Weit gespannt mit Holz: Messehalle 11 in Frankfurt

Die 2009 fertig gestellte neue Messehalle 11 des Planungsbüros HASCHER JEHLE Architektur aus Berlin fasst zusammen mit dem neuen Eingangsgebäude den westlichen Bereich der Frankfurter Messe städtebaulich neu ein. Der entstandene Gebäudekomplex aus 2-geschossiger Messehalle und Eingangsgebäude West mit Außenmassen von 196,7 m auf 114,8 m und einer Höhe von über 27 m und Hallennettomaßen von 156 auf 76 m gehört zu den größeren Frankfurtern Messehallen, mit ihren 2 Geschossen mit jeweils über 11.900 m2 Bruttogeschoßfläche lediglich von den Messehallen 3, 4, 8 und 9 übertroffen.
Das Dachtragwerk der Messehalle 11 ist eine Einfeldträgerkonstruktion mit einer Stützweite von 79 m und beidseitiger Dachauskragung von 17,40 m. Enorm sind bereits die Abmessungen der Fachwerkgurte: Der Ober- und Untergurt haben eine Breite von 73 cm, der Obergurt eine Höhe von 68 cm und der Untergurt von 64 cm. Die enorme statische Höhe der Träger, – die Höhe schwankt zwischen 5,20 m in den Auflagerpunkten und 6,00 m in Feldmitte –, machte eine komplette Vorfertigung der Fachwerkträger unmöglich. Auf der Baustelle fand die Montage liegend auf Böcken statt.
Die enormen Abmessungen der Fachwerkgurte machten eine komplette Vorfertigung der Fachwerkträger unmöglich. Auf der Baustelle fand die Montage liegend auf Böcken statt. Der Obergurt wurde in zwei Segmenten mit je 39 m Länge vorgefertigt und auf der Baustelle zusammengefügt. Im Falle des Untergurts waren drei Segmente nötig, wobei der mittlere eine Länge von 50 m hatte.
Die bis zu 6,60 m hohen Fachwerkträger aus Fichten-Brettschichtholz werden diagonal durch metallische Zugseile ausgefacht, entsprechend der auftretenden Belastung in Anzahl und Querschnitt angepasst, eine im Gegensatz zu reinen Druck-/Zugdiagonalen aus Holz sehr filigrane Konstruktion. Die in Gegenrichtung angebrachten Diagonalen sind nur im Fall von Sogkräften, die im Vordach oder auch im Feld auftreten können, notwendig. Der Anschluss zur Übertragung der Zugkräfte bestand in Stahllaschenverbindungen und schräg eingedrehten Schrauben
Die Detailausbildungen der Knotenpunkte spielen eine maßgebliche Rolle; man kam mit nur zwei prinzipiell unterschiedlichen Knotenverbindungen aus: An den Knotenpunkten der spitz zulaufenden Fachwerkauskragungen garantieren Schlitzbleche und Stabdübel die geforderte Stabilität. Für die Knotenpunkte im Feldbereich lagen andere Bedingungen vor. Hier wurde bewusst kein gemeinsamer Schnittpunkt der Stabachsen gesucht. Stattdessen wurde der Schnittpunkt der Diagonale mit dem Gurt nahe an die Gurtoberfläche gelegt, um direkt vom aufgehenden Pfosten aufgenommen werden zu können. Vorteil dieser Ausführung ist, dass die Vollgewindeschrauben nur die Horizontalkomponente der Diagonalen aufnehmen müssen. Durch die um 45° schräg eingedrehten Schrauben entsteht ein Kräftedreieck zwischen Horizontalkomponente und Schraubenrichtung, was eine zusätzliche Anpresskraft der Stahlplatte an das Holz entstehen lässt. Ein statischer Nachweis mit zwei Versuchskörpern ergab eine Bruchlast von 13.000kN und damit eine Sicherheitsreserve gegenüber der Gebrauchslast von 300 Prozent, wozu die Reibung zwischen Holz und Stahl maßgeblich beiträgt. Versagensursache war schließlich der Zugbruch der Schrauben.
Die Messehalle 11 ist ein Beispiel für die Dimensionen und Leistungsfähigkeiten moderner weitspannender Holzkonstruktionen, die im Vergleich zu einem konventionellen Stahltragwerk auch noch eine um fast 4.000 t bessere CO2-Bilanz aufweist.