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Stahl Klingt

Nicht nur im Instrumentenbau ist der Werkstoff unverzichtbar – auch bei der Errichtung von Konzerthäusern wird er weltweit immer wichtiger.

Ohne Musik wäre das Leben ein Irrtum“, sagte der Philosoph Friedrich Nietzsche. Und der Komponist Ludwig van Beethoven meinte: „Musik ist höhere Offenbarung als alle Weisheit und Philosophie zusammen.“ Musik hat die Menschheit schon immer begleitet – und angesichts von Millionen iPods und ihrer im Rhythmus wippenden Besitzer haben die Aussagen der ehrwürdigen Herren nichts von ihrer Aktualität verloren …

Ein wichtiger Werkstoff im Instrumentenbau ist Stahl. Für die Saiten von Streich- und Zupfinstrumenten wird er genauso genutzt wie im Klavier- und Flügelbau. Reinhard Renz aus Erlbach in Sachsen stellt in vierter Generation Saiten für Streich- und Zupfinstrumente her. Er sagt: „Die aus Stahl schätze ich wegen ihres kräftigen und metallenen Klanges.“

Darüber hinaus wird Stahl im Instrumentenbau für viele strukturelle Teile verwendet. Beispiele sind hier Klaviere und Flügel, aber auch Schlagzeuge und Zupfinstrumente. Eine wichtige Rolle spielt der Werkstoff darüber hinaus beim Bau der Spielstätten. Da diese immer spektakulärer geraten, wird Stahl zunehmend wichtig – denn nur er trägt auch die gewagtesten Entwürfe. Last but not least verhilft er zu guter Akustik, die immer noch entscheidend für den Erfolg eines Konzerthauses ist. Große Stahlfedern sollen zum Beispiel den Konzertsaal der künftigen Elbphilharmonie in Hamburg von dem übrigen Gebäude abkoppeln, um Dissonanzen zu vermeiden.

Stahl klingt. In welch vielfältiger Weise, zeigt STIL Ihnen auf den kommenden Seiten.

„Jedes unserer Pianos ist ein Unikat“

In neun Monaten entsteht ein Qualitätsinstrument – Stahlsaiten haben eine Zugkraft von 20 Tonnen

Der Konzertflügel – er ist so etwas wie der König der Instrumente. Udo Jürgens besitzt einen aus Glas, andere erfolgreiche Künstler wie Lenny Kravitz, Barbara Schöneberger oder die Pianisten des Bolschoi-Theaters in Moskau vertrauen auf den traditionellen Flügel aus Holz.

Einer der renommiertesten Hersteller ist die Firma Schimmel aus Braunschweig, die seit 1885 Flügel und Klaviere fertigt. Ein Blick in die Produktion zeigt: Flügel und Klaviere herzustellen ist eine Kunst. Rund 10 000 Teile – vom Federchen bis zum Eisengussrahmen der Raste – werden zusammengefügt.

„Jedes unserer Instrumente ist ein Unikat und hat eine Seele“, sagt Geschäftsführer Hannes Schimmel-Vogel. „Es entsteht in einem Prozess, in dem handwerkliches Können und jahrelange Erfahrung im Umgang mit Holz, Eisen und Stahl unabdingbar sind.“

„Wir könnten ein Piano rein technisch viel schneller zusammenbauen“, sagt Entwicklungschef Martin Henschel. „Das wäre aber schlecht für den Kunden, denn man könnte es gar nicht spielen.“ Die gesamte Bau- und vor allem Abstimmungsarbeit dauert sehr viel länger: Ganze neun Monate benötigen Klavierbauer, Modelltischler und andere Handwerker bei Schimmel für ein Qualitätsinstrument, das zwischen 180 und 540 Kilogramm wiegt und zwischen 8000 und 92 000 Euro kostet.

Immer wieder wird das Instrument gestimmt, und die einzelnen Teile des Spielwerkes werden aufeinander abgestimmt. Oder dem Instrument werden Reifezeiten gegönnt. „Spannungsaufbau“ nennen die Fachleute diesen komplizierten Prozess. Damit ein Piano später seinen Wohlklang entfalten kann, braucht es auch Stahl. Da sind die mehr als 200 Saiten, die zusammengenommen eine Zugkraft von mehr als 20 Tonnen auf den Resonanzboden ausüben. Sie werden von sogenannten stählernen Stimmwirbeln gehalten. Das Besondere an diesen Wirbeln besteht darin, dass das Gewinde sehr genau geschnitten sein muss, weil durch Drehung dieser Wirbel die Saiten gestimmt werden.

Die Stahlsaiten, über welche die tieferen Töne erzeugt werden, sind übrigens mit Kupferdraht umwickelt, womit mehr Volumen erzeugt wird. Würde auf die Umwickelung verzichtet werden, müssten die Saiten – und damit das ganze Instrument – bis zu sieben Meter lang sein. Nicht nur private Kunden hätten bei dieser enormen Größe sicher ein gewisses Platzproblem.

„Die Kunden nutzen gern auch nach dem Kauf unser Auswahlzentrum in Braunschweig“, sagt dessen Geschäftsführer Wolfram Bäse-Jöbges. Hier werden sie mit ihrem Instrument vertraut – manchmal dauert dies mehrere Tage, „denn unsere Kunden haben einen hohen Qualitätsanspruch“.

„Töne kommen besser rüber“

Warum die dünne e-Saite immer aus Stahl ist

Christian Adam, 46, weiß, was er tut: Der Geigenbaumeister aus Ahrensburg hat zusätzlich ein abgeschlossenes Studium im Fach Violine absolviert – und kann deshalb besonders nachfühlen, worauf es ankommt.

Da er viel mit Reparaturen beschäftigt ist und immer wieder Konzerte in aller Welt gibt, kommt er viel zu wenig zu dem, was er am liebsten macht: dem Bau von Instrumenten. „Für eine Geige brauche ich bis zu 250 Stunden“, sagt Adam. Als Vorbild für seine Instrumente nimmt er die Prachtstücke der alten italienischen Meister wie Stradivari. Das hat nichts mit Plagiaten zu tun – Neukonstruktionen sind im Instrumentenbau grundsätzlich kaum üblich. Technisch ist das übrigens kein Problem: Das Handwerk hat sich seit Jahrhunderten kaum verändert. Nur die Materialien sind teilweise neu – wie Stahl.

„Für die dünnste der vier Geigensaiten nehmen wir heute oft reinen Stahl“, sagt Adam. Gründe gibt es dafür mehrere: „Stahl hat gerade bei hohen Tönen mehr Tragfähigkeit, und außerdem verstimmen sich Stahlsaiten weniger.“ Die anderen drei Saiten besitzen einen Stahl-, Kunststoff- oder Darmkern und sind mit Aluminium, Silber oder Wolfram umwickelt.

Falsche Töne? Dann wird die Geige wieder geöffnet

Weitere Geigenteile aus Stahl sind die sogenannte Anhängersaite – die Befestigung des Saitenhalters am Endknopf – und der Feinstimmer, die Schraube am Saitenhalter zur Feinjustierung der „Stimmung“, wie Experten sagen. Und beim Geigenbogen besteht die Bogenschraube, mit der die Spannung des Bogens eingestellt wird, ebenfalls aus Stahl.

Am Anfang jedes Geigenbaus steht die Innenform, um die das Instrument gefer- tigt wird. Der Korpus wird aus Fichte und Ahorn erstellt, Griffbrett, Wirbel und Saitenhalter oft aus Ebenholz. Insgesamt besteht eine Geige aus 14 Bauteilen. Nach der Handwerksarbeit folgt die aufwendige Justierung. Adam: „Wochenlang spiele ich das Instrument so oft wie möglich und notiere mir, welche Töne mir gefallen und welche nicht.“ Wenn der Geigenbauer glaubt, alle Fehler entdeckt zu haben, öffnet er mitunter sogar die Geige und arbeitet nach. Oft reicht es aber, andere Saiten zu nehmen oder Einstellungen minimal zu ändern.

Dieser Zyklus kann sich einige Male wiederholen. Kein Wunder also, dass gute Geigen mehrere Tausend Euro kosten ...

Es kommt auf den Typ an

Stahlsaiten sind bei Western- und E-Gitarren Standard

Wenn Gitarrenbauer Michael Wichmann aus Hamburg den Unterschied zwischen Nylon- und Stahlsaiten verdeutlichen will, erinnert er gern an die alten Western-Filme: „Damals gab es nur Saiten aus Nylon – und entsprechend spanisch hörte sich die Musik an.“ Dann kamen die Stahlsaiten – und ihr Klang hat eine ganze Musikrichtung geprägt. Wichmann: „Die Cowboy-Musik aus Nashville wäre ohne sie gar nicht denkbar.“
Für die gute alte Konzertgitarre mit ihrem weichen Klang ist Nylon (oder Darm) bis heute Pflicht, Western-, Jazzund E-Gitarren werden ausschließlich mit Stahlsaiten bestückt. Zu den Klangunterschieden sagt Wichmann: „Stahlsaiten können wesentlich höher gespannt werden und klingen deshalb heller, außerdem stehen die Töne länger im Raum.“ Der Hals dieser Gitarren enthält außerdem oft einen spannbaren Stahlbogenkern, um die Gegenspannkraft des Holzhalses gegenüber dem Zug der Stahlsaiten zu korrigieren. Und noch einen wesentlichen Unterschied gibt es: Stahlsaiten werden fast nur mit dem Plektron gespielt.

Michael Wichmann, 64, ist studierter Maschinenbau-Ingenieur, widmete sich aber schnell aus Neigung dem Gitarrenbau. Seine Jahresproduktion beträgt bis zu 30 Instrumente. Viele Musiker gehen bei ihm ein und aus. Einer von ihnen ist Clemens Rating, der auf den Auftaktseiten dieser Reportage zum Tanz aufspielt. Seine Gitarre ist eine sogenannte Maccaferri- Gitarre, die klanglich zwischen Konzert- und Westerngitarre liegt. Wichmann hat Ratings Gitarre kürzlich einen Stahlstab ins Griffbrett eingefräst – um dem Klang mehr Biss zu geben …

Stahl im Konzerthausbau

Guter Klang auf Stahlkissen

Auch für die Statik ist der Werkstoff unverzichtbar

In diesen Tagen werden die ersten Glaselemente eingesetzt – und damit fängt an zu wachsen, was der Hamburger Elbphilharmonie seinen unverwechselbaren Charakter geben wird: die surreal anmutende Konstruktion auf dem alten Kaispeicher, die das Konzerthaus nach seiner Fertigstellung im Jahr 2012 zu einem der attraktivsten der Welt machen wird. Selten ist ein rechter Winkel zu sehen, alles wirkt elegant geformt, gebogen, gekrümmt.

Beim Bau des Konzerthauses der Architekten Herzog & de Meuron kommen neben jeder Menge Glas 8000 Tonnen Stahl zum Einsatz. Planer mögen zunehmend weiche Formen wie bei der Elbphilharmonie – und dafür brauchen sie Stahl. Denn dieser Werkstoff ist die Basis ausgeklügelter Statik. So verwenden die Erbauer der Elbphilharmonie Stahl nicht nur im Dach – die Bauzeichnungen, nach denen der Stahl geflochten wird, sehen aus wie Flugkarten in ein unbekanntes Land –, sondern auch als Stahlbeton im Speicher. Dieser rote Backsteinbau mit seinem trapezförmigen Grundriss bildet das sachliche Fundament zum verspielten Oberteil des Gebäudes. Es wurde zunächst entkernt, bis nur noch die Fassade stand. Weil die ohne Innenwände auseinandergefallen wäre, wurde sie mit acht Stahlbändern von jeweils 340 Meter Länge eingefasst. Zu den bestehenden 1111 Stahlbetonpfählen, auf denen der alte Speicher fußt, kamen 650 hinzu. Die Pfähle reichen durch den Elbschlick in die tiefer liegenden Sandschichten und verleihen dem neuen Gebäude so Standfestigkeit. Der Salzgitter Mannesmann Stahlhandel, Niederlassung München, hat für den Bau 260 Tonnen Grobbleche der Konzernschwester Ilsenburger Grobblech GmbH an den Haslinger Stahlbau in Österreich geliefert.

Eine ganz wichtige Rolle spielt Stahl auch für den Klang in der Elbphilharmonie, der einmal zu den besten der Welt gehören soll. Um den eigentlichen Konzertsaal akustisch vom Rest des Gebäudes abzukoppeln, lagert die Betongründung des Saals frei schwingend auf 250 stählernen Federkissen mit je sechs bis acht Spiralfedern. Oben wird sie noch einmal von etwa 90 stählernen Federpaketen abgefedert. Ein Prinzip, das auch beim Bau eines kleineren Saales angewendet wird.

Die Elbphilharmonie: Ein Bauvorhaben, das nicht nur wegen seiner Architektur diskutiert wird. Die Baukosten haben sich seit Baubeginn auf 450 Millionen Euro fast verdoppelt …

Statische Herausforderung

Blick auf Stahlrahmenwerk, glänzende Fassade

Ein Hingucker in Kalifornien: die Walt Disney Concert Hall in Los Angeles. Architekt der im Oktober 2003 eröffneten Konzerthalle ist Frank O. Gehry. Das Gebäude glänzt nicht nur von außen durch rostfreien Stahl, auch die statischen Herausforderungen der Konstruktion konnten nur mithilfe dieses Werkstoffes gelöst werden – durch ein aufwendiges Stahlrahmenwerk. Von innen sieht der Betrachter, dass die Fassade keine dichte Haut, sondern ein luftiger Mantel ist, der interessante Ausblicke auf ebendiese tragende Stahlkonstruktion gibt.

Das Aufsehen erregende Bauwerk, das übrigens nicht nur positive Reaktionen hervorrief, steht in Downtown Los An- geles und ist eines von vier Veranstaltungsgebäuden des „Los Angeles Music Center“, einem der größten Zentren der darstellenden Kunst in den Vereinigten Staaten.

In dem Gebäude, dessen Akustik ein- hellig gelobt wird, sind das „Los Angeles Philharmonic Orchestra“ und die „Los Angeles Master Chorale“ beheimatet. Das Bauwerk hat die Form eines großen Segelschiffes mit gebogenen und gewellten Umrissen. Es besitzt eine Fläche von 2140 Quadratmetern und bietet Platz für 2265 Besucher.

Die Decke in Gestalt von Holzbögen und die versetzte Anordnung der Sitz- plätze sorgen für eine moderne Akustik und den Charakter einer traditionellen Konzerthalle. Für die Akustik des Resonanzkörpers war übrigens der Japaner Yasuhisa Toyota verantwortlich, der auch das Akustik-Konzept für die Elbphilharmonie in Hamburg ausgetüftelt hat.

Schallsegel von 75 Tonnen

Kubusförmiges Gebäude leuchtet mit blauer Glasfiber-Fassade

Das Konzerthaus Kopenhagen ist das neue Vorzeigeprojekt des Dänischen Rundfunks und ein weiteres herausragendes Beispiel internationaler Gegenwartsarchitektur. Es befin- det sich auf der Insel Amager, die zur dänischen Hauptstadt gehört. Das von dem französischen Architekten Jean Nouvel geplante Gebäude wurde nach zehnjähriger Planung im Januar 2009 eröffnet. Ein 75 Tonnen schweres verstellbares Schallsegel schwebt über der Orchesterbühne und reguliert die Akustik. 14 unterschiedlich und in beiden Raumrichtungen gekrümmte Fermacell-Elemente sind hierfür auf eine Stahl-Unterkonstruktion montiert. Das kubusformige Gebäude hat eine blaue Glasfiber-Fassade, die in unterschiedlichen Farben beleuchtet werden kann. Es ist 45 Meter hoch, 100 Meter lang und 45 Meter breit und lässtdie an drei Treppentürmen aufgehängte und auf sechs Säulen ruhende Betonkonstruktion des Saals durchschimmern.

Mittlerweile wurden die Eintrittspreise gesenkt …

Im Innern befinden sich ein riesiges Foyer sowie vier durch weite Wandelgänge verbundene, unterschiedlich große Konzertsäle. Der größte fasst 1800 Besucher. Hervorstechend ist seine Form. Er ist durch die fast vollständige Abwesenheit glatter, gerader Flächen geprägt. Stattdessen stellen die auf- und absteigenden Linien sowie die fließenden Wölbungen und Rundungen einen unmittelbaren Bezug zur Bewegung der Musik dar. Der Meteor in Peter Hoegs Roman „Fräulein Smillas Gespür für Schnee“ hatte Nouvel angeregt, den großen Saal so wirken zu lassen, als ob er frei in der Luft hänge – „fast so, als wäre er vom Himmel gefallen und hätte sich dann in den Boden von Amager gerammt“, wie ein dänischer Feuilletonist nach der Premiere schrieb. PS: Nicht immer hält die Realität, was Architekten versprechen: Nach der Eröffnung des Konzerthauses im Januar gab es so viele Beschwerden über eine schlechte Akustik im beschriebenen Saal, dass die Eintrittspreise auf breiter Front gesenkt wurden. Die billigste Karte kostet jetzt umgerechnet nur noch zehn Euro …

400 Tonnen Rundrohre

Weiße Säulen dominieren preisgekröntes Gebäude

Mit dem europäischen Stahlbaupreis wurde im September 2005 der Neubau der Philharmonie in Luxemburg ausgezeichnet. Die Stahl- Glas- Fassade des Konzerthauses wird optisch von 823 je 20 Meter hohen weißen Säulen dominiert. Insgesamt wurden 2500 Tonnen Baustahl – auch von der Salzgitter AG – auf einer Gesamtfläche von rund 20 000 qm verbaut, die verglaste Oberfläche erstreckt sich über 5000 qm.

Die Außenfassade der Philharmonie sollte nach den Planungen des Architekten Portzamparc einem „eisernen Vorhang“ gleichkommen. Dieses Vorhaben wurde durch die ausgesprochen engen Stützenabstände, die im Vergleich zum Systemabstand relativ großen Stützendurchmesser und die Anordnung mehrerer Stützen radial hintereinander verwirklicht.
1600 t Stahl – Rundrohre, Flach- und Vierkantstähle – wurden vom Salzgitter Mannesmann Stahlhandel aus Berlin geliefert, 400 t Rundrohre von den damaligen Röhrenwerken Fuchs, einem Unternehmen der Salzgitter AG, produziert.

Geprüft wird mit Schall

Fledermaus müsste man sein – dann könnte man die Schallwellen hören, mit denen die Unversehrtheit eines Rohres überprüft wird. Eine Fehlstelle an einer Schweißnaht „klingt“ nämlich anders als intakter Stahl – das Problem kann geortet werden. „Stahl klingt“ hat eben auch für Dr. Thomas Orth, 47, Leiter der Abteilung „Zerstörungsfreie Prüfung“ bei der Salzgitter Mannesmann Forschung in Duisburg, eine wichtige Bedeutung. Die beschriebene „reguläre Ultraschallprüfung“ gilt als Königsdisziplin der Abteilung, aber auch ein anderes Prüfverfahren, „Acoustic Emission“ genannt, arbeitet mit Ultraschall. Beispiel: Das zu prü- fende Rohr wird unter Druck gesetzt, was Fehlstellen wachsen lässt. Das wiederum wird ebenfalls von einem Ultraschallprüfkopf registriert – der Fehler ist entdeckt. Nun bringen die Unternehmen des Konzerns nicht alle möglichen Rohre nach Duisburg, um sie dort checken zu lassen. Das 20- köpfige Team entwickelt in erster Linie Prüfverfahren, die die Unternehmen dann selbst einsetzen können. Trotzdem spiele man regelmäßig „Feuerwehr“ und prüfe vor Ort. Da die Anforderungen der Kunden an den Grad der Fehlerfreiheit ständig steigen, sehen sich die Duisburger stets vor neue Herausforderungen gestellt. „Und das macht Spaß.“ Apropos „Stahl klingt“: Bei einem Familientag im August habe man eine Rockgruppe aus dem eigenen Forschungsinstitut verpflichtet, das natürlich „mit einem hohen Stahlquotienten in den Instrumenten spielt“, sagt Dr. Orth – und schmunzelt.

Von Getriebe-Cellos und Tür-Harfen

Erinnern Sie sich? 2008 schaltete Ford einen ungewöhnlichen TV-Spot für seinen neuen Focus: Ein Orchester spielte mit Focus-Instrumenten Klassik. Doch das Publikum war skeptisch: Musik aus Autoteilen? Das war doch bestimmt getürkt …

Um das Gegenteil zu beweisen, ließ Ford einen Benefiz-Song aufnehmen und schickte die Band „Travis“ mit Focus- Instrumenten in ein Studio. Für den Song „Six O’Clock“ holte sich Ford den Genesis- Gitarristen Mike Rutherford sowie den Schlagzeuger Kenny Jones von The Who. Rutherford durfte sich an der Kupplungs- Gitarre austoben, Jones bearbeitete die „Wheel Drums“, die aus den Felgen des Focus gefertigt sind. Begleitet wurden die Pop-Legenden vom nationalen Sinfonie- Orchester.

Die „Ford Focus Car Parts Band“, die im Werbespot den Autoteilen Klänge entlockte, wurde vom Musikproduzenten Bill Milbrodt aufgebaut. Er ließ einen fünftürigen Focus in seine Bestandteile zerlegen: „Das Auto kam direkt vom Band. Es brauchte sechs Leute und sieben Stunden, um das Auto auseinanderzubauen.“ Bei der Konstruktion waren viel Kreativität und Experimentierfreude gefragt. Für die Bassgitarre zum Beispiel wurden der Kotflügel und auch Teile der A-Säule verwendet. Insgesamt wurden 31 Instrumente gebastelt, von der Kupplungs- Gitarre über das Getriebe-Cello oder die Tür-Harfe bis zur Heckklappen-Trommel.

Übrigens: Salzgitter Flachstahl und Salgitter Europlatinen wurden von Ford mit dem Q1-Award für Lieferqualität ausgezeichnet.

Ansprechpartner

Konzernkommunikation
pk@salzgitter-ag.de

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