Ein Tragwerk mit Sportlizenz

Die neue Kultur- und Sporthalle sollte neben viel Platz für Sportangebote und kulturelle Veranstaltungen auch ein ansprechendes, leicht wirkendes Äußeres bieten. Hinzu kam der Wunsch der Gemeinde Alfter, auch die Dachfläche der Halle sinnvoll zu nutzen. Die bei vielen Gebäuden oft brachliegende Fläche sollte öffentlich zugänglich sein und für Sport- und Freizeitaktivitäten genutzt werden können. Da der alte Bolzplatz an dieser Stelle der neuen Halle weichen musste, sollte eine öffentliche Sportfläche erhalten bleiben.

Diese innovative Nutzungsidee trägt entscheidend zur Attraktivität und Stärkung des Ortskerns von Alfter bei. Um diese Idee realisieren zu können, mussten von Anfang an entsprechend hohe Verkehrslasten in der Planung berücksichtigt werden. Ebenso galt es das Tragwerk auf eine Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten auszulegen. Gleichzeitig sollte das Gebäude aber optisch eine ansprechende Leichtigkeit ausstrahlen.

Da die Region rund um Bonn zudem in einem Erdbebengebiet liegt, mussten neben diesen hohen Anforderungen an das Tragwerk und der Optik auch hohe Erdbebenlasten bei der Bemessung und Konstruktion berücksichtigt werden. So entstanden eine Vielzahl an unterschiedlichen Anforderungen, die komplexe Details hervorbrachten, die aber umsetzbar und einfach zu montieren sein sollten, um die Kosten nicht weiter zu belasten.

Die sieben Meter hohe Halle ist im Sportbereich auf minus 3,40 Meter im Untergeschoss abgesenkt. Der Innenraum kann für Veranstaltungen mit bis zu 400 Personen genutzt werden. Im ebenerdigen Foyerbereich befinden sich ein kleines Café und die Tribünenplätze. In knapp sechs Meter Höhe befinden sich dann das luftige Ballsportfeld, ein Calisthenics Park und genügend Sitzgelegenheiten für Pausen oder Zuschauer:innen. Die gesamte Nutzfläche beträgt somit 1'050 Quadratmeter.

Das Untergeschoss aus Stahlbeton bildet die Basis für den 17 Meter breiten und 34 Meter langen Hallenbereich. Bis auf den Aufzugsschacht und die Treppen ist die gesamte Konstruktion in Holzbauweise ausgeführt. Entscheidendes Element sind dabei sicherlich die 14 Fachwerkträger der Dachkonstruktion. Mit einer Gesamtlänge von 28 Metern überspannen die Träger bis zu 24 Meter und kragen beidseitig zwei Meter als Dachüberstand über ihre Auflager aus.

Die Besonderheit bei der Konstruktion ist die Zusammensetzung der Fachwerkträger, so entstand hier eine Mischkonstruktion aus Buchen-Furnierschichtholz, Brettsperrholz und Brettschichtholz. Durch die Kombination der verschiedenen Holzwerkstoffe können die verschiedenen, vorteilhaften Eigenschaften der einzelnen Materialien ideal genutzt werden.

Sowohl die Untergurte als auch die Obergurte der Fachwerkträger bestehen aus Baubuche. Beide Bauteile tragen die gleiche Last - nur in umgekehrter Richtung. Der Obergurt wird auf Druck beansprucht, der Untergurt auf Zug. Um auch das Kostenkonzept im Auge zu behalten, wurden bei der Halle in Alfter die weniger druckbeanspruchten Streben aus Brettschichtholz gefertigt. Für die Zugstäbe wurde Brettsperrholz verwendet.

Die Entscheidung, die Holzwerkstoffe auf diese Weise zu kombinieren, macht einen messbaren Unterschied. Bei einer Spannweite von 24 Meter würden normalerweise Fachwerkträger mit einer Systemhöhe von 2,40 Meter, also 1/10 der Spannweite, eingesetzt. Durch die maximal ausgereizte Gebäudehöhe sowie die benötigte Freiheit oberhalb des Sportfeldes im Innern, konnten jedoch nur Fachwerkträger mit einer Systemhöhe von 1,32 Meter geplant werden. Die geringe Systemhöhe führt zum einen zu den sehr hohen Kräften von 2´200 kN und zu einer hohen Verformung der Fachwerkträger. Durch eine werkseitige Überhöhung von 90 Millimetern wurde die Gesamtverformung kompensiert.

Die 22 umlaufenden V-Stützen aus BauBuche tragen das Dach. Sie nehmen die Horizontalkräfte über umlaufende Gurte auf und leiten sie in den Untergrund ab. Quer zu den Fachwerkträgern verlaufen an den Schmalseiten der Halle die sogenannten Giebelträger. Dadurch kann das Dach mehr als zwei Meter auskragen. Das so entstehende Vordach dient einerseits der Verschattung des Erdgeschosses und andererseits dem konstruktiven Holzschutz. So konnte die hochbelastbare BauBuche bedenkenlos auch im Außenbereich eingesetzt werden.

«Wie viele bei uns habe auch ich das Zimmererhandwerk erlernt und schon immer großen Respekt vor dem Wissen und Können dieses traditionellen Handwerks gehabt. Das Wissen, wo und wie welches Material am besten eingesetzt werden kann, hat mich auch bei diesem Projekt inspiriert, bekannte Prinzipien neu zu denken und zu interpretieren», so Projektleiter Florian Willers.

Durch die modernen technischen Möglichkeiten der CAD- und CNC-Bearbeitungstechnik erlebt diese Kontaktfuge eine Renaissance. Dabei wird der traditionelle Fersenversatz mehrfach hintereinander angeordnet, wodurch eine abgetreppte Kontaktfuge entsteht, die dem Treppenversatz seinen Namen gibt. Durch die größere Kontaktfläche erhöht sich auch die Tragfähigkeit. Außer zur konstruktiven Lagesicherung sind keine zusätzlichen Stahlbleche oder andere zusätzliche Verbindungsmittel erforderlich. Aufgrund der Anforderungen, der hohen Genauigkeit und der anspruchsvollen Fertigung wäre ein Treppenversatz in dieser Größenordnung früher nicht möglich gewesen. Durch die moderne Technik ist es jedoch möglich, einen solchen Treppenversatz vergleichsweise kostengünstig herzustellen.

Die Auflagerpunkte bestehen aus einem Stahlteil, das alle Verbindungen zur Gründung und zur Holzstütze aufweist. Das Stahlteil wurde im Werk in ein Betonfertigteil eingegossen. Diese wurden vom Holzbauer vor der Montage der Holzkonstruktion auf der Gründung ausgerichtet und montiert. Danach konnten die Holzstützen eingeschoben und mit Montagebolzen verbunden werden. Bei der Montage wurden immer zwei V-Stützen verwendet, die jeweils mit einem temporären Holzgerüst gesichert wurden. Danach konnten die im Werk vorgefertigten Fachwerkträger eingehoben und positioniert werden. An jedem Auflagerpunkt der Fachwerkträger auf den Stützen wurden Gewindestangen eingeklebt, die eine Umkehrung der Vertikallasten ermöglichen und somit auch abhebende Zuglasten „abfangen“. Nach Fertigstellung des Hauptdaches wurden die Giebelträger befestigt, so dass der umlaufende Attika-Balken montiert werden konnte.

So entstand in Alfter unter Berücksichtigung der besonderen Belastungen und Nutzungsanforderungen ein leichter, einladender Hallenneubau, der durch die Wahl der V-förmigen Stützen mit der umlaufenden Verglasung und der Fachwerkträgerkonstruktion geradezu filigran wirkt. Holz als wesentlicher Baustoff und eine durchdachte, nachhaltige Konstruktion tragen zur Nachhaltigkeit des Gebäudes bei. Die Verwendung von weitgehend rückbaubaren Verschraubungen anstelle von Verklebungen erhöht die Recyclingfähigkeit des gesamten Gebäudes.

Bauzeit
12/2021 bis 07/2024
Bruttogrundfläche
2´718 m2
Bruttorauminhalt
9´023 m3
Holzverbrauch
93 m3 BauBuche
90 m3 BSH
250 m3 BSP
Größte Spannweite
24 m
Auszeichnungen
Deutscher Holzbaupreis 2025
Holzbaupreis Eifel 2024
Bauherrin
Gemeinde Alfter
Architektur
Königs Architekten, Köln
Holzbau
Aman Holzbau GmbH, Weilheim

Fotografie
Margot Gottschling, Köln
Constantin Meyer, Köln