Sergios

„Analyse und Darstellung von Entwurfs-, Bau- und Verformungsprozessen der Sergios- und Bakchoskirche in Istanbul anhand digitaler 3D-Modelle“

Projektleitung:

PD Dr.-Ing. Helge Svenshon

Die ehemalige Kirche der Heiligen Sergios und Bakchos in Istanbul ist ein Bau des oströmischen Kaisers Justinian (527-568 n. Chr.) und verdankt seine Erhaltung der Umwidmung zur Moschee im frühen 16. Jh. und der damit verbundenen dauerhaften Nutzung und kontinuierlichen Pflege. Allein schon ihre konzeptionelle Nähe zur fast zeitgleich vom selben kaiserlichen Bauherren errichteten Hagia Sophia in Istanbul sichert dem Bau einen ausgezeichneten Platz unter den Denkmälern der Weltstadt am Bosporus. Darüber hinaus besteht eine formale Verwandtschaft mit der ebenfalls in justinianischer Zeit errichteten Kirche San Vitale in Ravenna und der erheblich späteren karolingischen Palastkapelle in Aachen. Für die Diskussion gerade dieser Interdependenzen und den daraus resultierenden architekturgeschichtlichen Fragen zu den Transformationsprozessen zwischen Spätantike und Frühmittelalter ist eine tiefere Kenntnis über Entwurf und Konstruktion der Sergios- und Bakchoskirche von großer Bedeutung. Obwohl das Bauwerk durch die Isolierung aus seinem ursprünglichen architektonischen Kontext – der ehemals direkt angrenzenden Peter- und Paulkirche mit gemeinsamer Vorhalle – im Äußeren teilweise verändert ist, geben die weitgehend in ihrer originalen Substanz erhaltenen Bereiche, wie das zentrale Oktogon mit seinem über den acht Pfeilern aufgespannten, außergewöhnlich gestalteten Kuppelschirm, Auskunft über die ungebrochene Leistungsfähigkeit römischer Ingenieurbaukunst in der Spätantike. Im Gegensatz zu den in der Mehrzahl als Hemisphären gestalteten Kuppeln römischer Bautradition setzt sich die Kuppel der Sergios- und Bakchoskirche aus unterschiedlichen Gewölbekurven – einer steil ansteigenden, an einen Tambour erinnernden Fensterzone und der abschließenden sehr flachen Kalotte – zusammen. Strukturell entwickelt sie sich unmittelbar aus der Geometrie des oktogonalen Grundrisses und ist als eine Art Klostergewölbe ausgeführt. Dieses besteht aus 16 jeweils abwechselnd glatten und konkav nach außen gekrümmten Kompartimenten, wobei letztere konstruktiv als eine Art Träger für die flache Kalotte interpretiert werden können und damit singulär innerhalb des römischen Ingenieurbaus sind.

Da sich wegen der komplizierten, gegenseitig verschränkenden Gewölbeformen des Kuppelbereichs und der exzentrisch gedehnten Tragkonstruktion des Oktogons orthogonale Parallelprojektionen nur sehr schwer realisieren lassen, ist eine detaillierte Analyse und nachvollziehbare Präsentation des gesamten räumlichen Gefüges mit herkömmlichen zweidimensionalen Darstellungsformen wie Schnitten und Ansichten kaum mehr möglich. Daher ist es notwendig, einen anderen methodischen Ansatz zu wählen, nämlich den Analyseprozess in digitalen 3D-Modellen vorzunehmen, um den Bau nicht nur partiell, sondern in seinem vollständigen geometrischen Gefüge erfassen und darstellen zu können. Nur auf diesem Weg können die Interdependenzen von Grundrisskonzept, tektonischem Aufbau, Kuppelgeometrie und Gesamtkonstruktion dieser außergewöhnlichen Kirche untersucht und verständlich kommuniziert werden. Dies gilt besonders auch für die schwerwiegenden Verformungen, die vermutlich während des Bauprozesses entstanden sind und die Komplexität der ohnehin schon verwirrenden Kurvenverläufe in den unterschiedlichen Gewölbezonen noch verstärkt haben. Hier kann der genaue dreidimensionale Nachvollzug dieser wahrscheinlich nach dem Entfernen der Lehrgerüste, beim Einsetzen des Kuppelschubes auf das Tragwerk, entstandenen Bewegungen zu einer Klärung der Bauabläufe verhelfen. Mit der Modellanalyse dieser Verformung lassen sich zugleich auch Hinweise auf die Stabilität von Kuppel und Tragwerk und damit auch Rückschlüsse auf Dehnungs- und Torsionsverhalten etwa im Erdbebenfall gewinnen.

Projektbeteiligte:

Dr.-Ing. Marc Grellert u. Dipl.-Ing. Egon Heller, Architectura Virtualis GmbH, Kooperationspartner der TU Darmstadt

Dipl.-Ing. Dieter Steineck, FG Fernerkundung und Bildanalyse am FB Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, TU Darmstadt.

Projektpartner:

Prof. Dr. Fabian Stroth, Christliche Archäologie und Byzantinische Kunstgeschichte der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg.