Schwere Gipsfaserplatten als elementarer Bestandteil einer Akustiklösung an der Decke? – Wie sinnvoll das sein kann, zeigt der neue Konzertsaal im Institutsgebäude für Kunst und Musik der Universität Augsburg. Die Decke des Auditoriums wurde mit einer speziell für das Projekt entwickelten Hybridkonstruktion aus Gips- und Gipsfaserplatten ausgestattet, die die unterschiedliche akustische Nutzung des Saals ermöglicht. Für das Projekt erhielt die TM Ausbau den Innovationspreis der 9. Rigips Trophy 2013 I 2014. (Foto: Saint-Gobain Rigips)
Das neu errichtete Auditorium der Universität Augsburg verfügt in seiner größten Saalkonfiguration über ein Raumvolumen von rund 4.300 m3 und bietet bis zu 400 Zuhörern Platz. Genutzt wird der Saal überwiegend für Proben und Konzerte des Hochschulorchesters sowie für weitere öffentliche (Konzert-)Veranstaltungen. Dieses Nutzungskonzept erforderte zwingend eine raumakustische Detailplanung, die von Müller-BBM geleistet wurde. Das Ingenieurbüro ermittelte anzustrebende Nachhallzeiten sowohl für klassische Konzerte als auch für elektroakustisch verstärkte Vorträge, auch für Veranstaltungen in einem kleineren, durch eine Trennwand abzutrennenden Saalbereich.
Der Saal weist eine maximale Höhe von 9 m und einen rechteckigen Grundriss auf. Der Zuschauerbereich gliedert sich in eine leicht ansteigende Parkettzone mit zwölf Sitzreihen und einen an der hinteren Rückwand liegenden Balkon mit zwei Zuschauerreihen. Alles in allem aus raumakustischer Sicht keine idealen Voraussetzungen.
Bei der akustischen Gestaltung eines Konzertsaals spielt die Konstruktion der Saaldecke eine entscheidende Rolle, denn hier werden die für den Zuhörer klanglich wichtigen Schallreflexionen erzeugt. Die Auswahl und Montage der verwendeten Materialien sowie die Ausrichtung der einzelnen Deckenflächen müssen daher sorgfältig geplant und umgesetzt werden.
Mit Masse gegen Schwingungen und unerwünschte Absorption
„Eine der planerischen Hauptforderungen war Masse. Die für die Decke verwendeten Materialien sollten in der Gesamtkonstruktion ein Flächengewicht von mindestens 30 kg/m2 ergeben, um eine zu starke Absorption bei tiefen Frequenzen zu vermeiden“, erläutert Thomas Bischoff, verantwortlicher Geschäftsbereichsleiter bei der TM Ausbau GmbH. Ursprünglich sah die Planung für die Decke eine Sonderkonstruktion aus senkrechten, innen mit einer Hohlraumdämmung versehenen Gipsfaserbaffeln vor. Eine nochmalige Präzisierung der akustischen Bemessung zeigte jedoch ungünstige Wirkungen selbst kleinster Hohlräume in den Baffeln auf. Auch kleine Spalten von weniger als 1 mm hätten zu Plattenschwingungen führen können, die das Absorptionsvermögen der Decke ungewollt erhöht hätten. Um dies zu vermeiden, wurden die Baffeln komplett aus mehreren Lagen Rigidur-H-Gipsfaserplatten und Rigips-Bauplatten RB in unterschiedlichen Stärken ohne Zwischenräume hergestellt.
Diese Konstruktionslösung führte zu einem höheren Quadratmetergewicht der Baffeln. Was auf der einen Seite die raumakustische Wirksamkeit verbessert, verlangt auf der anderen Seite nach einer belastbareren Unterkonstruktion. „Die ursprünglich ausgeschriebene Tragkonstruktion aus einem modifizierten CDDoppelrost hätte das Gewicht der Baffeln nicht sicher getragen. Daher haben wir gemeinsam mit einem Statiker und der Firma Hilti eine Unterkonstruktion aus MQ-Schienen entwickelt und statisch nachgewiesen. Diese Konstruktion erlaubte es darüber hinaus, die Vorgaben der geringen Deckenhohlräume unter den bauseitig ausbetonierten Stahlträgern umzusetzen“, so Thomas Bischoff.
Die Baffeln wurden – gemäß den Vorgaben der akustischen Bemessung – in verschiedenen Höhen gefertigt. Eine weitere Besonderheit war die Überhöhung der unteren Kante jedes Schotts im Scheitelpunkt der Decke um ca. 50 mm. Dies sollte die optische Wahrnehmung einer exakt waagerechten Untersicht aus dem Zuschau- erraum gewährleisten. Die inneren Vollelemente der Baffeln aus einer 15 mm und einer 12,5 mm dicken Rigidur-H-Platte ließ das Team der TM Ausbau vorfertigen.
„In diese Planung wurde ebenfalls die Teilung der Schotte jeweils nach einem Drittel der Deckenbreite integriert, um die gleichmäßige Aufnahme der angegebenen Trägerdurchbiegungen sicherzustellen. Zur Befestigung der senkrechten Baffeln am Schienenrost wurde an den oberen Kanten der Baffeln eine MQ-Schiene (Hilti) eingearbeitet und mit den Baffelkörpern verbunden. Diese Verbindung – ebenfalls statisch bemessen und nachgewiesen – sowie die Befestigungsführung ermöglichten uns die schnelle Montage der bereits relativ schweren Baffelsegmente in die zuvor exakt ausgerichtete Tragkonstruktion.“
GK-Formteilschalung verhindert die Verwindung der Konstruktion
Um die exakt lineare Ausrichtung der Fluchten nach erfolgter Einzelsegmentmontage zu gewährleisten, wurde die äußere Lage der Baffeln als Formteilschale aus Bauplatten RB (12,5 mm) vorgefertigt und mit Stoßversatz über die Segmente geführt. Um eine Verwindung auszuschließen, verleimten die Trockenbauexperten eine Sonder-U-Profil-Konstruktion in die Schalen, sodass ein Verziehen der Segmente zuverlässig unterbunden wurde. Die Segmentverbindungen erfolgten mittels Nut-und-Federkonstruktion. Eine zusätzliche Herausforderung bestand in der exakten Integration der Lüftungsauslässe, die die Schotte durchdringen. Die Aussparungen dafür wurden vor Ort hergestellt.
Zwischen den Baffelreihen wurde jeweils ein abgetreppter, geschlossener Deckenstreifen aus zweilagig beplankten Rigidur-H-Gipsfaserformteilen ausgebildet. Die ca. 4° geneigte Deckenunterkonstruktion wurde seitlich an den senkrechten Schotten befestigt. „Um auch hier die Montage- und Einmessarbeiten zu vereinfachen, haben wir die Schotte im Vorfeld im oberen Bereich bereits werkseitig mit einer Plattenlage versehen, in die die exakte Neigung für die Abstufung des Mittelstreifens eingefräst wurde. Dadurch mussten wir die seitlichen U-Anschlussprofile nur noch oben mit einer Schallentkoppelung versehen. Ein weiteres Einmessen war dann nicht nötig“, so Thomas Bischoff.
Nach Fertigstellung des Deckenrostes erfolgte der Einbau der Leuchtenbefestigungen sowie der Hohlraumdämmung aus 50 mm dicken, mit schwarzem Vlies kaschierten Mineralwolleplatten. Nach Freigabe durch die Installationsgewerke beplankte das Ausbauteam aus Hofheim die Unterkonstruktion mit den vorgefertigten und gemäß Verlegeplan nummerierten Gipsfaserschalen. An den beiden seitlichen Anschlusspunkten zwischen den waagerechten Gipsfaserschalen und den senkrechten Baffeln erfolgte ebenfalls zur Schallentkoppelung eine Trennung mittels geschlossenzelligem Dichtband.
Danach wurden in den waagerechten Deckenbereichen sämtliche Ausschnitte für Leuchten und Revisionsklappen hergestellt, bevor sowohl Baffeln als auch Rigidur-H-Zwischenräume eine Endspachtelung in Q4 und eine dauerelastische Verfugung erhielten. Der nachfolgend aufgetragene helle Anstrich der Baffeln und das gewählte Schwarz für die Zwischenräume akzentuiert die außergewöhnliche Deckengestaltung zusätzlich. Den äußeren Abschluss des gesamten Deckenfeldes bildet ein waagerecht ausgeführter Randfries.
In einigen Bereichen mussten in das Deckensystem zusätzlich Oberlichter, Seilabhänger für Gitterrostträger sowie eine spezielle Laufschiene für eine Leinwand integriert werden. Hierfür erfolgte jeweils eine separate statische Berechnung der Auswechslungskonstruktion, welche dann vor Ort umgesetzt wurde. „Alles in allem ein Projekt mit vielen Herausforderungen, die wir insbesondere durch die enge und gute Zusammenarbeit mit dem Architekten, den Akustikerplanern und Statikern erfolgreich meistern konnten“, resümiert Thomas Bischoff.