Serielles Bauen mit Spannbetondecken im Schulbau

Im funktional geprägten Schulbau werden zunehmend Spannbeton-Fertigdecken eingesetzt. Ziel ist es, hohe Terminsicherheit zu gewährleisten, Kosten einzusparen und eine flexible Raumnutzung zu ermöglichen.

Bei vielen Schulgebäuden stehen derzeit Sanierungs-, Umbau- oder Neubaumaßnahmen an. Eine große Herausforderung ist dabei, die Projekte trotz steigender Baukosten und Personalengpässen wirtschaftlich, termingerecht und ohne Qualitätseinbußen zu realisieren. Als Lösung rückt das serielle und modulare Bauen in den Fokus, weil Fertigteile schnell eingebaut sind und dabei weniger Material sowie zugleich weniger Personal auf der Baustelle erfordern. Bei hoher werkseitiger Qualität können somit Kosten reduziert werden.

Die Spannbetonkonstruktion im modernen Schulbau

Schulgebäude sind in verschiedener Hinsicht für das Bauen mit Spannbetondecken prädestiniert. So lassen sich ihre geometrischen, meist wenig verwinkelten Baukörper mit Spannbetondecken gut bemessen und planen. Hinzu kommt, dass über ihre großen Spannweiten eine beachtliche Tragkraft von bis zu 12,5 kN/m² hergestellt werden kann. Die Decken in Schulgebäuden verfügen gemäß DIN 1055 über eine fast doppelt so hohe Tragkraft (5 kN/m²) wie z. B. in Wohngebäuden mit etwa 2,7 kN/m². Das heißt, Spannbeton-Fertigdecken können die besonders hohen statischen Anforderungen ohne zusätzlichen Aufwand erfüllen. Die Deckenspannweiten liegen i. d. R. zwischen 8 und 16 m, teils bis zu 18 m, was eine freie Raumaufteilung jederzeit möglich macht.

Spannbetondecken verfügen zumeist über Hohlräume. Dadurch haben sie ein relativ geringes Eigengewicht, das bis zu 40 % unter dem Standard anderer Konstruktionen liegt. Die Statik der Spannbetonkonstruktion ist damit insgesamt weniger belastet. Die Montage wird in nur wenigen Tagen (ca. 500 m² pro Tag) umgesetzt, in der Regel witterungsunabhängig. Montagestützen oder Joche sind dabei nicht erforderlich. Mit dem Fugenverguss der parallel verlegten Platten und dem Betonieren des Ringankers entsteht schließlich die tragende Fläche, auf der sofort weitergebaut werden kann. Je nach Projekt und Verlauf des Bauprozesses lässt sich so die Bauzeit um einige Tage reduzieren. Wenn es zur Architektur passt, können sowohl kleine Schulbauten als auch große Gebäudekomplexe vollständig mit Spannbetondecken realisiert werden, siehe nachfolgende Beispiele:

Große Spannweiten für Schulkomplex

Ein rund 20.700 m² BGF großer Schulbau für bis zu 1.800 Schüler wurde mit Spannbetondecken innerhalb von 1,5 Jahren umgesetzt. Für die polygonalen Schulbauten wurden insgesamt rund 10.000 m² Spannbetondecken eingesetzt. Bei 12,67 m Spannweite werden hier Verkehrslasten von bis zu 3,0 kN/m² gewährleistet. Verwendet wurden Decken und Querschnitte des Typs Jumbodecke (EID 50), Massivdecke (EMD 20) und Wohnungsbaudecke (EFD 20/25). Bei einer wesentlich kleineren Grundschule in Wermsdorf (Rohbau-Fertigstellung Oktober 2018), kamen Klimadecken zum Einsatz – eine Spezialdecke mit Betonkernaktivierung, d. h. mit integriertem Heiz- und Kühlsystem mit durchgezogenen Wasserleitungen.

Grundschule mit umweltfreundlichen Klimadecken

Da das Schulgebäude als Null-Energiehaus realisiert werden sollte, wurden für 2.420 m² Gesamt-BGF ca. 240 Klimadecken-Elemente mit einer Deckenstärke von 26 cm und 8,3 m Spannweite eingebaut. Die Decken sparen dabei TGA-Anlagen und -Leistungen ein und bieten ein gesundes, natürliches Raumklima ohne Zugluft. Als Ressourcen schonendes Bauteil hat die Klimadecke hier dazu beigetragen, die erheblichen Nachhaltigkeitsanforderungen zu erfüllen und die Kosten im späteren Betrieb niedrig zu halten. Zu beachten ist, dass unter dem Namen „Klimadecke“ unterschiedliche und qualitativ stark abweichende Produkte angeboten werden. Der Nachweis einer grundlegenden Zulassungskonformität ist daher zu empfehlen.

Richtige Anwendung wichtig

Damit serielle Bauteile ihren Nutzen voll entfalten, braucht es eine korrekte Planung und Ausführung. Ein fachlich versierter Hersteller sollte in Kooperation mit dem verantwortlichen Statiker eine projektbezogene Lösung entwickeln. Werden dann einige wesentliche Aspekte bei Planung, Baustellenlogistik und Einbau beachtet, bietet sich die Chance, Abläufe sehr rationell zu gestalten, Projektkosten zu optimieren und zugleich eine nachhaltige Bauqualität mit großen Spannweiten umzusetzen.

Text: Dipl.-Ing. Lars Klötzer