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Das 190 m lange und 180 m breite Schulzentrum in Langenhagen (rechte Bildhälfte) wurde als Campus konzipiert. Das abgestufte Gebäude besteht aus vier Clusterhäusern für die Klassenräume und einer zentralen Aula. Zwei teilbare Sporthallen ergänzen das Gebäudeensemble (linke Bildhälfte). (Foto: HGEsch Photography)
Eine Tribüne in der Dreifeldhalle ermöglicht dort nun auch Veranstaltungen mit Zuschauern. (Foto: HGEsch)
Unter- und Obergurte sind breiter als die Fachwerk-Diagonalen und Pfosten, so dass sich an den Knotenanschlüssen ein beidseitiger Versatz von 2 cm ergibt. Die Dachpfetten wurden auf den Obergurten verlegt und spannen von Gurt zu Gurt. (Foto: Holzbau Amann)

Ein Trägertyp für zwei Sporthallen

Das Gebäudeensemble des neuen Schulzentrums in Langenhagen hat neben vier Clusterhäusern und einer Aula zwei teilbare Sporthallen der besonderen Art. Letztere haben unterschiedliche Grundrissabmessungen, aber jeweils eine gleiche Seitenlänge, weshalb sie mit dem gleichen Trägertyp überspannt werden konnten. So entstanden Dachtragwerke mit Fachwerkbindern aus Buchen-Furnierschichtholz, auch BauBuche genannt. Mit dem hochtragfähigen Hartholz ließen sich die großen Spannweiten ebenso materialsparend wie kosteneffizient überbrücken, elegantes Erscheinungsbild inklusive.

Da die kurze Spannweite des rechteckigen Baukörpers der Dreifeld-Sporthalle mit rund 38 m (L = 46,35 m) genauso groß ist wie die Spannweite des quadratischen Baukörpers der Zweifeld-Sporthalle mit ebenfalls rund 38 m, konnte in beiden Sporthallen der gleiche Fachwerkträgertyp eingesetzt werden – ein Wirtschaftlichkeitsfaktor bei der Planung und Fertigung.

Und so erhielten die Zweifeld- und Dreifeldhalle 37,60 m weit gespannte Fachwerkträger als Dachkonstruktion. Der Entwurf sah flache Tonnendächer vor, weshalb die Fachwerk-Obergurte gekrümmt ausgeführt wurden. Damit ließ sich auch gleich die Dachentwässerung bewerkstelligen. Für die Fachwerkgurte, -pfosten und -diagonalen war BauBuche der Festigkeitsklasse GL 75 das Material der Wahl. Die hohe Tragfähigkeit des Hartholzes ermöglichte einen geringen Materialeinsatz und ein filigranes Dachtragwerk.

Die Fachwerkbinder reihen sich aus architektonischen Gründen mit einem relativ engen Abstand von 3,75 m aneinander und liegen auf Stahlbeton-Stützen bzw. Stahlbetonwänden auf. Sie haben trotz der großen Spannweite eine Höhe von nur 2,85 m am Auflager und im Stich, also in Bindermitte, von rund 3,60 m. Unter- und Obergurte konnten mit 28 cm Breite bei einer Höhe von 24 cm (unten) bzw. 37,7 cm (oben) dimensioniert werden. Die Fachwerk-Diagonalen sind mit 24 cm Breite (h = 20 cm) dazwischen gefügt und 4 cm schmaler als die Gurte, so dass sich an den Gurt-Anschlüssen ein beidseitiger Versatz von 2 cm ergibt. Da diese Versätze optisch nicht ins Auge fallen, blieben die Tragwerksplaner bei den minimal möglichen Querschnittsabmessungen und „rundeten“ nicht auf 24 cm auf. Damit ließ sich Material einsparen und das Eigengewicht der Binder zusätzlich reduzieren. Mit 24 cm sind die Fachwerkpfosten ebenso breit wie die Diagonalen, so dass in Fachwerkebene alle Fachwerkstäbe gleich tief sind. Mit 10 cm Pfostenbreite in der Frontalansicht der Fachwerkbinder sehen diese dann besonders schmal aus. Sie stützen den Obergurt im Abstand von rund 7,50 m ab und leiten Vertikalkräfte entsprechend in die Trägerkonstruktion ein.

Die Architektur sah flache Tonnendächer für die Sporthallen vor, weshalb die Fachwerk-Obergurte gekrümmt ausgeführt wurden. Trotz großer Spannweite haben die Fachwerkträger eine Höhe von nur 2,85 m am Auflager und in Bindermitte von rund 3,60 m. (Foto: Holzbau Amann)
Die Fachwerkbinder reihen sich aus architektonischen Gründen mit einem relativ engen Abstand von 3,75 m aneinander und liegen auf Stahlbeton-Stützen auf … (Foto: wh-p Ingenieure)
… oder ruhen auf Stahlbetonwänden, wie etwa in der Dreifeld-Sporthalle entlang der Tribüne. (Foto: wh-p Ingenieure)
Unter- und Obergurte sind breiter als die Fachwerk-Diagonalen und Pfosten, so dass sich an den Knotenanschlüssen ein beidseitiger Versatz von 2 cm ergibt. Die Dachpfetten wurden auf den Obergurten verlegt und spannen von Gurt zu Gurt. (Foto: Holzbau Amann)
Mit 10 cm Breite sind die Pfosten besonders schmal dimensioniert. (Foto: wh-p Ingenieure)
Die Pfosten stützen den Obergurt im Abstand von rund 7,50 m ab und leiten Vertikalkräfte in die Trägerkonstruktion ein. (Foto: wh-p Ingenieure)
Die werksseitig eingebauten Schlitzbleche ermöglichten die händische Montage der drei Fachwerkträgerteile mit Stabdübeln vor Ort. (Foto: wh-p Ingenieure)
Die Pfettenlage dient sowohl als Kippsicherung der Obergurte als auch als Unterkonstruktion für die darauf verlegten Dreischichtplatten. (Foto: Holzbau Amann)
Die Tragkonstruktion bleibt in den Hallen von unten sichtbar. Akustikplatten zwischen den Sparren tragen zur Schalldämmung bei. (Foto: HGEsch Photography)
Abgehängte Deckenstrahlplatten zwischen der ebenfalls abgehängten Beleuchtung erwärmen die Hallen. (Foto: wh-p Ingenieure)

Träger gleicher Spannweiten in zwei Hallen reduzieren die Bauzeit

Mit der gewählten Konstruktions- und Fertigungsweise konnte das Ziel, die Sporthallendächer möglichst materialsparend, schnell und wirtschaftlich zu produzieren und zu montieren, wunschgemäß erreicht werden. Der hohe Vorfertigungsgrad, der die Montage der Binder vor Ort auf zwei Stöße und das Positionieren der Träger beschränkte, half, die Bauzeit zu reduzieren. Aufgrund der gleichen Spannweiten der Fachwerkträger in beiden Hallen ließ sich zudem die Planungs- und Fertigungszeit für die Dachkonstruktionen wesentlich verringern. 

Dipl.-Ing. (FH) Susanne Jacob-Freitag, Karlsruhe

Bautafel:

Bauvorhaben: Neubau von zwei Sporthallen für das Schulzentrum Langenhagen 

Bauort: Theodor-Heuss-Straße 51, D-30853 Langenhagen

Fertigstellung: Januar 2023

Bauherrschaft: Stadt Langenhagen, D-30853 Langenhagen

Architektur: gernot schulz : architektur GmbH, D-50677 Köln, www.gernotschulzarchitektur.de

Tragwerksplanung: wh-p Ingenieure, D-70563 Stuttgart, www.wh-p.de

Detailstatik, Ausführung und Montage (Holzbau Sporthallen): Holzbau-Amann GmbH, D-79809 Weilheim-Bannholz, www.holzbau-amann.de

Produktion BauBuche-Bauteile: Pollmeier Massivholz GmbH & Co. KG, D-99831 Creuzburg, www.pollmeier.com