Sanierung des Sonnensegels im Dortmunder Westfalenpark

Weitgespannte Flächentragwerke aus Beton gehörten zu den für die Architektur der ersten Nachkriegsjahrzehnte prägenden, typischen Dachkonstruktionen. Das Dortmunder Sonnensegel, einst vom Architekten Günter Behnisch für die Bundesgartenschau 1969 im Dortmunder Westfalenpark als schwebendes Dach konzipiert, entspricht der Architektursprache dieser Zeit; zugleich ist es das erste Holzflächentragwerk mit freien Rändern. Das weitgespannte hyperbolische Paraboloid wurde als vorgespannte Rippenschale mit drei Schalungslagen und biegesteifen hölzernen Randgliedern konstruiert, die Hochpunkte sind durch Druckstützen und Zugseile gehalten.

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Gerüst zur Sanierung des Sonnensegels : Das Sonnensegel im Dortmunder Westfalenpark hat die Form eines Paraboloids, d. h. einer gekrümmten Fläche, deren Schnitte parallel zur Mittelachse Parabeln ergeben. — Bildnachweis (ID:338906)

Hydraulikpumpe für 26 Hydraulikpressen : Die Hydraulikpressen wurden über ein computergesteuertes Wegemesssystem synchron angesteuert. Die Zuleitung erfolgte über die abgebildete Hydraulikpumpe. — Bildnachweis (ID:338907)

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Massive Schäden an der Holzsubstanz und der Abspannkonstruktion führten dazu, dass die Standsicherheit des Sonnensegels nicht mehr gegeben war und das Objekt gesperrt werden musste.

Denkmalverträgliches Sanierungskonzept

Für die Instandsetzung und den dauerhaften Erhalt des denkmalgeschützten Sonnensegels wurde das Ingenieurbüro knippershelbig und die Materialprüfanstalt Stuttgart von der Stadt Dortmund mit Unterstützung der gemeinnützigen Wüstenrot Stiftung beauftragt, eine Machbarkeitsstudie mit einem denkmalverträglichen Sanierungskonzept zu erstellen. Die Holzverschalung der Dachhaut und die Holzbalken der Unterkonstruktion sind stark sanierungsbedürftig. Gleiches gilt für die Bestandsholzstützen mit Stahlteilen und die Seilverspannungen. Für die Sanierung wird auf der Gesamtgrundfläche des Sonnensegels ein Gerüst gebaut, auf dem die Dachschale abgelegt wird. Marode Holzteile werden entweder vollständig ersetzt oder durch lokalen Austausch saniert.

Mit der Sanierung des Sonnensegels wurde im Sommer 2018 begonnen. Die Arbeiten werden voraussichtlich Mitte des Jahres 20201 abgeschlossen.

Kombination aus Trag-, Schutz- und Arbeitsgerüst

Das Bauwerk wird durch TEUPE durch ein kombiniertes Trag-, Schutz- und Arbeitsgerüst zunächst unterstützt, hydraulisch angehoben und später millimetergenau wieder auf die Solllage abgesenkt und feinjustiert.

Hyperbolische Geometrie der Dachfläche

Das Gerüst besteht aus einer Kombination von Schwerlast-Traggerüststützen und ca. 9.800 m³ Modul-Raumgerüst, das an die hyperbolische Geometrie der Dachfläche angepasst wurde. Die spezielle Bauwerksgeometrie und die daraus resultierenden erheblichen Lastwechselsituationen erforderten hohe fachliche Qualifikation für die komplexe technische Bearbeitung der Traggerüstkonstruktion einschließlich der Hydraulikarbeiten.

26 Hydraulikpressen per Wegemesssystem synchron angesteuert

Um die Dachfläche an jedem Stützpunkt kraftschlüssig zu unterfangen, waren 26 Hydraulikpressen mit einer Tragfähigkeit von 100 bis 300 KN erforderlich. Diese wurden über ein computergesteuertes Wegemesssystem synchron angesteuert. Die Zuleitung erfolgte über eine Hydraulikpumpe, welche 28 Hydraulikzylinder gleichzeitig aktivieren kann.

Die Holzverschalung wurde witterungsgeschützt abgedeckt. Um die Sanierungsarbeiten nicht zu gefährden, wurde die gesamte Dachfläche von insgesamt ca. 2.500 m² mit einer Zeltkonstruktion eingehaust.

Die Teupe & Söhne Gerüstbau GmbH wurde mit der Ausführung aller für die Sanierung des Sonnensegels erforderlichen Gerüstbauarbeiten, der Stellung von Arbeits- und Traggerüsten sowie Unterstützungskonstruktionen und der hydraulischen Positionierung der Dachfläche beauftragt. Darüber hinaus erhielt Teupe GmbH Stahlbau den Auftrag für die Installation der neuen Seilverspannungen und die Ausführung sämtlicher Stahlbauarbeiten.