Ein Dach für das Dach

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Element-Dach schützt vor Wind und Wetter

Die Friedrich-Sponsel-Dreifachhalle mit rd. 940 m² Gesamtnutzungsfläche wurde 1971 im Zentrum Erlangens errichtet. Das in die Jahre gekommene Gebäude wird von verschiedenen Vereinen und Schulen für Sportveranstaltungen und Trainings intensiv genutzt, bspw. von der Hockeyabteilung des TB Erlangen. Bei einer umfassenden Prüfung des Tragwerks wurde festgestellt, dass die Dachkonstruktion aus Spannbeton unter besonderen, außergewöhnlichen Wetterereignissen nur noch eingeschränkt belastbar ist. Ein Domico Element-Dach mit 30 m Spannweite sorgt als Leichtbau-Dachsystem jetzt für die erforderliche Entlastung des Bestandsdachs und weiterhin sichere Nutzung.

Bild 1 Die Tragstruktur der Friedrich-Sponsel-Dreifachhalle ist nur noch eingeschränkt belastbar, die Entwässerungsanlage gewährleistet keine rückstausichere Ableitung des Niederschlagswassers
Quelle: IBG – Gräßel OBJEKTPLANUNG

Lasten verteilen bzw. umleiten

Hohe Belastungen der Dachkonstruktion entstehen heute durch die größere Anzahl an Starkregenfällen und im Winter ggf. durch stetig steigende Schneelasten. Dies wurde auch zum Problem für die Sporthalle, da die bestehende Entwässerungsanlage bei solchen Starkregenereignissen keine rückstausichere Ableitung des Niederschlagswassers gewährleisten konnte und somit temporär hohe statische Lasten nicht auszuschließen waren.

Die wasserführenden Ebenen des Gebäudes bestehen aus 33 halbrunden, etwa 13 m langen und mit Bitumenbahnen abgedichteten Betontrögen. Eine Drahtverglasung in den steil geneigten Sheds sorgt für Tageslicht. Die frei überspannenden sogenannten HP-Schalen sind statisch auf 30 m langen Spannbetonbindern und den Außenwänden aufgelegt. Das Niederschlagswasser wird in jeder dieser Halbschalen an ihren Enden über Flachdachabläufe in Schleppleitungen abgeleitet, die im Halleninneren unter der Decke verlegt sind, und von dort über Fallleitungen der Vorflut zugeführt.

Bild 2 Die HP-Schalen liegen mit Spannbetonbindern auf den Außenwänden auf, das Niederschlagswasser wird in Schleppleitungen abgeleitet, die unter der Decke verlegt sind
Quelle: IBG – Gräßel OBJEKTPLANUNG

Die Überlegung des Einbaus zusätzlicher, entlastender Fallleitungen wurde verworfen, da erforderliche Kernbohrungen die Kon­struktion der Spannbetonhalbschalen unzulässig geschwächt ­hätten. Bis eine Lösung gefunden wurde, ließ die Stadt aus Sicherheitsgründen eine permanent überwachte spezielle Messeinrichtung zur Erfassung der Niederschlagsmengen am Hallendach installieren. Sie diente dazu, die maximal zulässige Starkregenmenge zu bestimmen, bei der eine Einschränkung der Nutzung oder die Sperrung der Halle erforderlich wird.

Mittelfristig wurde aber eine dauerhafte, selbstständig funktionierende Lösung gesucht. Letztendlich entschied sich die Stadt zur Umsetzung eines Leichtbau-Dachsystems, das den Weiterbetrieb der Sporthalle für etwa zehn Jahre sicherstellen soll, bis über einen Neubau nachgedacht werden kann. Da das bestehende Hallendach nach statischer Bewertung keine Zusatzlasten mehr aufnehmen durfte, wurde eine sehr flach geneigte Pultdachkonstruktion gewählt, die nur von den Außenwänden getragen wird. Die Bekleidungen an First und Traufe sollten mit senkrechten Wandbekleidungen, die seitlichen Anschlüsse aus abstandsrechtlichen Gründen als steil geneigte Walmdachflächen ausgeführt werden.

Kurze Bauzeit, schnelle Nutzung

Gesucht wurde nach einer speziellen, freitragenden Dachkon­struktion, die in der Lage ist, eine Hallenlänge von knapp 31 m Länge zu überbrücken. Sie sollte nicht nur die konstruktiven Anforderungen erfüllen, sondern – für einen störungsarmen Hallenbetrieb – gleichzeitig auch eine kurze Bauzeit ermöglichen. Die Wahl fiel auf das Domico Element-Dach. Das kompakte Leichtbauelement erfüllt bei maximaler Vorfertigung und zeitsparender Montage höchste Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Wärme- und Wetterschutz. Es besteht aus Tragprofilen, Kassetten, mineralischer Wärmedämmung sowie Halteprofilen und wird objektbezogen bereits im Werk mit allen vorgegebenen Durchbrüchen hergestellt. Darüber hinaus schützt eine dampfdiffusionsoffene Abdeckbahn die Konstruktion nicht nur beim Transport, sondern ermöglicht zudem eine witterungsunabhängige Verlegung. Durch die eigens entwickelte Unterspanntechnik sind Spannweiten bis 33 m frei überbrückbar.

Bild 3 Mit dem Domico Element-Dach sind – aufgrund der eigens entwickelten Unterspanntechnik – Spannweiten bis 33 m frei überbrückbar
Quelle: IBG – Gräßel OBJEKTPLANUNG

Montage per Mobilkran

Für die Verlegung und Aufnahme des unterspannten Element-Dachs musste zunächst ein Stahlbaurahmen für die 31 x 41 m² große Halle mit einer Dachneigung von 1,5° gefertigt und auf den Außenwänden fixiert werden. Der Tragrahmen ist aufgrund der unterschiedlichen Dachbewegungen und Durchbiegungen kon­struktiv komplett vom bestehenden Dach getrennt. Auf die parallel zu den Dachelementen verlaufenden Spannbetonbinder wurden Wartungswege aus Aluminium befestigt und die Belichtungs-Sheds mit einer robusten, dreilagigen Unterdeckbahn geschützt. Eine logistische Herausforderung war aufgrund der beengten Innenstadtlage die Anlieferung der 31 m langen Dachelemente. Dank der gründlichen Vorbereitung auf der Baustelle und des werkseitig ­hohen Fertigungsgrads konnten die Dachelemente mithilfe eines ­Mobilkrans an nur einem Tag verlegt werden. Da auch die Halter für die Wetterschutzebene aus Domitec-Dachprofilen werkseitig vormontiert waren, wurde bei der Verlegung der Profilbahnen viel Zeit eingespart. Die Dachprofile sind ab Werk mit einer Firsthochstellung sowie einer Traufenabkantung ausgeführt. So wird einerseits Sicherheit gegen Rückstau und optimale Steifigkeit an den Profilenden gewährleistet und andererseits Wassereintrieb verhindert. Der Wasserablauf erfolgt über die geschützte Traufenkante und nicht über die Schnittkanten. Die aufgebrachte Längsstoßdichtung sorgt auch bei extremen Wettersituationen für erhöhte Regensicherheit.

Bild 4 Vor der Montage des Element-Dachs musste ein Stahlbaurahmen gefertigt und auf den Außenwänden zur Übernahme der neuen Dachlasten fixiert werden
Quelle: IBG – Gräßel OBJEKTPLANUNG

Regen ohne Rückstau

Die kleineren Walmdachflächen und senkrechten Traufenblenden wurden mit Domico GBS-Profilen auf Kassetten als Deckunterlage bekleidet. Die Entwässerung des neuen aufgesetzten Hallendachs erfolgt jetzt an der Dachtraufe und den zwei abgewalmten Dachflächen in außen liegende vorgehängte Dachrinnen. Der Notüberlauf kann über die Rinnenvorderkante ins Freie abfließen, sodass das Niederschlagswasser jetzt rückstaufrei und schadlos vom Gebäude abgeleitet wird. Durch die durchdringungsfreie, schnelle und unkomplizierte Verlegung wird eine Zeit- und Kostenersparnis erzielt. Auch Photovoltaikanlagen können jederzeit durchdringungsfrei befestigt werden.

Bild 5 Eine Herausforderung war aufgrund der beengten Innenstadtlage die Anlieferung der 31 m langen Dachelemente
Quelle: IBG – Gräßel OBJEKTPLANUNG

Bautafel

  • Projekt Sanierung Friedrich-Sponsel-Sporthalle, Erlangen
  • Bauherr Stadt Erlangen, Amt für Gebäude­management
  • Planung IBG – Ingenieurbüro für Bauwesen Markus Gräßel, Erlangen
  • Statik IB Trafektum GbR, Nürnberg
  • Verarbeiter Hoffmann GmbH, Thyrnau
  • Domico-Produkte 1130 m² Element-Dach, 1130 m² Domitec-Dach RAL 9007, 333 m²
  • GBS-Dach für Dach und Walm­bekleidung, 125 m² Kassetten­bekleidungen
  • Hersteller Domico Dach-, Wand- und Fassaden­systeme KG, Vöcklamarkt (A)

www.domico.at