Sonderkonstruktion HP-Schalen

Die Frachthalle des Flughafen Düsseldorf besitzt eine Tragkonstruktion aus HP-Schalen. Sie setzt sich aus mehre­ren Teilflächen zusammen. Die Größe ihrer Dachfläche beträgt insgesamt 13.356 m2. Das Gebäude ist circa 10 m hoch. Innerhalb der einzelnen Schalen befinden sich jeweils auf einer Seite durchgehend angeordnete Oberlicht­elemente zur natürlichen Belichtung der Innenräume. Die gegenüberliegenden Schalenseiten sind mit einem Schich­tenaufbau belegt, bestehend aus einer Bitumenbahn als Dampfsperre, einer Wärmedämmung aus 100 mm dicken Mineralwolleplatten, einer Bitumen­bahn als Ausgleichsschicht sowie einer PEC-Kunststoff-Dachbahn als Dachab­dichtung. Alle Einzelschichten sind mit­einander verklebt.

Mit den Sanierungs­arbeiten wurde der lnnungsbetrieb Wolfsburger Bedachungsgesellschaft mbH beauftragt. Das Unternehmen ver­fügt nicht nur über eine hohe Kompe­tenz bei der Verlegung verschiedener Abdichtungsmaterialien, sondern konn­te auch dem beauftragten Planungsbü­ro – H + M Architekten GmbH aus Mett­mann – gezielte Hinweise bei der Gestal­tung von Detailausbildungen geben. 

Das Sanierungskonzept für die Frachthalle

Die Dachabdichtung war in die Jahre gekommen und wies zahlreiche Risserscheinungen auf. Undichtigkeiten sowie Wassereinbrüche im Gebäudeinneren waren die Folge. Das hatte die Bau betei­ligten veranlasst, innerhalb jeder Schale gezielt 6 Dachöffnungen vorzunehmen, um den Gesamtzustand des Dachauf­baus genau zu bewerten. Im Ergebnis dieser Voruntersuchungen musste die vorhandene Wärmedämmung aufgrund der vorgefundenen Durchfeuchtungen in Teilbereichen der Schalen kehlen aus­gebaut werden. Sie wurde durch tritt­feste Mineralwolleplatten ersetzt.

De­ren oberseitige Mineralvlieskaschierung bildete die Klebunterlage für die neu zu verlegende Dachabdichtung. In den üb­rigen Bereichen konnte die vorhandene Kunststoff-Dichtungsbahn als Klebunt­erlage genutzt werden. Eine Erhöhung der vorhandenen Wärmedämmschicht kam indes nicht infrage. Sie hätte einen nicht fachgerechten, zu niedrig be­messenen Anschluss an die Oberlicht­front hervorgerufen. Alternativ hätte die gesamte Konstruktion mit einem unverhältnismäßig hohen Kostenauf­wand komplett ausgewechselt werden müssen.

Eine gesonderte Berechnung, erstellt durch den Dämmstoffhersteller, ergab zudem den Nachweis der feuch­tetechn ischen Unbedenklichkeit für den Gesamtdachaufbau. Insgesamt war die beschriebene Verfahrensweise nur möglich, weil die bei der Sanierung zum Einsatz kommende RESITRIX® EPDM-Dichtungs­bahn nach Aufbringen der Flächengrundierung FG 35 vollflächig selbstklebend und dabei windsogsicher sowie standfest verlegt werden konnte. Für den Gesamt­aufbau wurde eine gesonderte Brand­schutzprüfung vorgenommen, um den Nachweis der harten Bedachung, auch für die Teilbereiche mit Dachneigungen über 20°, zu erbringen. 

Grundlagen HP-Schalen

Die Ausbildung von Dachabdichtungen wird durch eine Vielzahl von Einwirkun­gen und Beanspruchungen bestimmt. Neben vornehmlich mechanischen und thermischen Einflüssen kann auch die spezifische Querschnittsform der Trag­konstruktion von großer Bedeutung sein. Während klassische Flachdächer einen ebenen, stetig verlaufenden Untergrund besitzen, stellen schalen­förmige Tragwerke mit einer Quer­schnittsform eines hyperbolischen Para­boloids eine Sonderkonstruktion dar. Sie werden als HP-Schalen bezeichnet.

Ihre einzelnen Halbschalen sind jeweils gegensinnig gekrümmt. Aufgrund der nebeneinander angeordneten Schalen wechseln Bereiche mit geringer und großer Dachneigung. Die Tragkonstruk­tion verfügt insgesamt über eine hohe Tragfähigkeit und kann somit große Spannweiten überbrücken. Die einzel­nen Funktionsschichten oberhalb der Tragschicht unterscheiden sich nicht von denen klassischer, einschalig gedämm­ter Dächer und bestehen in der Regel aus Dampfsperrschicht, Wärmedämm­schicht und Dachabdichtung. Da dieser Konstruktionstyp aus Spannbeton be­steht, scheiden allerdings mechanisch befestigte Funktionsschichten oberhalb der Tragschicht aus. Alle Einzelschichten müssen miteinander verklebt werden.