Kuppel

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Einleitung

Kuppel (italienisch cupula: kleine Wölbung, Tönnchen), Dach oder Gewölbe, dessen Mantelfläche im Längsschnitt einen Halbkreis beschreibt. Die der Kuppel adäquate Grundrissfigur ist ebenfalls der Kreis, doch können verschiedenartige Grundrisse mit Kuppeln überwölbt werden. Bis ins 19. Jahrhundert hinein wurden Kuppeln aus Mauerwerk, aus Holz oder aus einer Kombination dieser Baustoffe errichtet und häufig mit rund um die Basis verlaufenden Eisengürteln oder Mauerwerk verstärkt, um den Seitenschub des Gewölbes aufzufangen. Durch die Weiterentwicklung der Ingenieurarchitektur ab Mitte des 19. Jahrhunderts konnten Kuppeln auch aus Gusseisen, Stahlbeton, Stahl, Aluminium, laminiertem Holz oder Kunststoff errichtet werden.

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Die Ursprünge

Die Kuppel entstand vor etwa 6 000 Jahren als Dachform der runden Lehmziegelhütten in Mesopotamien. Im 14. Jahrhundert v. Chr. bauten die Griechen in Mykene Gräber mit steilen, auf Steinfundamenten ruhenden Dachkuppeln, die die Form von spitz zulaufenden Bienenkörben hatten (Tholosgräber). Ansonsten hatte die Kuppel in der antiken griechischen Architektur keine Bedeutung.

Die Römer entwickelten die Mauerwerkkuppel in ihrer reinsten Form. Den Höhepunkt dieser Entwicklung bildete das Pantheon, ein Rundtempel, der von Kaiser Hadrian um 115 v. Chr. erbaut wurde. Diese Kuppel weist eine Kassettendecke auf und ruht auf einem soliden, meterdicken Mauerzylinder, der durch acht ineinandergreifende Mauerwerkspfeiler verstärkt ist. Sie ist 43 Meter hoch und bildet innen eine exakte Halbkugel mit einem großen Kuppelauge in der Mitte als Lichtquelle. Als Ausnahme unter den Kuppelbauten vor der Einführung des Gusseisenträgers ist es das erste in Beton ausgeführte Beispiel in der Geschichte der Architektur.

In der frühchristlichen Zeit wurden Kuppeln bei kleinen Gebäuden wie Grabmälern und Baptisterien aus Mauerwerk errichtet. Ein typisches Beispiel ist die Kirche Santa Costanza (um 350) in Rom, ursprünglich das Grabmal von Constantia, der Tochter des Kaisers Konstantin des Großen. In der oströmischen Hauptstadt Konstantinopel wurde eine ganze Reihe von großen Kuppelkirchen errichtet, das bedeutendste Beispiel ist die Kirche Hagia Sophia, die zwischen 532 und 537 unter Kaiser Justinian I. erbaut wurde. Ihre flache Kuppel ist 31 Meter breit und an ihrer Basis von einem Fensterkranz umgeben. Sie ruht auf vier Teilgewölben, die von vier mächtigen Außenpfeilern und einer Reihe von Halbkuppeln gestützt werden.

Als Konstantinopel 1453 an die seldschukischen Türken fiel, wurde die Hagia Sophia in eine Moschee umgewandelt und diente von da an als Modell für weitere Kuppelmoscheen, obgleich die islamische Bautradition bereits zuvor überkuppelte Gebäude gekannt hatte, darunter Paläste, Moscheen, Grabmäler und Badehäuser. Der Felsendom in Jerusalem (691) ist eines der frühen Beispiele. Seine zweischalige Kuppel ruht auf einem Pfeilerbogengang und ist aus Holz konstruiert. Eines der bekanntesten Kuppelbauwerke in der islamischen Architektur ist der Taj Mahal in Agra in Indien, den der Mogul-Herrscher Shah Jahan zwischen 1631 und 1648 als Grabmal für seine Lieblingsfrau errichten ließ. Seine Zwiebelkuppel aus weißem Marmor ruht auf einem großen Zylinder über einem gleichseitigen Gebäude.

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Kuppeln in der Renaissance, im Barock und im Klassizismus

Die erste große italienische Renaissancekuppel war die achteckige Konstruktion, die zwischen 1420 und 1436 von dem Architekten Filippo Brunelleschi für den Florentiner Dom errichtet wurde. Der riesige Bau von 39 Meter Durchmesser und 91 Meter Höhe wird von einer 16 Meter hohen Laterne (einem von Fenstern durchbrochenen Aufbau) überragt und besitzt eine Schutzkuppel über einer Mauerwerkschale. Die acht Hauptrippen und die 16 Rippen zweiten Grades bilden einen fest ineinandergreifenden Mauerwerkrahmen. Der beabsichtigte Kuppelbau vom Petersdom in Rom beschäftigte mehrere Generationen von Architekten. 1546 wurde unter der Leitung von Michelangelo mit dem Bau einer Kirche nach dem Plan eines griechischen Kreuzes (Kreuz mit vier gleich langen Armen) mit einer monumentalen Kuppel über der Vierung begonnen, die einen Durchmesser von 42 Metern hat und zum Vorbild für Kuppeln in aller Welt wurde.

Bedeutende Kuppeln im Barockstil entstanden in Paris und London. Die Kirche Saint Louis des Invalides (Les Invalides; deutsch Invalidendom) in Paris, die von 1676 bis 1706 von Jules Hardouin-Mansart errichtet wurde, besitzt eine Kuppel von 28 Meter Durchmesser, die auf zwei ungewöhnlich hohen zylinderförmigen Unterbauten (Tambours) ruht, die von großen Fenstern durchbrochen sind. Die von Sir Christopher Wren erbaute Kuppel der Saint Paul's Cathedral (1675-1711) in London ist dreischalig: Sie besteht aus einer recht flachen Innenkuppel, einer mittleren konischen Schale aus Mauerwerk, auf die eine hohe Laterne aufgesetzt ist, und einer hölzernen Außenkuppel, die mit Bleiplatten eingedeckt ist.

Unter der Leitung von Charles Bulfinch wurde 1830 der Bau des Washingtoner Kapitols ausgeführt, das 1850 von Thomas U. Walter erweitert wurde. Das lang gestreckte Gebäude aus weißem Marmor wird von Walters emporstrebender gusseiserner Kuppel von 28 Meter Durchmesser überragt (fertig gestellt 1863), die vielen ähnlichen Kapitol-Gebäuden in den Vereinigten Staaten als Vorbild diente. Zwischen 1817 und 1825 entwarf der Architekt und Politiker Thomas Jefferson für die University of Virginia in Charlottesville den eleganten klassizistischen Komplex The Lawn. Im Mittelpunkt befindet sich die Rotunda, die direkt dem Pantheon nachempfunden ist. Mit der Entwicklung von Eisenträgerkonstruktionen entstanden im 19. Jahrhundert die ersten Glaskuppeln.

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Kuppelbauten im 20. Jahrhundert

Die Neuerungen im Ingenieurbau des 20. Jahrhunderts haben die Gestaltung und den Bau von Kuppeln völlig verändert. Der amerikanische Erfinder und Architekt R. Buckminster Fuller ließ sich 1947 die Geodätische Kuppel patentieren, die aus einem Gitterwerk von ineinandergreifenden Tetraedern und Oktaedern aus leichtem Material besteht und stützenfrei konstruiert ist. Diese Kuppel wurde 1960 in Saint Louis (Missouri) im Botanischen Garten Climatron fertig gestellt. Die Stahlkuppelbauweise existiert schon seit dem späten 19. Jahrhundert und wurde auf spektakuläre Weise beim Bau des Astrodome (1965) in Houston, einer großen Sportstätte, angewendet. Sein Kunststoffdach ist am unteren Spannring 195 Meter breit. Beim modernen Kuppelbau wird auch Stahlbeton verwendet, wie im Palazetto dello Sport (Kleines Sportstadion), das in Rom von dem italienischen Architekten und Designer Pier Luigi Nervi für die Olympischen Spiele von 1960 entworfen wurde; die vorgefertigten Bauteile werden durch vor Ort eingegossene Betonrippen zusammengehalten.