Alte Holzbaukunst für eine neue Werkhalle

Die Ursprünge der Zollingerhalle reichen über 100 Jahre zurück. Das von dem Architekten Friedrich Zollinger ab 1904 entwickelte Holzbausystem wurde 1921 patentiert. Aufgrund der großen Zahl identischer, kurzer Holzbohlen mit einer gleichartigen Stabstruktur und geringen Querschnittsdimensionen stach sie vor allem als wirtschaftliche Bauweise hervor.

Die weiteren Vorteile liegen in der vergleichsweise einfachen und zeitnahen Montage sowie einer, da stützenfrei konzipiert, optimierten Raumausnutzung. Dabei setzt sich das Flächentragwerksystem aus drei sich an einem Knotenpunkt kreuzenden, baugleichen Einzellamellen zusammen, die an der Längskante bogenförmig und an den Stirnseiten schräg zugeschnitten sind, wodurch die Lamelle an der jeweils nächstfolgenden vollflächig aufliegen kann. Im Planungsprozess hat der Bauherr Helmut Reichart bei der Rautenstellung denselben Winkel wie Friedrich Zollinger angesetzt.

Fußschwelle aus Brettschichtholz

Die neue Zollingerhalle in Wengen weist die Maße (L) 80 m x (B) 30 m x (H) 12 m mit einer Nutzfläche von 2.300 m² auf. Die Gründung erfolgte mittels einer bis zu 40 cm dicken und rundum 20 cm hoch aufgekanteten Stahlbeton-Bodenplatte. Letztere fungiert zugleich, da betonkernaktiviert, als Fußbodenheizung, die über einen mit zimmereieigenen Fertigungsresten gespeisten Hackschnitzelkessel betrieben wird.

Die gesamte Holzkonstruktion hat der Zimmermeister inkl. der Verbindungen in Eigenregie entwickelt, geplant und holzbaulich umgesetzt. Das Zollinger-BSH-Tragwerk wurde auf einer 20 cm x 40 cm messenden, die Schubkräfte aufnehmenden, ausgeklinkten BSH-Fußschwelle, die mit Verbundankern und Sonderdübeln auf der Stahlbeton-Aufkantung befestigt wurde, platziert. Der Abbund der Hallenkonstruktion umfasste rund 17.000 lfm. BSH, bei einer Abbundzeit für eine Lamelle von ca. 7 Minuten. Die Zimmerer setzten zum Aufbau der Halle 1.900 BSH-Lamellen der Festigkeitsklasse GL24h ein.

Zapfenverbindung zwischen den BSH-Lamellen

Bedingt durch die Möglichkeit eines CAD-geplanten, hochpräzisen Abbunds setzte Helmut Reichart bei den Knotenpunkten auf eine klassische Zapfenverbindung zwischen den BSH-Lamellen. Diese ebenso unsichtbare wie druckfeste Verbindung vermag nicht nur Schub- und Torsionskräfte aufzunehmen, sondern schließt zudem auch Verformungen und Setzungen aus. Der Statiker Josef G. Herrmann berechnete u.a. die Querschnitte und Zapfenstärke, wobei er auch der Allgäuer Schneelast von 450 kg/m² Rechnung trug.

Daraus resultierten BSH-Lamellen in den Maßen (L) 2,90 m x (B) 0,22 m × (H) 0,36 m. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den BSH-Lamellen stellen jeweils sechs Vollgewindeschrauben der Maße 10 x 200 mm her, die von den Zimmerern erst nach Aufrichtung des jeweiligen Bogens festgezogen wurden. Als Ergebnis zeigt sich eine gerade und standsichere Konstruktion, deren verringerte Schubkräfte der halbkreisförmigen Konstruktion geschuldet sind. Der Rundbogen von 24 m x 80 m besteht dabei einzig aus zwei stabförmigen, rechtwinkligen Bauteilen.

Mittels Gehrungsschnitt an die Wölbung angepasst

Aufgrund der sich selbst tragenden Zollingerkonstruktion konnten drei 1,50 m hohe Lichtbänder unter Zuhilfenahme von bis zu 8 m langen Lagehölzern, die an den Kreuzungspunkten in die Konstruktion eingeblattet wurden, frei platziert werden. Da sie die gesamte Hallenlänge von 80 m durchlaufen, werden die Arbeitsplätze mit Tageslicht versorgt, was der Gesundheit der Mitarbeiter zuträglich ist und Stromkosten spart.

Obenauf des Schalentragwerks schraubten die Zimmerer eine sichtoffene OSB-Schalung von 15 mm, die zugleich, da an den Stößen mit Klebebändern fixiert, als luftdichte Ebene und Dampfbremse fungiert. Vorher hat man die einzelnen Platten über einen Gehrungsschnitt an die Wölbung des Zollinger-Tragwerkes angepasst. Auf diese Schalung montierte man ein brandschutzbedingt mit Mineralwolle ausgedämmtes, 18 cm hohes Ständerwerk, das mit einer 24 mm dicken zweiten Schalung aus sägerauen Brettern geschlossen wurde. Den Abschluß bilden eine wetterfeste, diffusionsoffene Unterdeckbahn, sowie final eine Eindeckung mit Alu-Schindeln.

Funktionalität und Ästhetik miteinander verknüpft

Aus logistischen Gründen erfolgte die Erschließung zur Be- und Auslieferung nicht wie gemeinhin üblich an der Giebel-, denn an der langen Traufseite, die zu diesem Zweck konstruktiv geöffnet wurde. Um die dadurch signifikant erhöhten Schubkräfte der Zollingerkonstruktion aufnehmen und ableiten zu können, wurde ein entsprechendes BSH-Tragwerk errichtet. Ebenso wie der seitliche Anbau warten auch die beiden Giebelseiten mit einer filigranen, vertikal ausgerichteten Fassadenschalung aus Fichtenholz auf, die auf eine Unterkonstruktion als Hinterlüftungsebene geschraubt wurde. Die Wiederbelebung und Weiterentwicklung der Zollingerbauweise dokumentiert eindrucksvoll, welche einzigartigen konstruktiven und architektonischen Qualitäten im traditionellen Holzbau stecken.