Doppelfachwerke für formschönen Lichtgewinn

Waldau, Stuttgart, Deutschland

Die im Herbst 2020 fertiggestellte Dreifach-Sporthalle liegt im Zentrum des Sport- und Erholungsgebiets Waldau, des zweitgrößten Sportareals in Stuttgart. Im Innern wartet die Halle mit einem ebenso ästhetischen wie weitgespannten Dachtragwerk in bester Ingenieurholzbaumanier auf. Für die gekoppelten Fachwerkträger haben die Planer BauBuche gewählt. Das auf diese Weise kammartig geformte Dach ermöglicht zudem eine natürliche Belichtung ganz nach Bauherrenwunsch.

Beteiligte

Fertigstellung

September 2020

Architekt

Glück + Partner GmbH, Stuttgart, DE

Tragwerksplaung
Bauphysik
Auszeichnungen

Förderpreis des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), Innovation und Energiewende 2014-2020, Demonstrationsvorhaben Holzbauten

Fotos & Pläne

müllerblaustein HolzBauWerke GmbH, Glück+Partner GmbH, Achim Birnbaum Architektur Fotografie

Produktion BauBuche Bauteile

Pollmeier, D-99831 Amt Creuzburg

Projektinformationen

Die Form des Neubaus entwickelten die Architekten aus den unterzubringenden Funktionen, den sich daraus ergebenden statischen Anforderungen sowie aus dem Wunsch nach einer optimalen Versorgung der Halle mit Tageslicht. Herausgekommen ist ein Holzbau der besonderen Art. Trotz des kompakten Baukörpers mit Abmessungen von 58 m Länge, 50 m Breite und 10,50 m Höhe ist es den Architekten gelungen, das Hallenbauwerk so geschickt in die Umgebung zu integrieren, dass sich sein Volumen beinahe unauffällig in die Landschaft einfügt. Der Neubau ist als Mischkonstruktion konzipiert, wobei aus Gründen der Nachhaltigkeit vor allem Holz verwendet wurde. Lediglich die erdberührten Bauteile sind aus Stahlbeton.

Die Halle selbst ist übersichtlich und klar strukturiert, sämtliche Funktionen sind auf einer Ebene angeordnet. Das Zentrum bildet der Hallentrakt samt Zuschauertribünen. Umsäumt wird er von verschiedenen Funktionsräumen. Im Süden befindet sich der verglaste Eingangsbereich, eine Pfosten-Riegel-Fassade aus Holz und Aluminium mit Dreifachverglasung, an den sich ein großzügiges Foyer anschließt. Hier kommen zudem ein Multifunktionsraum neben einer Indoor-Bewegungslandschaft sowie weitere Nebenräume unter. Im nördlichen Hangbereich befinden sich die Geräteräume, ein Kraftraum und die Umkleidekabinen. Unmittelbar daneben liegt die Tiefgarage mit direktem Hallenzugang.

 

Doppel-Fachwerkträger aus BauBuche als Sheddach-Konstruktion

 

Für das Dachtragwerk der Sporthalle haben die Planer vor allem BauBuche gewählt – mit dem Ziel, möglichst schlanke Querschnitte und geringe statische Höhen zu erhalten. Dabei funktioniert die kammartig geformte Konstruktion wie ein Sheddach.

 

Gebildet wird es aus zehn Fachwerkträgern aus BauBuche der Festigkeitsklasse GL75, die paarweise zu rund 3,40 m breiten kastenähnlichen Raumtragwerken verbunden wurden. Die Fachwerkträger, deren 28 cm breiten und 32 cm hohen Ober- und Untergurte mit einer parabelförmigen Überhöhung von 9 cm gefertigt wurden, überbrücken bei einer Trägerhöhe von 2,80 m eine Spannweite von rund 30 m. Shedsparren, ebenfalls aus BauBuche, verbinden die Fachwerke an den Stirnseiten jeweils an den Ober- und Untergurten über Vollgewindeschrauben biegesteif miteinander. Eingeschlitzte Bleche und Stabdübel stellen die zug- und druckfesten Verbindungen der Fachwerkknoten her. Zusätzlich erhielten die jeweils 21 Tonnen schweren Sheddach-Doppelfachwerke an den Seiten bis zu einer Höhe von 80 cm und obenauf über die gesamte Länge eine 10 cm dicke, weiß lasierte aufgeschraubte Brettsperrholz-Platte. Dabei fungiert die Dachplatte als aussteifende Scheibe. Sie nimmt die in den Fachwerkträgern wirkenden Biege- und Normalkräfte auf und sichert die Querschnitte gegen Verdrehen und Verschieben.

 

Setzgerät professionalisiert Montage

Die Montage der Kastenträger erfolgte in den Fertigungshallen der müllerblaustein HolzBauWerke. Für das punktgenaue Einbringen der Verbindungsmittel in die Fachwerkknoten setzten die Zimmerer speziell entwickelte, pneumatisch gesteuerte Setzgeräte ein. Damit ließen sich die Schlitzbleche und selbstbohrenden Stabdübel millimetergenau platzieren und einbauen. Die Schlitzbleche verfügten nicht, wie sonst üblich, über vorgebohrte Löcher. Dank der Setzgeräte ließen sie sich präzise und für den Anwender kräfteschonend montieren.

 

Beschichtung und Folie als Schutz vor Feuchtigkeit beim Transport

Um die BauBuche vor Feuchtigkeit und Bewitterung zu schützen wurden die Fachwerk-Stäbe und -Gurte nach dem Abbund mehrfach beschichtet und am Ende die vormontierten Kastenträger für Transport und Montage noch zusätzlich in Folie gepackt. So konnten sie stückweise per Lkw zur Baustelle gebracht, per Kran beidseits auf den Wandelementen bzw. den darin integrierten BauBuche-Stützen – die später in der Halle zum Teil auch nur als Stützen in Erscheinung treten – abgesetzt und mit lichtem Abstand zueinander von jeweils rund 4,30 m montiert werden.

Die Realisierung des Projekts mit Hilfe einer durchgängigen 3D-Planung, einem weitreichendem Vorfertigungsgrad sowie just-in-time aufeinander getaktete Transport- und Montageprozesse ermöglichte zudem eine vergleichsweise kurze Bauzeit.

 

Aussteifung des Holztragwerkes ohne Stahldiagonalen

Die Sporthalle ist im Bereich des Hallenbaukörpers als Holzskelettbau aus BauBuche-Stützen sowie Brettschichtholz-Stützen und -Trägern der Festigkeitsklasse GL24h konzipiert. Die Außenwände sowie die Wände der Anbauten an die Sporthalle mit Büros, Umkleiden für die Außensportplätze, Multifunktionsraum und Bewegungslandschaft wurden in Holzrahmenbauweise ausgeführt. Das Dachtragwerk der Halle rund um die Sheddach-Konstruktionen und der Anbauten besteht aus einer Balkenlage aus Konstruktionsvollholz (KVH) bzw. Brettschichtholz mit einer Beplankung aus 30 mm dicken OSB-Platten; Letztere sind an den Stößen über Deckleisten zu statisch wirksamen Scheiben verbunden. Im Bereich der Anbauten bleibt die Balkenlage sichtbar. Die Aussteifung des Holztragwerks gegen horizontale Lasten aus Schiefstellung und Wind wird sowohl über die Dachscheibe als auch über die Holzwandscheiben ohne Einsatz von Stahldiagonalen gewährleistet.

Die Dachelemente der nördlichen und südlichen Anbauzonen lagern auf den Brettschichtholz-Stützen und -Trägern der Skelettkonstruktion sowie auf den Holzrahmenbau-Außenwänden, während die Dachkonstruktion der Sporthalle auf den Außenwänden und den BauBuche-Fachwerkträgern ruht. Sämtliche Dach- und Deckenelemente erhielten bei der Vorfertigung werkseitig eine bituminöse Dampfsperre als Feuchte- und Witterungsschutz.

 

Innen und außen rundum in Holz

Die Kastenträger erhielten eine seitliche Bekleidung aus transluzenten Polycarbonatstegplatten. Diese sorgen für die blendfreie Belichtung in der Halle, die durch tageslichtabhängige und präsenzmeldergesteuerte LED-Leuchten ergänzt wird. Dank der besonderen Dachkonstruktion konnten die Planer dem Wunsch des Amts für Sport und Bewegung nach möglichst viel Tageslicht in der Halle optimal entsprechen. Mit den raumprägenden BauBuche-Fachwerken lassen sich die vielschichtigen Qualitäten des modernen Ingenieurholzbaus außerdem unmittelbar erleben. Selbst die großflächigen Innen- und Außenbekleidungen mit unterschiedlichen Holzarten, einschließlich der Holzdecken in der Sporthalle und den Nebengebäuden, betonen die Möglichkeiten des modernen Holzbaus.

Für die Sporthalle Waldau wurde eine Holzmenge von rund 750 m³ verbaut, davon 82 m³ BauBuche. Das entspricht einer CO2-Speicherung von über 687 Tonnen. Unterm Strich ist der Neubau ein klimaneutrales Gebäude. Es wurde über das EFRE-Programm (EFRE – Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) mit 200. 000 Euro vom Land Baden-Württemberg gefördert und soll als Prototyp des Sportstättenbaus „im Ländle“ Schule machen.

– Text by Susanne Jacob-Freitag, Marc Wilhelm Lennartz

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