Sturmschäden und korrodierte Befestigungsmittel erforderten eine Komplettsanierung der Kupferdeckung an der Katharinenkirche in Hamburg. Lesen Sie in unserer Projektreportage, wie die Arbeitsgemeinschaft Bade/D.H.W. Schultz 3.900Quadratmeter Dachflächen erneuerten.
Die Hauptkirche Sankt Katharinen ist die dritte in der Reihe von fünf Gemeindekirchen des alten Hamburgs. Sie wurde Mitte des 13. Jahrhunderts in einem neuen Gebiet, dem Holländischen Brook südlich des Mührenfleets (heute Zollkanal) gegründet, das durch Eindeichung der Stadt neu hinzugewonnen wurde. Schiffsbauer und Bierbrauer wohnten hier; später die wohlhabenden Kaufleute. Die Gemeinde verlor 1890 durch die Gründung des Freihafens und den Bau der Speicherstadt 20.000 Menschen. Heute erstreckt sich das Gemeindegebiet der Hauptkirche auch auf die Hafencity, das zurzeit größte innerstädtische Stadtentwicklungsprojekt Europas. Auf einer Fläche von 155Hektar, die in den letzten 100 Jahren von der Hafenwirtschaft genutzt worden sind, entstehen bis ins Jahr 2020 etwa 5.500 Wohnungen für bis zu 12.000 Menschen und Dienstleistungsfläche für 40.000 Arbeitsplätze.
Um 1250 wurde St. Katharinen als Pfarrkirche erbaut und im Laufe der Jahrhunderte mehrfach erweitert. Fast 700 Jahre hat sie ohne großen Schaden überstanden bis sie im Zweiten Weltkrieg in nur einer Nacht völlig zerstört wurde. Dank großem Bürgersinn und Engagement der Stadt konnte St. Katharinen in den 1950er-Jahren auf der Grundlage von Fotos und Skizzen wieder aufgebaut werden. Da aufgrund der knappen Mittel der Nachkriegszeit keine nachhaltigen Baumaßnahmen möglich waren, musste sie nun rundum saniert werden. Hierzu zählten die Außenwände, die Kupferdeckungen an Turm und Kirchenschiff sowie die Regenrinnen und Fallrohre. Die Turmdeckung wies zahlreiche Dehnungs- und Flatterrisse auf. Einzelne Flächen hatten nahezu keinen Verbund zur Holz-Unterkonstruktion. Die Dachrinnen und Regenfallrohre waren zu klein dimensioniert und somit nicht in der Lage, die heute anfallenden Niederschlagsmengen aufzunehmen. Das überlaufende Niederschlagswasser verursachte Schäden am Mauerwerk, so dass auch hier umfassende Sanierungsarbeiten erforderlich wurden. Neben der Sanierung der Turmdeckung in zwei Bauabschnitten sollte auch die ursprüngliche Turmbekrönung aus dem 18. Jahrhundert, bestehend aus Windfahne, Kugel und Kreuz, wieder rekonstruiert werden. Hierzu musste das Turmgerüst auf eine Höhe von 120Metern aufgestellt werden. Da der Blitzschutz des Turms den heutigen Ansprüchen nicht mehr genügte, war eine komplette Neuerstellung der Anlage notwendig. Im Zuge der Mauer- und Sandsteinarbeiten am Turmschaft sollten auch die Ziffernblätter der Uhren abgebaut und überarbeitet werden.
Alt gegen Neu
Den Auftrag für die Erneuerung der Kupferdeckung erhielt die Arbeitsgemeinschaft Hermann Bade GmbH & Co. KG/D.H.W. Schultz & Sohn GmbH. Die beiden Unternehmen haben bereits verschiedene Großprojekte gemeinsam abgewickelt. Im ersten Bauabschnitt mussten die Klempnerfirmen den Turmhelm bis oberhalb der ersten Laterne erneuern. Im zweiten Bauabschnitt folgte der Rest bis zur Turmbekrönung und im dritten Bauabschnitt die noch nicht sanierten Flächen vom Kirchenschiff. "Bei der Demontage der alten Kupferdeckung stellten wir fest, dass neben diversen Dehnungsschäden in vielen Bereichen kein Verbund zum Untergrund mehr bestand. Ursachen hierfür waren abgerissene Hafte und die Verwendung geschmiedeter Eisennägel, die zum größten Teil korrodiert und vielfach quasi nicht mehr vorhanden waren. Die intakten Hafte mussten somit entsprechend höhere Windlasten aufnehmen, was zu einer Ausweitung der Schäden beitrug", erklärt Hermann Bade. Das demontierte Kupfermaterial übernahm die Hamburger Aurubis AG im Rahmen eines Sponsorings zur Wiederverwertung und lieferte in Kooperation mit der Firma KME neues Kupferblech in Höhe des Altkupfergewichts sowie zusätzlich zwei Tonnen Neukupfer. Aurubis ist der größte Kupferproduzent Europas und im Kupferrecycling international führend. Jährlich produziert die AG etwa eine Million Tonnen Kupferkathoden und über 1,2 Millionen Tonnen Kupferprodukte. "Das Altmaterial wurde 1:1 gegen neues, walzblankes Kupfer-Bandmaterial des Fabrikats Tecu Classic von der Firma KME Osnabrück eingetauscht, so wie wir es für die Deckung benötigten", so Bade.
Tafeldeckung ohne Kompromisse
Die vorhandene dreißig Millimeter dicke Nut- und Federschalung an Turm und Kirchenschiff war beim Wiederaufbau bereits mit einer fein besandeten Glasvlies-Bitumendachbahn abgedeckt und in sehr gutem Zustand. Die freigelegten Dachflächen mussten lediglich mit Edelstahl-Rillennägeln und Schrauben nachbefestigt werden. Neben der Erneuerung einiger Kleinflächen erhielten nur Gesimse und Fußböden der zwei Turmlaternen eine komplett neue Schalung aus filmbeschichteten Sperrholzplatten. Da bei Turmdeckungen an Nähten und Falzeinbindungen mit verstärktem Eindringen von Treibwasser gerechnet werden muss und ein Tagwasserschutz der Dachkonstruktion während der Bauphase erforderlich war, kam für sämtliche Flächen eine Elastomerbitumen-Schalungsbahn als Trennlage zur Ausführung.
Die Deckung der Dachflächen erfolgte, wie zuvor, wieder in Tafeldeckung mit einem Deckmaß von etwa 950 × 520 Millimetern. Das Verbindungs- und Befestigungssystem ist besonders für die höher beanspruchte Turmdeckung geeignet. Durch sie lässt sich, je nach Tafelgröße und gewählter Verbindungstechnik, eine stärkere Gliederung der Fläche sowie eine höhere Festigkeit bei starken Windsogbelastungen erreichen. "Grundlage für die Ausführung war das aktuelle Merkblatt des ZVSHK "Turmdeckung in Klempnertechnik". Dies berücksichtigt die langjährigen baupraktischen Erfahrungen insbesondere mit Bezug auf die Standfestigkeit und die Dehnungsbewegungen der Metalldeckung unzureichende Befestigung und dehnungsbehindernde Falztechniken stellen heute die häufigsten Schadensursachen dar. Da auch die Dachflächen der Kirchenschiffe durch die Beeinflussung des Turmbauteils höheren Windsoglasten unterliegen können, wenden wir grundsätzlich auch hier die im Regelwerk beschriebenen Techniken an", unterstreicht Hermann Bade. Die Regel besagt, dass bei Sparrenlängen über acht Metern, an der Katharinenkirche der Regelfall, die Scharenlänge ≤ 1.500 Millimeter und die Scharenbreite auf ≤ 520 Millimeter begrenzt ist. Zur Aufnahme der thermisch bedingten Längenänderung sind die Querfalze der einzelnen Schare mit einem Versatz von etwa zwanzig bis dreißig Zentimetern anzuordnen. Die Längsfalzeinbindungen der Quernähte dürfen nicht zu weit ausgeschnitten werden, um das Eindringen von Treibwasser zu verhindern oder zu minimieren. Aus diesem Grund müssen die Doppelstehfalze zudem zur wetterabgewandten Seite hin gefalzt und die Querfalze mit sogenannten Taschen versehen werden. Die Befestigung erfolgt mit Schiebehaften in den Stehfalzen und mit Haftstreifen in den Querfalzen. Um die temperaturbedingte Längenänderung zu ermöglichen, sind im Bereich des Versatzes keine Hafte anzuordnen und das Schließen der Längsfalze muss sicherstellen, dass keine zu starke Verpressung erfolgt.
Den ausführlichen Artikel lesen Sie im klempner magazin 02|2011.