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Wettbewerb Dreifeldsporthalle Moltkestraße Karlsruhe

Wettbewerb Dreifeldsporthalle Moltkestraße Karlsruhe

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Auslober / Verfahren:

Stadt Karlsruhe Amt für Hochbau und Gebäudewirtschaft

Nicht offener Planungswettbewerb mit vorgeschaltetem Teilnahmewettbewerb nach RPW 2013

Visualisierung:
Andreas Stuchlik, Karlsruhe

Wettbewerbsaufgabe:

Auf dem Schulareal der Hebelschule an der Moltkestraße 8-10 stehen zwei Einfeldsporthallen aus den Baujahren
1957 und 1971. Die Hallen können nicht mehr wirtschaftlich saniert werden und werden abgebrochen.
Aufgrund des hohen Bedarfs an Sporthallen in Karlsruhe sollen die Bestandshallen durch eine Dreifeldsporthalle
ersetzt werden.
Mit dem ausgelobten Wettbewerb wird ein Gesamtentwurf gesucht, der den konstruktiven, räumlichen und
städtebaulichen Anforderungen gerecht wird.
Dem Thema der Nachhaltigkeit wird besondere Bedeutung beigemessen.

Konzept:

STÄDTEBAULICHE FÜGUNG UND EINBINDUNG
Die Sporthalle liegt von der Moltkestraße aus in zweiter Reihe hinter der PH-Sporthalle und fügt sich in die ortstypische Charakteristik der einzelnen Solitäre, umgeben vom reichen Baumbestand des Hardtwaldes. Um die Halle auf dem knapp bemessenen Grundstück möglichst unaufdringlich zu positionieren, bindet der Baukörper ein Geschoss ins Erdreich ein und hat im Norden und Westen eine Grenzbebauung. Damit treten die Geräteräume und die Technikflächen nicht in Erscheinung und nur die reine Halle mit Foyer bilden das sichtbare, kleinstmögliche Volumen ab.
Im Westen wird die vorhandene Fuß- und Radwegeverbindung zwischen Engländerplatz und Halle erhalten, im Osten möglichst viel Freifläche für den Schulhof der Hebel-Schulen geschaffen.
Im Süden ist der Neubau deutlich von der PH-Sporthalle abgerückt und bildet dort einen klaren Vorplatz. Hier schlagen wir vor, den zergliederten Bereich zwischen PH-Halle und -Mensa mit einzubeziehen und durch eine einheitliche, großzügige Fläche mit durchgehendem Bodenbelag und einzelnen Bäumen mit Baumscheiben zu klären, welche in den Vorplatz der neuen Sporthalle übergeht. Der Schulhof funktioniert eigenständig und ist durch eine Grünfläche spürbar abgesetzt, das Merkmal des Pausenbereiches im Grünen wird weitergeführt.
ERSCHLIESSUNG UND INNERE ORGANISATION
Die Erschließung der Halle funktioniert für Schulen und Vereinssport getrennt. Der Baukörper reagiert auf diese verschiedenen Bewegungsrichtungen jeweils mit einem eigenen, großzügig verglasten und wettergeschützten Rücksprung. Diese sind bereits von der Moltkestraße aus sichtbar sind. Für die Schüler ist diese Eingangsnische an der Ostfassade, zum Schulhof mit direktem Blick in das Foyer der Sporthalle angeordnet und dient gleichzeitig als überdachte Pausenfläche bei schlechtem Wetter.
Der Zugang für die Vereinssportler und Zuschauer liegt auf der Südseite am südlichen Vorplatz.
Von dieser überdachten Vorfläche ist der Blick auf das sportliche Geschehen in der Halle und die Zuschauertribünen durch die raumhohe Glasfassade bereits vor dem Betreten der Halle möglich. Der räumlich gefasste Vorplatz mit Fahrradstellplätzen ist mit spielerisch angeordneten Sitzmöglichkeiten unter Schatten spendenden Bäumen gegliedert und lädt zum Treffen, Verweilen und Pausieren ein.
Beide Eingänge führen barrierefrei über einen gemeinsamen Windfang in das großzügige Foyer, wo man dank schlanker Pendelstützen und Glasbrüstung sofort freien Blick auf die Sportfläche hat. Zwischen den Stützen befinden sich Sitzbänke und fungieren beim Training als Wartebereich für die Vereinssportler, bei kleineren Wettkämpfen können Besucher auch ohne ausgefahrene Tribüne sitzen. Der offene Bereich mit Tresen für Kuchen- und Getränkeverkauf dient bei größeren Sportveranstaltungen als Begegnungsfläche sowie als Verteiler zur zentral gelegenen Treppe, Galerie und der ersten Tribüne.
Von der Galerie gelangt man einerseits zu den anderen Tribünen, andererseits zu Garderobe, Besucher-WCs und weiteren dienende Räumen.
Der Eingang und das Foyer sind vom Raum des Hallenwartes über die breite, offene Zugangstreppe ins Untergeschoss zu den Umkleiden auf Hallenebene gut einsehbar.
Der komplette Sportbetrieb mit Sportler-Umkleiden, WCs, Lehrer- und Schiedsrichterräumen findet eine Ebene tiefer, auf Hallenniveau, statt.
Die Anlieferung erfolgt über den Schulhof und bei Veranstaltungen über einen Nebeneingang bei der Getränkeausgabe und damit unabhängig vom Zugang der Besucher über den Vorplatz. Die Einbringung von Sportgerät und Technik vom Foyer zur Hallenebene erfolgt über eine Kranschiene mit Hebezug. Der Geräteschuppen ist am Ende der Galerie in den Baukörper eingebunden und direkt vom Schulhof aus zugänglich.
HALLEN-INNENRAUM RHYTHMUS UND REIHUNG
Der Hallen-Innenraum ist geprägt von einem sichtbaren Holztragwerk mit engem Achsabstand. Die frei stehenden Pendelstützen bilden einen Filter zwischen Foyer/Galerie und Tribünen/Halle. Es entsteht dadurch eine rhythmisierte Raumgliederung, die sich in den Dachbindern mit den Rahmenstützen an der gegenüberliegenden Hallenfassade fortsetzt und den Blick der Zuschauer in Richtung Spielfeld lenkt.
Der Länge nach betrachtet, entsteht eine wohltuende Reihung, die konstruktiv ohne Nebenträger und auffallende Sekundärkonstruktionen auskommt. Der Lichteinfall der Polycarbonat-Fassade, die bis an die Oberkante der Dachbinder hochführt, unterstützt diesen Effekt noch.
Die Oberlichter, Haustechnik- und Sportgeräte werden in den Flächen zwischen den Bindern angeordnet und liegen weit oben in einer Ebene, sodass die gestaltprägende Reihung der Binder nach unten frei erlebbar bleibt. Unterhalb der Binder hängt nichts und die Deckenfläche ist beruhigt.
Anlage 06 Erläuterungsbericht Kennziffer 318247
MATERIAL UND FARBE
Der Baukörper ist auf Fußgängerniveau durch Eingangsnischen, Pfosten-Riegel-Fassade, Sichtbetonsockel und Grünfassade horizontal gegliedert. Darüber ist die Polycarbonat-Fassade als leichte Konstruktion angeordnet, welche dem Baukörper Höhe und Masse nimmt. Die Halle fügt sich zurückhaltend und doch selbstbewusst als Solitär in den von Bäumen geprägten Bestand ein.
Die Hauptfassade besteht aus transluzenten, opalen Polycarbonat-Stegplatten. Diese sehr gut wärmedämmenden Platten zeichnen sich durch hohe Festigkeit, Schlagzähigkeit, Steifigkeit und Härte bei gleichzeitig geringem Gewicht und guter Verarbeitbarkeit aus. Sie sind hitzeunempfindlich, UV-beständig, schwer entflammbar und nicht brennend abtropfend.
Im Bereich von massiven Wänden werden die Platten weiter geführt und als transparente Wärmedämmung (TWD) verwendet.
Die Pfosten-Riegel-Fassade hat innenliegende Vertikalrollos als Sicht- und Blendschutz.
Alle verwendeten, sichtbaren Materialien werden ohne künstliche Färbung verwendet und behalten ihren jeweilige materialspezifische Charakteristik. Das im Innenraum sichtbare Haupttragwerk wir mit einer hellen, geseiften Oberfläche eingebaut, um ein Vergilben des Holzes zu verhindern. Der Hallenboden ist aus dunklem Linoleum, alle sonstigen Böden aus dunklem Gussasphalt. Die umlaufende Prallschutzwand aus astfreier, geseifter Weißtanne, als vertikale Schalung verbaut, schafft einen sensiblen Übergang vom dunklen Boden zur lichtdurchfluteten Fassade.
Wände im Innenraum sind aus schlichtem und unempfindlichen, farblos hydrophobiertem Sichtbeton.
NACHHALTIGKEIT
Da die Polycarbonat-Platten sortenrein verarbeitet und nicht verklebt oder vermischt verbaut werden, sind diese komplett recycelbar und werden nach einem Rückbau zu einem Kunststoffgranulat verarbeitet, das als Ausgangsstoff für neue Kunststoffprodukte dient.
Das Tragwerk besteht überwiegend aus CO²-neutralem Brettschichtholz aus nachhaltiger Forstwirtschaft. Es unterstützt das Raumklima, ist akustisch wirksam, ungiftig, wird vorgefertigt, hat kurze Transportwege und kann nach dem Abbruch vollständig weiterverarbeitet oder recycelt werden. Durch die enge Stützen-Binder-Reihung entstehen kleine Deckenfelder mit geringer Binderhöhe ohne Nebenträger. Die Mehrfeld-Deckenplatte spannt ohne Verstärkungen von Binder zu Binder, was eine leichte und damit wirtschaftliche Hallenkonstruktion mit sich bringt. Die Halle, das Foyer und die dienenden Räume erhalten ein durchgängiges Dach, das mit großformatigen Dickholzplatten (12,00 x 2,50 m) belegt wird, d. h. die Halle ist zu einem frühen Zeitpunkt regendicht, was den Bauablauf positiv beeinflusst.
Alle Betonbauteile, bei denen es technisch und wirtschaftlich umsetzbar ist, können aus Recyclingbeton als Fertigteile hergestellt werden.
Die Materialien und Oberflächen sind so gewählt, dass die Bauunterhaltung möglichst gering sein wird, d. h. schmutz- und beschädigungsresistent, wodurch geringe Reinigungs- und Instandhaltungskosten anfallen.
Die Heiz-Energiekosten werden durch die hochgedämmte Hüllfläche gering gehalten. Der verbrauchten, warmen Innenluft wird mittels Wärmetauscher die Wärme entzogen und der frischen Luft zugeführt, sodass vorgewärmte Luft in die Halle eingebracht wird.
Durch die eingeplante, natürliche Nachtauskühlung über Fassade und Dach ersparen wir uns die technische Kühlung und somit weitere Energiekosten.
Die Halle wird dank der umlaufenden Polycarbonat-Fassade mit einem Lichttransmissionsfaktor von 36 % mit Tageslicht durchflutet, was den Stromverbrauch für Beleuchtung minimiert.
Die Anlagentechnik wird mit hocheffizienten, energiesparenden Komponenten ausgestattet.
Die auf der Dachfläche flach angeordnete PV-Anlage wird eingesetzt, um den eigenen Stromverbrauch so weit wie möglich abzudecken.
Durch die Ausbildung der Unterflur-Versorgungsschächte in U-Form ist dauerhaft die Revision aller Medien und Leitungen bis zu den Steigeschächten möglich, was Wartung und Bauunterhalt erheblich erleichtert und damit laufende Kosten reduziert.
Die extensive Dachbegrünung hält das Regenwasser zurück, fördert eine gleichmäßige Bauteiltemperatur, dadurch die Langlebigkeit des Daches, liefert Lebensraum für Fauna und Flora. Die Dachbegrünung ist unregelmäßig mit hochbeetartigen Feldern ausgestattet, die eine höhere Vegetationsschicht und somit eine größere Pflanzenvielfalt zulässt.
TECHNIKKONZEPT
Die Beheizung der Sporthalle erfolgt mit der anliegenden Fernwärme und nutzt damit den optimalen Primärenergiefaktor von 0,26 der Stadtwerke Karlsruhe GmbH. Die Leitungsverteilung erfolgt in Unterflur- Versorgungsschächten, die unter den Geräteräumen bzw. unter den Umkleideräumen liegen und direkten Anschluss an die Technikzentrale haben. Die Anordnung der Technikräume und Umkleidekabinen im Untergeschoss und der dienenden Räume im Erdgeschoss ermöglicht dabei kurze Leitungswege. Als Wärmeflächen werden für die Grundauslastung die Böden mit Fußbodenheizung herangezogen. Zur
Anlage 06 Erläuterungsbericht Kennziffer 318247
Spitzenlastabdeckung im Winter werden Deckenstrahlplatten, die zwischen die Deckenbinder gespannt werden zugeschaltet. In den Dusch- und Umkleidebereichen sind neben der Fußbodenheizung klassische Röhrenheizkörper vorgesehen.
Die Warmwasserversorgung wird zentral über einen Plattenwärmeüberträger bedarfsgerecht erwärmt. Dieser wird seine Wärme aus einem Pufferspeicher, der über die Fernwärmeversorgung gespeist wird, beziehen. Alle Wasserentnahmestellen werden mit wassersparenden Armaturen ausgestattet.
Die Elektro-Hauptverteilung befindet sich ebenfalls in der Technikzentrale in einem eigenen Raum. Die Installation erfolgt auch über die Schächte in denen die Lüftung geführt wird.
Zwischen den Dachbindern werden lineare, tageslichtabhängig gesteuerte Lichtlinien gespannt, welche die Halle gleichmäßig ausleuchten und nachts durch die transluzente Gebäudehülle das Gebäude in Szene setzen.
Für die Lufttechnische Anlage liegt die DIN EN 16798-1 zugrunde. Die ermittelten Luftmengen von 30.000 m³/h in der Sporthalle und 12.000 m³/h in den Dusch-, Umkleide und Nebenräume der Sporthalle werden durch zwei autarke Lüftungsgeräte mit hocheffizienten Wärmerückgewinnungs-Systemen realisiert. Die Steuerung der Lüftungsanlage erfolgt automatisch über Zeitsteuerung in Verbindung mit CO2-Sensoren im Hallenbereich.
TRAGWERKSKONZEPT
Das Haupttragwerk der Sporthalle ist eine sichtbare, schlanke Holzkonstruktion aus Stützen, Bindern und Dachscheibe. Dieses Haupttragwerk spannt dabei über den gesamten Innenraum der Halle, sonstige Bauteile reichen nicht bis zur Decke und sind losgelöst.
Die Dachscheibe über den Dachbindern besteht aus einer 60 mm starken Dickholzplatte, die ohne weitere Nebenträger als Durchlaufplatte über die Binder spannt. Druckriegel zur Einleitung der Stabilisierungslasten aus den Bindern und der Horizontalkräfte aus der Dachscheibe werden als schlanke Stahl-Rundprofile von Binder zu Binder oberhalb der Stützenreihen angeordnet.
Die Holzkonstruktion lehnt sich an das schmale, massive Eingangsbauwerk aus Beton an, welches dabei die große Öffnung des Haupteingangs mit einem wandartigen Stahlbetonträger überspannt und den horizontalen Lastabtrag unterstützt.
Das Eingangsbauwerk, die Bodenplatte, Nebenräume, Untergeschossdecken und -wände werden in Massivbauweise, wenn möglich aus Recyclingbeton, hergestellt.
Das Holz- und Stahlbeton-Tragwerk wird mit entsprechender Vorplanung in Teil-Fertigteilen hergestellt und auf die Baustelle geliefert. Eine aufwendige Gerüstkonstruktion ist nicht notwendig, so dass der Bauablauf beschleunigt und ökonomischer wird.
GRÜNDUNG
Nach dem vorliegenden Bodengutachten sind künstliche Auffüllungen bis zu einer Tiefe von 2,80 m anzutreffen. Das Einbinden der Sporthalle in das Erdreich um ca. 3,00 m begünstigt deshalb die Gründung der Halle, da diese ohnehin bis zum tragfähigen Boden in gleicher Tiefe geführt werden müsste. Die Planung sieht eine punktuell verstärkte Plattengründung vor, die noch deutlich über dem höchsten Grundwasserstand liegt. Eine aufwendige Wasserhaltung ist daher für das Bauvorhaben nicht erforderlich.
LÜFTUNGSKONZEPT
Frische Außenluft wird vom Dach über Leitungen im Eingangsbauwerk zu den Lüftungsgeräten in der darunterliegenden Technikzentrale im UG geführt. Über Unterflurschächte und einen zentralen Steigstrang hinter dem Aufzug wird die Frischluft mittels Weitwurfdüsen oberhalb der Galerie in die Halle eingeleitet wird. Auf der gegenüberliegenden Seite über den Geräteräumen wird die verbrauchte Luft eingesogen und zu den Lüftungsgeräten mit Wärmetauscher zurückgeführt, bevor sie über Dach abgeführt wird.
NACHTAUSKÜHLUNG
Die Nachtauskühlung der Sporthalle erfolgt ohne den Einsatz von Lüftungsmotoren als freie Lüftung. Die vorhandenen Kaltluftströme aus dem nördlich gelegenen Hardtwald werden dabei über Fassadenöffnungen in die Halle geleitet. Hierfür öffnen sich an den Stirnseiten im oberen Bereich der Fassade Fensterflügel und ermöglichen ein Querlüften der Halle. Zusätzlich kann durch wetterüberwachtes Öffnen der Dach- Oberlichter in der Hallenmitte warme Luft nach oben entweichen.
Anlage 06 Erläuterungsbericht Kennziffer 318247
TRANSLUZENTE FASSADE
Die Halle hat eine gestaltprägende, leichte Hülle aus transluzenten Polycarbonat-Platten, welche das Tageslicht für die Sportler blendfrei filtert. Die dahinter liegende Bauteile bilden ein raffiniertes Schattenspiel ab und gliedern die Fassade subtil in mehrere Ebenen. Abends zeichnet sich der erhellte Innenraum von außen als leuchtende Skulptur ab. Auf Höhe von Fußgängern und Radfahrern ermöglicht die verglaste Pfosten-Riegel-Fassade den direkten Blickkontakt zum Sportgeschehen in der Halle.
BEGRÜNTE FASSADE
Die Vertikalbegrünung ist an der Ostfassade beim Schulhof der Hebel-Realschule angeordnet, und geht in ein Hochbeet mit Sitzbank als Einfassung über, so dass Schüler und Lehrer von den positiven Aspekten profitieren können. Die Grüne Wand fördert das Mikroklima, dient zur Staubbindung und gibt im Sommer Feuchte und Verdunstungskälte ab. Hochbeet und Bank bieten den Schülern in der Pause und beim Warten auf den Sportunterricht eine Sitzmöglichkeit und wirken gleichzeitig als Puffer zur begrünten Fassade.
VERTIKALER LASTABTRAG
Die vertikale Lastabtragung erfolgt über ein enges Raster von sichtbaren Brettschicht-Dachbindern im Abstand von 3,00 m.
An der Außenfassade gehen diese als Rahmen in die Rahmenstützen mit gleichem Querschnitt über. Die Ausbildung der Rahmenecke als biegesteife Ecke verringert dabei die statisch notwendige Höhe des Hallenbinders. Im Inneren der Halle liegen die Binder auf schlanken Pendelstützen auf, welche nur Vertikallasten aufnehmen und kragen bis zur Fassade aus.
HORIZONTALER LASTABTRAG
Die Dachscheibe verteilt die Windlasten und Erdbebenkräfte auf das Tragwerk, welches diese in den Baugrund abträgt.
Die Aussteifung erfolgt über das massive Eingangsbauwerk, Wandverbände zwischen den Rahmenstützen entlang der Fassade und die biegesteifen Holzrahmen mit den Pendelstützen.
Bei Geräte- und Technikraum wird der Erddruck von der massiven Decke aufgenommen, die UG-Wand auf der Nordseite wird als Stützwand mit Einspannung in die Bodenplatte ausgeführt.
TRAGENDE BAUTEILE
Holzbau:
Alle Bauteile F30 über Nachweis Restquerschnitt bei Abbrand
Holz, Nadelholz C 24, Brettschichtholz GL 28 H
Rahmen-Holzstützen und Dach-Holzbinder 24 /120 cm
Pendelstützen 24/40 cm
Dickholzplatte 60 mm
Massivbau:
Beton, C 25/30, Recyclingbeton wo statisch möglich, 20-30 cm
RETTUNG UNTERGESCHOSS
Das Untergeschoss gilt nicht als Versammlungsstätte, demnach ist das Rettungskonzept gemäß LBO BW für bis zu 180 Nutzer, nur im UG, erstellt.
Jedes Hallendrittel hat zwei getrennte Fluchttüren, welche zum Notwendigen Flur zwischen Umkleiden und Halle führen. An den Enden befinden sich jeweils Notwendige Treppen in eigenen Treppenräumen. Die zentrale, offene Haupttreppe wird für das Rettungskonzept nicht angerechnet und ist im UG durch T30 Türen abgetrennt.
RETTUNG ERDGESCHOSS
Das Erdgeschoss wird aufgrund der 400 Besucher als Versammlungsstätte betrachtet, die Planung erfolgt nach VStättV.
Zur Entfluchtung stehen der Haupteingang im Süden, ein Notausgang vom Foyer und ein Notausgang am Ende der Galerie zur Verfügung.
Die Teleskoptribünen haben zusätzlich als 2. Rettungsweg den Notwendigen Flur mit Fluchttreppen im Untergeschoss.
Als Feuerwehrflächen werden die der Hebelschule genutzt.