Autor:
Andreas Maisch
Entspannung für nachhaltige Sporthalle im schwäbischen Vaihingen
Liebe Leserinnen,
Liebe Leser,
In Vaihingen Enz entstand eine mit Preisen ausgezeichnete, moderne Sporthalle. Ihre edle Metallfassade ist minimalistisch, scharfkantig, das Innere überrascht mit warmem und klimafreundlichem Holz,
das Pflege bedarf. Die Erweiterung der Lüftungsanlage durch eine Dampfbefeuchtung
entspannt den natürlichen Baustoff und das Raumklima für die Nutzer.
Vaihingen Enz (Baden-Württemberg) ist ein historisches Städtchen mit dem prächtigen Schloss Kaltenstein, das über ihm thront. Als Burg existiert dieses schon seit über 920 Jahren. Nicht weit von dem nachhaltigen Steinbau eröffnete die Stadt 2022 eine moderne, klimafreundliche Sporthalle in Holzbauweise, die „Kaltensteinhalle“. Insgesamt 950 Kubikmeter Holz wurden für die schön in das Gelände eingepasste Halle verbaut. Das entspricht rund 950 Tonnen CO2. Am markantesten ist das filigrane Holztragwerk des Dachs, das der Decke einen schönen Rhythmus verleiht. Sehr schlanke Brettschichtholz-Träger überspannen drei große Sportfelder und Nebenräume – insgesamt 3.400 Quadratmeter – wie Rippen. Sie tragen über mehr als 30 Meter frei und kragen fast vier Meter über den Eingangsbereich. Reihen von kleinen Oberlichtern leuchten das Holz in dem schmalen Raum zwischen den Rippen blendfrei aus. Das Naturmaterial strahlt im wechselnd gefärbten Tageslicht abwechslungsreich honiggelb. Das Holzdach tragen kräftige Holzstützen. Auch das kommunikative
Foyer und die anschließenden Räume sind mit einfachen und robusten Holzelementen gestaltet.
Die Außenhülle bilden Holzrahmenbauwände, Brettsperrholz die Innenwände. Nur die erdberührenden und statisch wichtige Bauteile sind aus Stahlbeton. An ausgesuchten Stellen kann man an honigfarbenen Holzwänden vorbei von innen durch die gelochte Metallfassade in die helle Umgebung blicken.
Ausgezeichnete Architektur
Zur Straße sind die Außenwände großzügig verglast und inszenieren Blicke zwischen dem offenen und lichtdurchfluteten Gebäude und außen. Im Wechselspiel mit einer flächigen Fassade aus gelochtem
und schwarzbraun eloxiertem Aluminium entsteht ein spannender Kontrast zwischen Transparenz und Geschlossenheit. Jede Hallenseite ist eigenständig und abwechslungsreich gestaltet, einmal komplett geschlossen, einmal mit einem breiten und hohen Fenster und schließlich mit einem langen Fensterband. Die Metallfassade lässt den Bau von außen minimalistisch scharfkantig erscheinen.
Ein weit auskragendes, beeindruckend hohes Dach leitet zum geschützten Hauptzugang für Veranstaltungs- und Sportnutzung auf der Straßenseite.
Ausgezeichnet wurde diese detailreich und mit viel Sachverstand ausgeführte Halle 2023 mit dem wichtigsten Architekturpreis des Bundeslandes Baden-Württemberg, dem Hugo Häring Preis des Bundes Deutscher Architekten BW. Erhalten hatte
sie da schon den Holzbaupreis Baden-Württemberg 2022 und den Vorarlberger Holzbaupreis 2021.
Spannung im Holz
Die unlackiert Oberfläche der Holzstützen fasst sich samtig an und gleicht mit dem modernen Dachtragwerk das Raumklima aus, denn unlackiertes Holz nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf und gibt sie wieder ab. Dabei verändert das Naturmaterial auch sein Volumen – es quillt und schrumpft. Scharfkantige Hölzer quellen und schrumpfen bei Schwankungen der Luftfeuchte außen deutlich stärker als innen. Alte Holzbalken sind deshalb immer mehr oder weniger eingerissen.
Durch einen Wasserschaden zum Ende der Bauzeit der Kaltensteinhalle war die Luftfeuchtigkeit einige Tage sehr hoch. Daraufhin wurde technisch getrocknet, so dass die Luftfeuchtigkeit für mehrere Wochen äußerst niedrig war. Infolgedessen kam es zu Spannungen in den filigranen Holzrippen des Dachs. Sie zeigten erste kleine Spannungsrisse auf die sofort reagiert werden musste, bevor diese statisch relevant wurden.
Der Unterschied zwischen freiem Wasser und in den Zellwänden gebundenem Wasser
Holz reagiert auf Änderungen der Temperatur und der relativen Luftfeuchte, denn seine Zellwände
und Kapillaren können verhältnismäßig viel Wasser aufnehmen oder abgeben. Bei Änderungen der sogenannten Holzfeuchte schwindet oder quillt das Holz. Bei den meisten Holzarten ist ab 30 Prozent Holzfeuchte der sogenannte Fasersättigungspunkt erreicht, also das Stadium, bei dem die Zellwände des Holzes noch mit Wasser gefüllt sind, nicht aber die Hohlräume im Material selbst. Bei höheren Holzfeuchtewerten wird Wasser neben den Zellwänden auch in den Hohlräumen gebunden,
was aber kaum Auswirkungen auf die mechanische Belastbarkeit des Baustoffs hat. Unterhalb
des Fasersättigungspunktes hingegen ergeben sich je nach Holzart unterschiedliche Druck- und Biegefestigkeiten. Zudem haben Änderungen der Holzfeuchte unterhalb des Fasersättigungspunkts Einfluss auf das Volumen des Holzkörpers (Quellen bzw. Schwinden), und diese Volumenänderung
ist in radialer, tangentialer und Längsrichtung unterschiedlich stark. Dazu kommt, dass sich die Holzfeuchte bei Änderungen der Temperatur und relativen Feuchte nicht im gesamten Querschnitt gleichermaßen ändert, vielmehr wirken sich geänderte Umgebungsbedingungen zum Beispiel auf
den Außenbereich eines Trägers deutlich schneller aus als auf dessen Kern. Dies birgt die Gefahr, dass insbesondere eine schnelle Trocknung zu Rissen führt, die für die Statik relevant sein könnten.
Aktive Regulierung der Luftfeuchte
Da bei der Planung der RLT-Anlage ursprünglich keine Strecke für eine Befeuchtung vorgesehen gewesen, musste vor Ort eine Lösung gefunden werden, um die Befeuchtung nachträglich und
ohne größere Umbauten nachzurüsten. Hier bot sich der Einsatz eines Dampfluftbefeuchters an,
der isotherm arbeitet, die Luft nicht abkühlt und die Luftgeschwindigkeit nicht limitiert sodass auch weiterhin ein Betrieb mit einer Luftgeschwindigkeit vom 6 Meter pro Sekunde möglich ist.
Für den Einbau wurde ein neues Kanalstück mit einem Ablauf eingesetzt. Der Dampferzeuger sowie zwei kurze Dampfverteilrohre, die den Dampf in den Kanal einleiten, ließen sich dort einfach montieren und die zwei Dampflanzen reduzieren die Befeuchtungsstrecke.
Die Befeuchtung ist mit mehreren Absicherungen geregelt und wird von einem integrierter PI-Regler autark gesteuert. Sie liefert somit bedarfsgesteuert stets die perfekte Raumluftfeuchte, damit
das Holz nicht weiter reißt und die Nutzer*innen noch lange Freude an der nachhaltig
erbauten Sporthalle haben.
Mit freundlichen Grüßen
Andreas Maisch
Vertrieb Luftbefeuchtung / Verdunstungskühlung
Condair GmbH, Stuttgart
