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Energetische Sanierung der Goetheschule Kaiserslautern: Sporthalle mit flächenelastischer cuprotherm-Flächenheizung


Bereits im Jahr 1908 wurde die Goetheschule in Kaiserslautern errichtet – damals noch unter dem Namen Rupprecht-Schule. Das Hauptgebäude besteht aus einem imposanten, denkmalgeschützten Sandsteinbau, dem sich unter anderem eine Sporthalle anschließt. In insgesamt zehn Bauabschnitten wurde das historische Ensemble samt Nebengebäude aufwändig saniert. Mit der energetische Modernisierung der Sporthalle wurde der letzte Bauabschnitt erfolgreich abgeschlossen. Der in der typisch funktionalen Architektur der 1970er-Jahre errichtete Hallenbau erhielt nicht nur einen zeitgemäßen Wärmeschutz, sondern auch eine energieeffiziente Fußbodenheizung der Marke cuprotherm. Die Flächentemperierung der Wieland-Werke AG soll als eines der zentralen Gebäudetechnik-Elemente helfen, den Energieverbrauch der voluminösen Sporthalle zu minimieren. Hierfür eignet sich eine Flächentemperierung besonders gut. Sie kann mit einer Vorlauftemperatur von 65 °C betrieben werden und sorgt durch die Strahlungswärme für einen hohen Wärmekomfort. Zudem ermöglicht das System eine sehr gute Regelbarkeit mit kurzen Aufheizzeiten. Daraus folgt eine rasche Bereitstellung der Wärmeenergie genau dort, wo sie am meisten gebraucht wird – und zwar der "Aktionshöhe" bis etwa 2 m über dem Fußboden. Die Sportboden-Variante "cuprotherm FE" der bewährten Wieland-Flächenheizung ist eine besondere technische Neuerung: Sie basiert auf einem flächenelastischen Schichtenaufbau mit integrierten Kupferrohren. Das cuprotherm-System sorgt damit für einen stabilen Boden ohne Niveauunterschiede und macht Schluss mit der veralteten Technik mittels aufwändiger manueller Nivellierung mit Hilfe von Holzklötzchen.

Das altehrwürdige historische Bauwerk der Kaiserslauterer Volksschule – die heute Integrierte Gesamtschule Goetheschule (IGS) heißt – wurde Stück für Stück saniert. Die energetische Modernisierung erfolgte in definierten Bauabschnitten, vom Dach über die einzelnen Stockwerke bis zum Untergeschoss. Ergänzend zum Hauptgebäude nahm sich das Planungsteam unter der technischen Leitung des Ingenieurbüros PTI-AG Gebäudetechnik aus Pirmasens die Nebengebäude mit den Sportstätten vor.  
Die 1976 erbaute Dreifach-Turnhalle mit Flachdach und einer Hauptnutzfläche von 945 m² war das letzte Bauvorhaben des Sanierungspaketes. Im Rahmen der Modernisierung des Heizsystems in Kombination mit dem Neubau des Hallenbodens installierte das örtliche Heizungsbauunternehmen Bachmann das cuprotherm-System auf Basis von flexiblen und hoch wärmeleitfähigen CTX-Kupferrohren mit einer Rohrlänge von insgesamt 6.400 m. Dabei wird die Halle über vier Verteiler und insgesamt 45 Heizkreisen energieeffizient mit Wärmeenergie versorgt. Geheizt wird die Halle mit nahtlos gezogenen Wieland-CTX-Rohren in der Abmessung 16 x 2 mm, die mit einem Verlegeabstand von 15 cm installiert wurden.

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Strahlungswärme für hohen Wärmekomfort
Im Einsatzbereich Sporthalle punktet die Flächenheizung nicht nur durch ihre Energieeffizienz, sondern auch durch ihre Strahlungswärme und damit in funktionaler Hinsicht. Denn die Vorteile einer gleichmäßigen Temperaturverteilung mit warmen bodennahen Zonen und kühleren Zonen im Kopfbereich zeigen sich gerade bei Sportarten mit intensivem Bodenkontakt wie Bodenturnen oder Gymnastik und Aerobic. Bei der technischen Umsetzung geht es indes darum, die Flächenheizung so in den Fußbodenaufbau zu integrieren, dass der Sportboden bei aller notwendigen Elastizität das optimale Funktionieren der Flächenheizung gewährleistet. "Für diese Aufgabe ist der neuartige Sportfußbodenaufbau cuprotherm FE prädestiniert", erklärt Oliver Hattemer, der für das Projekt zuständige Berater der Wieland-Werke AG.

Flächenelastischer Sportbodenbelag      
Der spezielle Sportfußboden gründet auf einer Abdichtung und einer Zusatzdämmung, auf welche die Mitarbeiter der Heizungsbaufirma Bachmann spezielle Hartschaumplatten verlegten. In die gerillten Platten wurden die speziell ausgebildeten Wärmeleitbleche integriert und in diese wiederum die CTX-Kupferrohre verlegt. Den funktionalen Abschluss des Heizungssystems bilden 0,5 mm dicke Abdeckbleche, welche die Wärmeenergie im Betrieb an den darüber liegenden flächenelastischen Sportbodenbelag großflächig weitergeben. "Der Vorteil des neuartigen Systems cuprotherm FE ist, dass die Dämmung nicht – wie bei klassischen Konstruktionen üblich – von Holzträgern vertikal durchstoßen werden muss. Zudem sind die Systeme Sportboden und Flächenheizung funktional getrennt", so Oliver Hattemer. Die eingesetzte Dämmplatte sorgt für einen langfristig stabilen Unterbau mit hoher Dämmleistung. Dabei erfolgt die Wärmeübertragung nicht über das Element Luft wie bei herkömmlichen Holzkonstruktionen, sondern direkt über die Wärmeleitbleche. Diese Direktübertragung gewährleistet ein Höchstmaß an Energieeffizienz. Zudem bietet die Konstruktion Sicherheit gegen Verwerfungen im Aufbau und schützt die Flächenheizung langfristig vor Erschütterungen im Sportbetrieb.