums von Seoul mehr als ein Jahr vor der regulären Auftragsvergabe am 11. November 2010. Allerdings kamen die Aktivitäten auf der Baustelle sowohl aus wirtschaftlichen Gründen als auch wegen des Widerstandes von Teilen der Bevölkerung und ausstehender behördlicher Genehmigungen recht bald wieder zum Erliegen. 

Ein Jahr später sind bereits der rund 10 Geschosse hohe Gebäudekern und die noch sehr viel niedrigeren Haupsäulen zu erkennen

Erst im Juni des Jahres 2011 konnten die Arbeiten mit der Betonierung des gewaltigen Fundaments wieder vollumfänglich aufgenommen werden. Die mächtige Bodenplatte entstand in einem „Guss“,  für den ein über 30 Stunden anhaltender Betoneinbau nötig war. 5.300 Fahrten der Betonmischer waren erforderlich, um die 31.203 Kubikmeter hitzebeständigen Transportbetons mit einer Festigkeit von 50–80 Megapascal zur Baustelle zu bringen. Die gleiche Betonqualität fand auch beim Guss der Kernwände, der Megasäulen und der Geschossdecken Verwendung. 

Angesichts der aufwändigen Gestaltung hatte Lotte E&C von Beginn an auf eine Planung nach BIM gesetzt. Um Konstruktionsfehler von 2D-Zeichnungen zu vermeiden, war der Prozess der Strukturmodellierung bereits in der Konstruktionsphase erfolgt, so dass die Überprüfung des Entwurfs schnell und höchst genau möglich war. So konnte etwa sukzessive eine Kollisionsüberprüfung zwischen der stählernen Tragwerksstruktur und dem Bewehrungsstahl sowie die Prüfung der Konstruierbarkeit sowohl von temporären als auch von Hauptstrukturelementen durchgeführt werden.

Durch die Bereitstellung von Geometrieinformationen für das CNC-Schneiden bzw. Laserschweißen im Zusammenhang mit der Konstruktion der besonders komplexen Struktursysteme wie Auslegern, Gurtbindern und Diagonalträgern in den Stahlbaubetrieben konnte die Bauzeit für die Stahlbauteile um 21 Prozent reduziert werden. 

Außerdem war der Turm aufgrund des hohen Zeitdrucks bei Baubeginn nicht bis zur letzten Schraube durchgeplant worden, sodass die Information über die ständigen Konstruktionsänderungen zwingend alle Beteiligten zeitgleich erreichen musste. Das ließ sich nur durch die kontinuierliche Aktualisierung des ursprünglichen BIM-Modells bewerkstelligen. Etwaigen dennoch entstehenden Maßtoleranzen war man darüber hinaus mittels 3D-Scanner auf der Spur. 

Betonkern und Hauptsäulen des Lotte World Towers in der Bauphase. Zeitlich verzögert folgte die Erstellung der Stahlkonstruktion

Der Einsatz der neuen Planungsmethode zahlte sich insbesondere auch durch eine nachträglich deutlich kompakter ausgeführte Installation der Technik an der Unterseite der Geschossdecken aus, dank der die Deckenhöhe in den Räumen gegenüber der ursprünglichen Planung um 100 Millimeter von 2.500 auf 2.600 Millimeter gesteigert werden konnte. 

Auch der Ablauf der Betonierarbeiten unterlag der Planung nach BIM. Die Höhe der im 4-Tages-Takt folgenden Betonierabschnitte lag bei 4,5 Metern. Bei Erreichen einer Kernhöhe von 498 Metern konnte diese Bauphase nach 42 Monaten abgeschlossen werden. 

Die Fertigstellung des Turms erfolgte plangemäß im März 2016. Kaum mehr als ein Jahr später konnte der Bau nach achtjähriger Bauzeit und Investitionen von 3,7 Milliarden US-Dollar eröffnet werden.

Modernste Aufzugstechnik

Neben den Aussichtsplatt­formen des Turms zählen die mit diesen im unmittelbaren Zusammenhang stehenden Hightech-Auf­züge zu den wichtigsten Highlights des Turms. Es sind die bislang schnellsten zweigeschossigen Lifte­ der Welt. Das dahinter­ stehende Konzept war es, jeweils 54 Personen schnellstmöglich vom Untergeschoss zum 117. bzw. 118. Stock auf Höhe der Aussichtsplattformen zu befördern. Ergo sollte der Sky Shuttle Elevator die auf zwei getrennten Etagen gleichzeitig zusteigenden Fahrgäste über eine zurückzulegende Strecke von 496 Metern ohne Zwischenhalt in weniger als einer Minute befördern. Die Idee eines Doppeldecker-Aufzugs hatte die Lotte Corporation von Anfang an verfolgt, weil die Aussichtsplattformen zu bestimmten Tageszeiten stark frequentiert sein würden.

Den Zuschlag für den Bau erhielt der amerikanische Aufzugshersteller Otis Elevator Company. Der von den Amerikanern gelieferte und mit einer 100 Tonnen schweren Winde betriebene Sky Shuttle Elevator erreicht eine rekordverdächtige, nur von wenigen anderen Aufzügen in der Welt überbotene Geschwindigkeit von 600 Metern in der Minute, kann dafür aber den Spitzenwert der bislang längsten Fahrstrecke eines Fahrstuhls für sich verbuchen. 

Das wiederum macht einen anderen Gimmick nötig: Ein spezielles Luftdruckregulierungssystem sorgt im Sky Shuttle Elevator dafür, dass die Ohren der Fahrgäste von dem Einfluss der schnell abnehmenden Luftdrucks entlastet werden. Eine sanfte Beschleunigung und Abbremsung tilgen zudem jegliche unangenehme Wirkung der G-Kräfte.

Glas und Fassade

Die Verglasung der Lobby mit den schattenspendenden „Fritten“

Wie bei nahezu allen Neubauten in der Kategorie High Rise spielt auch beim Lotte World Tower die Glasfassade eine nicht ganz unerhebliche Rolle. Immerhin sind auf der gigantischen Fläche des Gebäudes rund 42.000 Scheiben verbaut, die sich nach Information von Richard Nemeth, für das Projekt leitender Direktor bei KPF, in 20 verschiedene Glasarten aufteilen. 

Die rund 30 Meter hohe Lobby des Turms hüllt sich beispielsweise, um Besuchern nicht den Blick nach außen zu versperren, in unverspiegeltes Glas, welches die Sonneneinstrahlung allerdings durch verspiegelte „Fritten“, Felder mit oberflächlich aufgeschmolzenem Glaspulver, in Grenzen hält. Ansonsten besteht die Außenhülle des Lotte World Towers, von den wenigen zumeist in Dreiergruppen angeordneten, waagerechten Lüftungsbändern der Technikgeschosse abgesehen, aus innen verspiegeltem, wärmegehärteten Glas konstanter Stärke. Dadurch wird ein einheitliches Erscheinungsbild gewährleistet. 

Dies ist allein deswegen nötig, als die innenliegende Glasschicht bereits wieder nach Nutzung der jeweiligen Geschosse variiert: In den Wohnungen fand hier Verbundsicherheitsglas Verwendung, während die Hotel- und Bürobereiche auch hier mit wärmegehärtetem Glas ausgestattet sind. Der oberste nutzbare Bereich des Gebäudes wurde von den Architekten abermals mit einer eigenen Verglasung ausgestattet. Hier weisen die Paneele die gleichen Fritten wie die Lobbyverglasung auf, nur sind diese hier so angeordnet, dass sie die dahinterliegende Diagonalstruktur der in dieser Zone verwendeten Tragwerkskonstruktion zusätzlich betonen. 

Der riesige Baukörper Strecke sich langsam in die Höhe. Die Querstreifen in der Fassade markieren die Lüftungsbänder der Technikgeschosse

Die beiden nach oben hin zunehmend auseinanderklaffenden Spalte der Außenhülle hingegen sind, leicht nach innen versetzt, mit unverspiegeltem Glas verschlossen, was wiederum eine Verblendung der Geschossdecken erforderte. Einen Sonderfall der Glas- bzw. Fassadentechnik markieren allerdings die Böden der beiden täglich von 9.30 bis 23 Uhr geöffneten Aussichtsplattformen. Ihr aus mehreren Schichten bestehender Glasboden weist nur eine Stärke von 45 Millimetern auf. Dennoch liegt die Tragfähigkeit des Glasbodens bei über 500 Kilogramm pro Quadratmeter. Damit können sich auf einer Plattform bis zu 200 Personen von durchschnittlich 75 Kilogramm Kör­pergewicht aufhalten. Am 23. Januar 2017 von Guinness World Records offiziell als weltweit höchste Aussichtsplattform mit Glasboden bestätigt, hat man bei einer der Plattformen unterdessen dafür Sorge getragen, dass diese Erfahrung niemanden überfordert: Hier kann das Glas elektronisch grau eingefärbt werden. 

Umfangreiche technische Ausstattung 

Von unten aufgrund des immensen Abstands kaum wahrnehmbar, vollzieht das Erscheinungsbild der Fassade auf den letzten rund 50 Metern des Turms nochmals einen deutlichen Wandel. Nimmt bereits ab Ebene 102 an der Außenhülle die Dominanz weiß lackierter Bestandteile der Konstruktion deutlich zu, besteht das Äußere der gespaltenen Gebäudekrone lediglich aus mehr oder weniger dicht angeordneten Stahlbauteilen. 

Auf dem 117. und 118. Geschoss befindet sich in fast 500 Metern Höhe zu beiden Seiten der Gebäudenaht eine Aussichtsplattform

Hier sind unter anderem zahlreiche Photovoltaik-Paneele und Windturbinen installiert, welche einen Großteil des elektrischen Energiebedarfs des Baus decken sollen. Um diesem Ziel so nahe wie möglich zu kommen, wurde im gesamten Gebäude ein System zur Überwachung und Steuerung des Stromverbrauchs installiert. Außerdem verfügt das Atrium anstelle der traditionellen Klimaanlage über ein Verdrängungsluft- und, wie das gesamte Bauwerk, über ein Strahlungs-Fußbodenkühl- und Heizsystem. Die gegebenenfalls nötige Heizenergie wird durch Geothermie gewonnen.

Um die angestrebte LEED-Gold-Akkreditierung zu erreichen, setzten KPF und der Gebäudeeigentümer Lotte Moolsan Group zudem auf eine ganze Reihe weiterer proaktiver Strategien. Verbrauchseinsparungen von rund 30 Prozent gegenüber der erwartbaren Größenordnung konventioneller Bauten gleicher Größe erzielte man beispielsweise durch den Einbau von Low-Flow-Wasserarmaturen und Grauwasser-Wiederverwendungseinrichtungen. Selbst die Abluft entweicht dem Lotte World Tower erst nach Passieren von Energierückgewinnungseinheiten.

Der Boden der Aussichtsplattform besteht aus drei Glasschichten. Die Hauptlast übernimmt die SentryGlas Plus-Zwischenschicht