Zentraler Omnibusbahnhof Schwäbisch Hall

Der Neubau von zwei Überdachungsbauwerken ist Teil der Baumaßnahme ZOB (Zentraler Omnibusbahnhof) Schwäbisch Hall. Die neue Nahverkehrsdrehscheibe ZOB befindet sich unmittelbar neben der baugeschichtlich reichhaltigen historischen Kernstadt von Schwäbisch Hall mit einem in erheblichen Teilen denkmalgeschütztem Gebäudebestand. Die Topographie der im Hintergrund ansteigenden Stadt bildet die eindrucksvolle Kulisse der Baumaßnahme. Funktional besteht der Busbahnhof aus einem einzigen, sehr langen Bussteig, der von beiden Seiten angefahren werden kann. Für das Überdachungsbauwerk über dem Bussteig war es Teil der Planungsaufgabe, einerseits einen hinreichenden Witterungsschutz für die Nutzer sicherzustellen und andererseits mit einer hohen Gestaltqualität – unter Einhaltung des Kostenrahmens – einen Teilbeitrag zu einer identitätsstiftenden Gestaltung der Gesamtbaumaßnahme zu leisten.

Tragwerksentwurf

Die Bussteigüberdachung des Zentralen Omnibusbahnhofes besteht aus zwei statisch-konstruktiv voneinander unabhängigen Teilbereichen, die in Nord-Süd-Richtung unmittelbar hintereinander angeordnet sind. Die Teilung der Dachfläche in zwei Einzelbauwerke hat ihre Ursache in Gründen des städtebaulichen Maßstabs. Sie ermöglichte es, den kleinteiligen Maßstab der Kernstadtbebauung in angemessener Weise aufzugreifen und gleichzeitig mit einfachen, aber prägnanten Dachformen städtebauliche Akzente zu setzen. Die Grundrissformen der beiden Überdachungen sind funktional sinnvoll aus der Verkehrsplanung abgeleitet: sie bilden geometrisch einen Abdruck der zu überdachenden Flächen des Bussteiges. Die Überdachung Süd hat eine Länge von etwa 53 m, das südliche Dachende ist im Grundriss aufgeweitet. Die Überdachung Nord hat eine Länge von 90 m. Unter der Überdachung Süd befindet sich ein im Grundriss rautenförmiges Servicegebäude mit öffentlichen WC-Anlagen, das in Holzständerbauweise gebaut und mit einer Gebäudehülle aus Aluminium verkleidet ist.

Das Primärtragwerk der beiden nach dem gleichen Konstruktionsprinzip entwickelten flügelartigen Überdachungen in Monocoque-Stahlbauweise besteht aus den Elementen Stütze, Hauptträger in Längsrichtung und Nebenträger in Querrichtung sowie einer statisch mitwirkenden Dachhaut. Der Begriff Monocoque bezeichnet im Flugzeug- und Automobilbau eine Bauweise, bei der Versteifungselemente und Außenhaut kraftschlüssig miteinander verbunden sind und eine statische Mitwirkung der Außenhaut planmäßig vorgesehen ist (stressed skin). Form und Konstruktion bilden bei dieser in statisch-konstruktiver und fertigungstechnischer Hinsicht sehr anspruchsvollen Bauweise eine nicht auflösbare, sehr leistungsfähige Einheit.

Die Positionierung der Stützen ist abgestimmt auf die Nutzung der Flächen unter der Überdachung und bietet eine optimale funktionale Flexibilität. Die sechseckigen, in der Form Rauten ähnlichen Stützenquerschnitte bestehen aus geschweißten Hohlprofilen. Die Stützen sind in Längsrichtung sehr schlank ausgebildet. Die Fußpunkte der Stützen sind in Längs- und in Querrichtung eingespannt. Die rückgratartig mittig in Bahnsteiglängsrichtung angeordneten Hauptträger bestehen aus mehrzelligen, geschweißten Stahlhohlprofilen und besitzen eine ausreichende Torsionssteifigkeit, um Torsionsbeanspruchungen aus halbseitigen veränderlichen Einwirkungen zu den Stützen tragen zu können. Die Hauptträger verjüngen sich in den auskragenden Kopfbereichen, um den Dachrand auch in dieser Richtung schlank erscheinen zu lassen. Hauptträger und Stützen sind biegesteif verbunden, so dass in Bahnsteiglängsrichtung mehrfeldrige Rahmentragwerke entstehen. Die Tragwerksaussteifung für horizontale Einwirkungen erfolgt über Rahmentragwirkung in Längsrichtung und über eine Einspannung der Stützen in Querrichtung. Temperaturbewegungen in Längsrichtung können über die Nachgiebigkeit der in dieser Richtung biegeweichen Stützen aufgenommen werden. Die Nebenträger in Querrichtung bestehen aus stehenden Stahlblechen mit konstanter Dicke, die mit dem Hauptträger verschweißt werden. Die Nebenträger verjüngen sich in Richtung der Dachränder. In den Endbereichen der Überdachungsbauwerke werden die Nebenträger nach einem einfachen und klaren geometrischen Konzept radial angeordnet, um die komplexe Geometrie fertigungstechnisch beherrschbar zu machen. Die Trägerenden der Nebenträger werden unmittelbar vor und nach den umlaufend angeordneten Entwässerungsrinnen durch Randträger umlaufend gefasst, die außenseitig einen optisch sehr schlank wirkenden Dachrand bilden.

Die statisch mitwirkenden Deckbleche mit Stärken von 6 bis 8 mm werden unten und oben mit den Nebenträgern verschweißt. Es entstehen glatte, fugenlose Dachflächen, die zu Reinigungs- und Wartungszwecken betreten werden können. Das Tragverhalten der Überdachungsbauwerke ist dem von Flugzeugflügeln vergleichbar. Querschnittsabmessungen und Blechdicken sind konsequent den statischen Beanspruchungen angepasst. Das durchgängige und sehr effektive Konstruktionsprinzip gewährleistet eine hohe Wirtschaftlichkeit.

Die Gründung der Stützen erfolgt wegen der nicht tragfähigen oberflächennahen als Tiefgründung. Die Tiefgründung besteht aus VSB-Pfählen (Verdrängungs-Schraub-Bohrpfählen), die maximal 7 m in die tragfähigen Bodenschichten einbinden und die Einwirkungen über Mantelreibung abtragen. Die Pfähle sind teilweise geneigt, um insbesondere die Horizontalkraftbeanspruchungen besser aufnehmen zu können.

Montage und technische Ausrüstung

Die Fertigung der Stahlkonstruktion erfolgte abschnittweise im Werk. Nach dem Transport der Einzelteile auf die Baustelle wurden in einem ersten Schritt Stützen und Hauptträger montiert und zu einer tragfähigen Teilstruktur verschweißt. In einem zweiten Schritt wurden die Teilabschnitte der Flügel angesetzt und verschweißt. Die mehrzelligen Strukturen der Überdachungen sind aus Korrosionsschutzgründen luftdicht geschweißt.

Für die Entwässerung der Dachflächen sorgen Kastenrinnen, die entlang der Überdachungsränder verlaufen. Über innen liegende Entwässerungsleitungen wird das Niederschlagswasser von den Dachrändern zu den in den Stützen angeordneten Fallrohren geleitet. In die Dachhaut ist eine an den Dachrändern umlaufende LED-Beleuchtung integriert. Bei Nacht betonen die umlaufenden Lichtbänder wirkungsvoll die geometrischen Konturen der beiden Überdachungen.

Schlussbemerkung

Erscheinungsbild und Form der beiden sehr schlanken, flügelartigen Überdachungsbauwerke in Monocoque-Bauweise sind abgestimmt auf die städtebaulich-architektonischen Randbedingungen. Sie bilden eine behutsame moderne Ergänzung der historischen Kernstadt von Schwäbisch Hall in einer zurückhaltenden Formensprache ohne überflüssige Applikationen. Die von den entwerfenden Ingenieuren entwickelten flügelartigen Tragstrukturen, bei denen die Dachhaut im Unterschied zu konventionellen Überdachungen statisch mitwirkend ausgebildet ist, sind materialsparend und haben eine leichte Anmutung. Sie bilden Beispiele für die Eleganz und Leistungsfähigkeit von werkstoffgerecht konstruierten Tragwerken aus dem Werkstoff Stahl.

Erläuterungsbericht der Engelsmann Peters GmbH zur Einreichung beim Ingenieurbau-Preis 2013