Historisches Gewölbe mit guter Akustik

Umbau und Moderniserung des Königin-Katharina-Stift in Stuttgart

Das Königin-Katharina-Stift in Stuttgart, gegründet 1818 und seit 1903 an seinem heutigen Ort, ist eine der bekanntesten Schulen der schwäbischen Landeshauptstadt. Einst als Mädchenschule von Königin Katharina von Württemberg gegründet ist das Gymnasium heute Schule für Mädchen und Jungen. Der Ort, an dem die Schule sich befindet, ist dabei spannend und herausfordernd zugleich. Denn in unmittelbarer Nähe zum Hauptbahnhof und an einer der verkehrsreichsten Stellen der Stadt gelegen, kann man zumindest nicht von einem ruhigen Umfeld sprechen. Vor allem nicht, wenn die Baustelle für das viel diskutierte Projekt Stuttgart 21 bald immer näher an das im historistischen Stil erbaute Schulgebäude rückt.

Akustische Ertüchtigung

Das Großprojekt in der Nachbarschaft nahm das Schulverwaltungsamt der Stadt Stuttgart zum Anlass, die in die Jahre gekommene Schule zu modernisie­ren. Die Arbeiten begannen mit dem Einbau neuer Fenster, um den Straßen- und Baulärm außen und die Lernkonzentration innen zu halten. Doch damit war die Modernisierung mitnichten beendet. „Es ging vor allem darum, das Gebäude bei Brandschutz und Akustik auf den aktuellen Stand zu bringen“, so einer der beteiligten Planer aus dem Architekturbüro Glück + Part­ner GmbH. D, das die Generalplanung der Umbauarbeiten übernommen hatte und von den Projektsteurern der Kubus360 GmbH und der Bauleitung durch T-bau-projekt GmbH unterstützt wurde. Sie alle wollten, dass die Vorgaben des Denkmalschutzes ebenso eingehalten wurden wie die Vorgaben des Bauherrn, den Kostenrahmen eng einzuhalten. Das Ergebnis kann sich sehen lassen.

Trockenbau als Lösung

Mit viel Einsatz, Wissen und den richtigen Partnern gelang es, sowohl die historisch wertvollen und denkmalgeschützten Gewölbe in den Aufenthalts-, Transfer- und Erschließungszonen zu erhalten als auch eine zeitgemäße Akustik zu realisieren. Vor allem die Verwendung von Trockenbauelementen bei den Gewölben half hier, einige Probleme zu lösen, die bei einer Konstruk­tion mit Metall-Rabitz-Gewebe und Putz nicht so einfach in den Griff zu bekommen gewesen wären. Diese Konstruktionsart fanden die Planer beim Bestand vor, entschieden sich aber in Rücksprache mit den Handwerkern für eine Trockenbau-Lösung. So wurden die Kreuzgratgewölbe in den Gängen und Treppenhäusern, deren Standsicherheit nicht mehr gewähr­leistet war, mit vorgefertigten Trockenbauelementen nachgebaut.

Die Planer von Glück+Partner GmbH arbeiteten bewusst eng mit den Fach­beratern des Trockenbauspezialisten Knauf zusammen. Über die spezielle Abteilung SOKO – Sonderkalkulation und Objekte – kann das Unternehmen inklusive Unterkonstruktion komplexe Gewölbe, Faltwerke oder Kuppeln aus gebogenen oder gefalteten Trockenbauplatten als Formteile vorfertigen, die sich dann vor Ort rationell und exakt nach Verlegeplan montieren lassen. Bei der Realisierung der komplizierten Kreuzgratgewölbe stellte sich dies als enorme Erleichterung dar.

Kompliziert waren die Gewölbe insofern, als sie im Gegensatz zu „klassischen“ Kreuzgratgewölben im Schnitt keinen Halbkreis ergaben. Stattdessen sind sie als teils flache, teils überhöhte Ellipsen ausgebildet. Hier musste jedes Gewölbe vermessen und festgehalten werden. Hierzu wurde ein Ingenieurbüro be­auftragt, das die tachymetrischen Aufnahmen erstellte und daraus 2D- und 3D-Daten jedes einzelnen Gewölbes anfertigte. Aus diesen Daten erstellten Knauf, das ausführende Trockenbaufachunternehmen und die Planer von Glück+Partner GmbH den Werkplan. Um dabei dem Originalzustand möglichst nahe zu kommen, wurden auch historische Fotos verwendet.

Hand in Hand zu individuellen Gewölben

Dieser Plan wiederum diente Knauf dazu, die komplexen und individuell angefertigten Trockenbauelemente für die Gewölbe anzufertigen und so zu zerlegen, dass ein unkompliziert auszuführender Montageplan entstand. So konnten die Trockenbauer direkt loslegen und die Gewölbe montieren. Die Montage erfolgte dabei auf einer von Knauf vorgefertigten Holzunterkonstruk­tion. Die aus Holzwerkstoff gefrästen Spanten wurden auf der Rohdecke mit Noniusabhängern befestigt und um CD-Profile als Traglattung ergänzt. Darauf montierten die Handwerker die vorgebogenen und gelochten Knauf Cleaneo Akustikplatten – alles auf der Basis des von Knauf erstellten Plans.

Die verwendeten Knauf Cleaneo Platten zeichnen sich dabei durch eine sehr gute Schalloptimierung aus, haben aber noch einen zweiten Effekt: Durch den Zusatz von entwässertem Zeolith, einem in der Natur vorkommenden wasserhaltigen Gestein vulkanischen Ursprungs, sind die Platten in der Lage, die Konzentration von Schadstoffen in der Raumluft zu verringern. Um die Akustik in den stark frequentierten Bereichen wie Gängen und Treppen zusätz­lich zu verbessern, wurden die Platten mit einem Fumi Akustik-Putz versehen, den die Handwerker im Airless-Verfahren aufgetrugen.

Eine besondere Herausforderung hinsichtlich Komplexität und Präzision stellten die vier 3D-Kreuzgewölbe an den schräg laufenden Treppenuntersichten dar. Die parabelförmig gebogenen Gewölbe wurden fertig beplankt angeliefert und vor Ort an einer frei gespannten Unterkonstruktion befestigt.

Neben diesen komplexen Kreuzgratgewölben rekonstruierten die Planer und Trockenbauer mit den Lösungen von Knauf auch drei Korbbogen-Tonnengewölbe in der Aula und im Haupttreppenhaus. Sie wurden mit einer Unter­konstruktion aus Metallprofilen und ebenfalls vorgefertigten, gebogenen Knauf Cleaneo Platten ausgeführt.

Auch der Brandschutz wurde ertüchtigt

Doch nicht nur bei der Akustik wurde das Gebäude des Königin-Katharina-Stifts verbessert. Auch beim Brandschutz und der Nutzung kamen speziell erarbeitete Lösungen zum Einsatz. Für den Brandschutz wurden alle tragenden Elemente, die meist in Stahl ausgeführt sind, mit Brandschutzplatten des Typs Fireboard in F90 verkleidet und Brandschutztüren eingezogen.

Um die Nutzung zu erweitern, setzten die Planer in der neu geschaffenen Mensa im Untergeschoss ebenso wie bei der Unterteilung der neuen Mehr­zweckräume im Dachgeschoss auf Zwischenwände aus Trockenbauelementen mit GKF- und Fireboard-Platten. Im obersten Geschoss kam zudem dem Brandschutz eine besondere Rolle zu. Schließlich musste die hier befindliche Lüftungs- und Technikzentrale ausreichend abgeschirmt werden. Auch hierfür setzen die Planer und die Trockenbauer auf GKF- und Fireboard-Plat­ten als System mit F90-Anforderung wie bei der Verkleidung der Holzbalken des Dachgebälks.

Gute Luft für klares Denken

Der Lüftungsanlage kommt im Stuttgarter Gymnasium übrigens eine besondere Rolle zu. Aus energetischen Gründen und auch weil die neuen Schallschutz­fenster nur im geschlossenen Zustand ihre volle Wirkung entfalten können, verfügen alle Unterrichts-, Fach- und Mehrzweckräume über eine automatische Be- und Entlüftung. Die mit Wärmerückgewinnung arbeitende Anlage ist wegen der Lage der Schule an einer extrem verkehrsreichen Kreuzung mit aufwendi­gen Luftfiltern ausgestattet. So ist gewährleistet, dass die Schüler zum Lernen immer ausreichend Sauerstoff haben. Zudem wurden die Räume ebenfalls mit Akustikplatten des Typs Cleaneo im System D 127 mit eingeschweißter Dämmung versehen, um auch hier eine verbesserte Luftqualität und eine angenehme Geräuschsituation herzustellen.

Die Sanierung des Königin-Katharina-Stift ist Vorbild für die noch vielen anstehenden Schul­sanierungen – zumal die gesamte Sanierung in zwei Bauabschnitten während des vollen Schulbetriebs lief. Da auch in anderen Städten und in anderen Schulen das ein oder andere historische Gebäude ertüchtigt werden muss, könnte das Stuttgarter Beispiel im wahrsten Sinne des Wortes Schule machen.

Autor

Ekkehard Scholz ist Regionaler Marktmanager Deckensysteme bei der Knauf Gips KG in Iphofen.