Friedrich Sponsel Halle

• Projekt
  Friedrich-Sponsel-Sporthalle

• Architekt
  Planung: IBG - Ingenieurbüro für Bauwesen Markus Gräßel
  Statik: IB Trafektum GbR

• Bauherr
  Stadt Erlangen, Amt für Gebäudemanagement

• Produkt
  1.100 m² Element-Dach mit Domitec® RAL 9007
  333 m² GBS®-Dach

• Verarbeiter
  Hoffmann GmbH

• Fotos
  IBG - Gräßel OBJEKTPLANUNG

Ein Dach für das Dach

Die Friedrich-Sponsel-Dreifachhalle mit rund 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, beispielsweise von der Hockeyabteilung des TB Erlangen. Bei der Überprüfung des Hallendaches wurde beim statischen Nachweis der HP-Spannbetonschalen festgestellt, dass unter besonderen, außergewöhnlichen Wetterereignissen der Nachweis nicht mehr uneingeschränkt geführt werden kann: Die wasserführenden Ebenen bestehen aus 33 halbrunden, etwa 13 Meter langen und mit Bitumenbahnen abgedichteten „Betontrögen“. Eine Drahtverglasung in den steilgeneigten Sheds sorgte für Tageslicht. Die frei überspannenden, sogenannten HP-Schalen sind statisch auf 30 Meter 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.

Lasten verteilen bzw. umlagern / 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 ausgeschlossen werden konnten. Die Überlegung des Einbaus entlastender, zusätzlicher 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 Sperrung der Halle erforderlich wird.

Mittelfristig wurde aber eine dauerhafte, selbständig funktionierte Lösung gesucht. Letztendlich entschied sich die Stadt zur Umsetzung eines Leichtbau-Dachsystems, das den Weiterbetrieb der Friedrich-Sponsel-Sporthalle für etwa zehn Jahre sicherstellen soll, bis über einen Neubau der Sporthalle 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 steilgeneigte Walmdachflächen ausgeführt werden.

Kurze Bauzeit, schnelle Nutzung
Gesucht wurde nach einer speziellen, freitragenden Dachkonstruktion, die in der Lage ist, eine Hallenlänge von knapp 31 Metern 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 zugunsten des DOMICO Element-Daches. Das kompakte Leichtbauelement erfüllt bei maximaler Vorfertigung und zeitsparender Montage höchste Anforderungen an Wirtschaftlichkeit, Wärme- und Wetterschutz. Das DOMICO Element-Dach 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 – perfekt für den Einsatz an der Friedrich-Sponsel-Halle.

Montage per Mobilkran
Für die Verlegung und Aufnahme des unterspannten Element-Daches musste zunächst ein Stahlbaurahmen für die 31 x 41 Meter große Halle mit einer Dachneigung von 1,5 Grad 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. Logistische Herausforderung war aufgrund der beengten Innenstadtlage die Anlieferung der 31 Meter langen Dachelemente. Aufgrund der perfekten Vorbereitung auf der Baustelle und dem werkseitig hohen Fertigungsgrad konnten die Dachelemente mithilfe eine Mobilkranes an nur einem Tag verlegt werden. Da auch die Halter für die Wetterschutzebene aus Domitec-Dachprofilen werkseitig vormontiert waren, wurde auch bei der Verlegung der Profilbahnen auf der Baustelle viel wertvolle Zeit eingespart. Die Dachprofile sind ab Werk mit einer Firsthochstellung sowie einer Traufenabkantung ausgeführt. So wird einerseits die Sicherheit gegen Rückstau sowie eine optimale Steifigkeit an den Profilenden gewährleistet und anderseits wird ein Wasser-Eintrieb verhindert. Der Wasserablauf erfolgt über die geschützte Traufenkante und nicht über die Schnittkanten. Die aufgebrachte Längsstoßdichtung sorgt auch bei extremen Wettersituationen für erhöhte Regensicherheit.

Regen ohne Rückstau
Die kleineren Walmdachflächen und senkrechten Traufenblenden wurden mit DOMICO GBS-Profilen auf Kassetten als Deckunterlage bekleidet. Die Entwässerung des neuen aufgesetzten Hallendaches erfolgt jetzt an der Dachtraufe und den zwei abgewalmten Dachflächen in außenliegende, 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.