Das neue Busterminal in Königsbrunn – Stahlkonstruktion mit textiler Membrane

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Mit der Architektur- und Tragwerksplanung wurde das Ingenieurbüro Warisch in Zusammenarbeit mit Professor Dr. Robert Off beauftragt. Das Terminal besteht aus zwei parallel verlaufenden Bahnsteigen, die eine Mittelspur von 6,50 m für Busse oder die spätere Straßenbahn erlauben. Die Überdachung der Bahnsteige bildet jeweils ein fischbauchartiger Flügel, die auf innenliegenden Doppelstützen mit V-Anschnitt gelagert sind. Ein auf beiden Flügeln aufgelagertes bogenartiges Mitteldach mit einer einlagigen Membrane bildet den Witterungsschutz für die Mittelspur. Um die Konstruktion nicht zu eintönig zu gestalten, wurde die äußere Begrenzung der beiden Flügel nicht parallel angeordnet, sondern schräg, außerdem verlaufen die Achsen der Fischbauchträger ca. 28° gedreht zur normalen rechtwinkligen Anordnung der Randträger (Bild 1). Die beiden geometrisch unterschiedlich geformten und verschieden großen Flügel erhalten eine zweilagige, mechanisch vorgespannte textile PVC-beschichtete Polyestermembrane, Typ II, wobei die untere Lage aus einem Netzgewebe mit einer ca. 30 % Öffnung des Gewebes besteht. Die gesamte überdachte Fläche beträgt ca. 1520 m².

Konzeption des Tragwerks

Das Sekundärtragwerk besteht aus einer mechanisch vorgespannten textilen Membrane. Das Primärtragwerk ist eine Stahlkonstruktion, bestehend aus verschieden großen fischbauchartigen, als Fachwerk ausgebildeten Bogenträgern, die mit einem umlaufenden biegesteifen Ring verbunden sind. Die Höhe der Träger ist über die gesamte Länge der Flügel konstant, d. h. jeder Träger hat einen unterschiedlichen Biegeradius. Die Gesamtlänge der beiden Flügel beträgt ca. 76 m, die Breite je Flügel 4,70-13,20 m. Wegen des begrenzten Raumes auf dem Bahnsteig werden die Bogenträger nur auf einer Mittelstütze mit V-förmiger Verästelung aufgelagert, in der Regel ist dies jede 2. Achse. Die Stützen werden aufgrund gestalterischer Aspekte als Doppelstützen ausgeführt und in die Fundamente eingespannt. Die räumliche Aussteifung wurde am Gesamtsystem ermittelt, d. h. beide Flügel inklusive des Mitteldachs wurden als 3D-Gesamt-system inklusive der Membrane berechnet.

Besonderheiten des Membranbaus

Wie bei jeder größeren Membrankonstruktion ist auch in diesem Fall eine Zustimmung im Einzelfall (ZIE) unabdingbar. Obwohl durch die Prüfanstalt angeordnete zusätzliche Aussteifungsdiagonalen für den Havarielastfall eingebaut werden mussten – trotz Nachweis der Standsicherheit bei Ausfall eines Membranfeldes unter voller Schneelast – und die Membrane daraus folgend hier für die Standsicherheit des Bauwerks auch bei Ausfall keine Auswirkungen hat, war eine ZIE nicht zu umgehen. Ferner wurde ein Windkanalversuch durchgeführt, der als Grundlage für den Ansatz der äußeren Lasten Wind und Schnee galt. Die für die ZIE erforderlichen Materialtests der Nähte und Verbindungsdetails und deren Versuchsaufbauten wurden in intensiver Zusammenarbeit mit der Prüfanstalt abgesprochen und entsprechende Prüfkörper hergestellt und getestet.

Entwässerung des Membrandaches

Eine am horizontalen Träger umlaufende Blechrinne gewährleistet den Wasserablauf von der Membrane. Die Weiterführung des Regenwassers erfolgt innerhalb des Untergurts der Fischbauchträger in jede 2. Stütze ohne zusätzlich eingelegtes Leitungsrohr. Die Rundstützen sowie teilweise die Untergurte der Träger sind also wasserführend, d. h. ein zusätzlich eingelegtes Heizband gegen Frost innerhalb der Stützen und Träger war unabdingbar. Dieses Heizband wurde auch umlaufend in die gesamte Rinne eingelegt.

Montage der Membran

Die Planer sahen aus ästhetischen Gründen einen umlaufenden gleichgroßen Rohrquerschnitt ohne überstehenden Stirnplattenstoß vor, was auch für die umlaufende Rinne vorteilhaft ist. Aufgrund des Ausnutzungsgrades und demzufolge auch aus wirtschaftlichen Gründen war es erforderlich, die horizontalen Randträger vor Ort zu verschweißen. Die ausführende Stahlbaufirma entschied sich dafür, den Zusammenbau der Flügel und damit auch die Schweißarbeiten auf dem Boden, nur auf Böcken abgestützt, durchzuführen und dann denn kompletten Flügel mittels zweier Autokräne auf die Stützen zu heben (Bild 2). Dabei sparte man sich ein Einrüsten des gesamten Bauwerks. Diese Vorgehensweise klappte hervorragend und mit den üblichen zusätzlichen Hilfsmitteln Kettzug und Schlupf konnte das Dach innerhalb eines Tages auf den Stützen verankert werden.

Zusammenfassung

Der Mut der Verantwortlichen der Stadt Königsbrunn zu diesem aufsehenerregenden Entwurf eines Membrandachs für das neue Busterminal wurde vollauf belohnt. Das Membrandach zeigt, dass mit entsprechenden Ideen und auch begrenzten finanziellen Mitteln außergewöhnliche Bauwerke entstehen können.

Bautafel Busterminal in Königsbrunn