Antrag der Verwaltung

Die Definition des begrünten Bitumendaches als Grundlage für die Entwurfsplanung wird zustimmend zur Kenntnis genommen.

Sachverhalt/Begründung

Die Notwendigkeit der Dachsanierung des Hauptgebäudes am Beruflichen Schulzentrum wurde ausführlich in der Vorlage Nr. 141/2024 dargestellt. Der Ausschuss für Finanzen, Bildung und Digitalisierung hat am 09.09.2024 die Vergabe der Planungsleistung an das Büro SCD Architekten Ingenieure, Stuttgart, getätigt und die Erarbeitung der Entwurfsplanung inklusive Kostenberechnung beauftragt.

In der Sitzung am 09.09.2024 wurden Fragen zur möglichen Art der Dachabdichtung und der Dachbegrünung gestellt. Diese wesentlichen Planungsgrundlagen werden in dieser Vorlage dargestellt und zur zustimmenden Kenntnisnahme empfohlen.

Ausgangslage und Grundlagenermittlung

Beim Bestandsdach aus dem Baujahr 1976 handelt es sich um ein Massivdach mit Gefälledämmung. Eine Besonderheit stellt der doppelte Dachaufbau dar. Die zweite Lage (Dampfsperre, Dämmung, Bitumenabdichtung, Bekiesung) wurde durch die letzte Dachsanierungsmaßnahme in den Jahren 2000/2001 aufgebracht.

Die erste Lage stammt noch aus den Baujahren 1974-1976. Erste Untersuchungen im Bereich der Balkone haben ergeben, dass diese erste Lage schadstoffbelastet ist.

Abb. 1: Der Bearbeitungsumfang der Dachsanierung des Hauptgebäudes ist rot umrandet.

Im Rahmen der Dachsanierung sollen beide Lagen des Dachaufbaus zurückgebaut werden. Das neue Flachdach soll als Gefälledach mit einer Bitumenabdichtung und einer Begrünung und teilweisen Bekiesung ausgeführt werden.

Untersuchung von Varianten im Rahmen der Vorentwurfsplanung

A - Bitumendach oder Foliendach

Im Rahmen der Grundlagenermittlung und Vorentwurfsplanung hat das beauftrage Büro SCD Architekten Ingenieure unterschiedliche Dachaufbauten untersucht und auf ihre Umsetzbarkeit auf dem Dach des Beruflichen Schulzentrums Schwäbisch Gmünd überprüft.

Dabei wurden die Varianten Bitumendach und Foliendach untersucht. Die Empfehlung wird eindeutig zugunsten eines Bitumendaches ausgesprochen. Die begründet sich wie folgt:

Ein Foliendach erfordert eine mechanische und kraftschlüssige Verankerung der Dachbahnen in der Tragkonstruktion. Diese Verankerung muss mittels zugelassener Befestigungselemente erfolgen und so das Abtragen des Dachaufbaus durch Windsog verhindern.

Abb. 2: Schnitt durch eine Pi-Decke (Betonfertigteil, Zeichnung von 1973).

Bei der bestehenden Tragkonstruktion ist diese Verankerung nicht möglich. Die oberste Geschossdecke wird aus Betonfertigteilen (sog. Pi-Decken bzw. TT-Decken) gebildet. Diese vorgespannten Betonfertigteile weisen an ihrer schmalsten Stelle eine Betonschichtdicke von gerade einmal 6 cm auf. Aus statischen Gründen darf in diese Betonfertigteile nicht gebohrt werden, weshalb das Foliendach nicht wirksam verankert werden könnte.

Auch die starke Nutzung des Flachdaches zu Kontroll- und Wartungszwecken spricht gegen ein Foliendach. Beim Dach des Hauptgebäudes handelt es sich um ein intensiv genutztes Dach, welches regelmäßig vom technischen Hausmeisterdienst und beauftragen Unternehmen begangen wird. Auf dem Dach befinden sich die vier Technik- bzw. Lüftungszentralen, die einmal täglich kontrolliert und mehrmals jährlich gewartet werden.

Außerdem befinden sich hier die vier großen ovalen Lichtkuppeln über den innenliegenden Treppenhäusern sowie das große Lichtband über der zentralen Achse des Hauses (vgl. Anlage 1 zu dieser Vorlage).

Die Oberlichtelemente sind verglast und mit Rauch-Wärme-Abzugsanlagen ausgestattet, die ebenfalls regelmäßig gewartet werden müssen. Hinzu kommen 100 Lichtkuppeln in der Größe von 1 x 1 m sowie Sonderabluftanlagen Chemie und 11 Klimasplitgeräte (Serverräume und innenliegende Schulräume).

Die Photovoltaikanlage mit den dazugehörigen Wechselrichtern in den vier Technikzentralen bedarf ebenfalls der regelmäßigen Kontrolle und Wartung.

Ein Foliendach hat in der obersten Lage eine Schichtdicke von 1,3 bis 1,5 mm. Die Folien werden nur einlagig verlegt. Ein Foliendach stellt für leichte Dächer ohne zusätzliche Lasten eine gute Lösung dar. Zudem sollten Foliendächer nur sehr wenig begangen werden, um die Folien vor mechanischer Beschädigung zu schützen.

Beim Dach des Hauptgebäudes am Beruflichen Schulzentrum Schwäbisch Gmünd mit den vielen Sonderaufbauten und den nur über das Dach erreichbaren Technikzentralen sollte deshalb ein Foliendach auch aus diesen Gründen vermieden werden.

Zum Ausschlusskriterium für das Foliendach ist neben der Verankerung und der mechanischen Belastung auch der Abflussbeiwert zu beachten. Der Ablussbeiwert beschreibt, welcher prozentuale Anteil des Niederschlags zum Abfluss gelangt (Verhältnis zwischen dem effektiven (abflusswirksamen) Niederschlag und dem Gesamtniederschlag).

Der Abflusswert eines Foliendaches beträgt 1,0. Das bedeutet, dass der gesamte Niederschlag direkt an die Dacheinläufe und an die Kanalisation abgegeben wird. Setzt man die bei einem Starkregenereignis anfallende Regenmenge (183 Liter pro Sekunde) für das Dach an, so ergibt die Berechnung, dass die im Bestand vorhandenen Dacheinläufe nicht ausreichen würden, um die anfallende Regenmenge kontrolliert abzuführen.

Es müssten weitere Dacheinläufe hergestellt und an die Grundleitungen angebunden werden. Angesichts der abgeschlossenen Generalsanierungsmaßnahme der Innenräume wäre dies nur mit einem sehr großen technischen und finanziellen Aufwand möglich.

Aus den dargestellten Gründen wird die Planung eines Bitumendaches empfohlen.

B - Gründach oder Kiesdach

Als weitere Variantenbetrachtung wurde vom Büro SCD Architekten Ingenieure ein Gründach einem Kiesdach gegenübergestellt und die Vor- und Nachteile diskutiert. Die Verwaltung empfiehlt ein extensiv begrüntes Dach zu planen und zu realisieren.

Dies begründet sich wie folgt:

Auf Grund der Vorbildfunktion der öffentlichen Hand sollte bei jeder grundlegenden Dachsanierung geprüft werden, ob ein begrüntes Dach umgesetzt werden kann. Nach § 9 Abs. 1 LBO sollte eine Begrünung des Daches erfolgen, sofern eine Begrünung des Grundstücks nicht oder nur eingeschränkt möglich ist.

Das Areal des Beruflichen Schulzentrums Schwäbisch Gmünd ist sehr weitläufig. Ein Großteil der Fläche ist mittlerweile durch Gebäude, Schulhof, Wege und Parkplatzflächen versiegelt.

Beim zuletzt durchgeführten Neubau des Mensagebäudes wurde bereits eine vollständige extensive Begrünung des Daches vorgenommen.

Das Dach des Hauptgebäudes bietet durch seine Größe eine gute Möglichkeit, große Teile der versiegelten Fläche zu kompensieren und Insekten und Vögeln einen zusätzlichen Lebensraum zu bieten.

Ein extensiv begrüntes Dach hat je nach Schichtdicke einen Abflussbeiwert zwischen 0,3 (Schichtdicke 10-15 cm) und 0,5 (Schichtdicke unter 10 cm). Das bedeutet, dass selbst bei der geringsten Schichtdicke von unter 10 cm nur 50 % des Niederschlags direkt an die Kanalisation abgegeben werden. Die restlichen 50 % fließen zeitverzögert ab. Bei Schichtdicken über 10 cm erhöht sich der Wert entsprechend, das heißt, dass die Kanalisation noch stärker entlastet wird.

Vor dem Hintergrund zunehmender lokaler Starkregenereignisse und überlaufender Kanäle, die die Regenmengen nicht mehr aufnehmen können, spielt die Wasserrentention und der regulierte bzw. zeitverzögerte Ablauf eine immer wichtigere Rolle.

Die Dachbegrünung würde zudem die jährlich zu entrichtenden Niederschlagswassergebühren von 3.800 € auf 1.100 € reduzieren.

Eine weitere positive Wirkung von Dachbegrünungen besteht in der Temperaturregulierung. Im Vergleich zu Kiesdächern haben Gründächer eine um bis zu 25 °C niedrigere Oberflächentemperatur. In den Sommermonaten werden bis zu 58 % der Strahlungsbilanz in Verdunstungskälte umgewandelt und mit Extensivbegrünungen können insgesamt zwischen 60-70 % des Jahresniederschlags verdunsten. Dies wirkt sich nicht nur positiv auf das Mikroklima, sondern auch auf die unter dem Dach liegenden Räume aus, die von dem geringeren Wärmeeintrag profitieren.

Informativ: Demontage und Remontage der Photovoltaikanlage

Auf dem Dach des Hauptgebäudes befindet sich seit dem Jahr 2006 eine große Photovoltaikanlage eines Dritten, die zum 01.01.2027 in das Eigentum des Ostalbkreises übergeht. Vor der Dachsanierungsmaßnahme müssen die einzelnen Photovoltaikmodule und Verkabelungen demontiert werden. Die Wechselrichter befinden sich in den vier Lüftungszentralen und sind von der Demontage nicht betroffen.

Zur Erzielung eines möglichst hohen Direktverbrauches des erzeugten Solarstroms wird ein Wechsel der Ausrichtung der Photovoltaikmodule von Süden auf eine Ost-West-Ausrichtung geprüft und angestrebt. Eine Kombination der Photovoltaikmodule mit einer extensiven Begrünung des Daches ist technisch möglich und wird zur Umsetzung empfohlen.

Grobterminplan

Mit der Bestätigung des begrünten Bitumendaches als Planungsgrundlage könnte die Entwursplanung inklusive Kostenberechnung erstellt und dem Kreistag am 18.03.2025 als Grundlage des Baufreigabebeschlusses vorgelegt werden. Nach der öffentlichen Ausschreibung der Arbeiten, der Prüfung und Wertung der Angebote und der Vergabe würden die Arbeiten planmäßig im Oktober 2025 beginnen und voraussichtlich bis Dezember 2026 abgeschlossen werden können.

Finanzierung und Folgekosten

Mit der Fertigstellung der Entwurfsplanung wird die Kostenberechnung erstellt und für den Baufreigabebeschluss dem Kreistag vorgelegt.

Im Haushaltsplan 2025 sind Mittel in Höhe von 3,9 Mio. € vorhanden. Die weiteren Finanzierungsanteile werden nach dem Baufreigabebeschluss im Haushaltsjahr 2026 bereitgestellt.

Neben der Förderung der Generalsanierung des Hauptgebäudes hat das Land Baden-Württemberg erfreulicherweise auch die Sanierung der Dachflächen in das Programm zur Sanierung von Schulgebäuden aufgenommen. Das Regierungspräsidium Stuttgart hat mit Bewilligungsbescheid vom 20.12.2023 einen Zuschuss in Höhe von 2.462.000 € zugesagt.

Anlagen

Anlage 1 Fotodokumentation des Bestandsdaches

Sichtvermerke

gez. Bihr, Geschäftsbereichsleiter

gez. Kurz, Dezernat II

gez. Dr. Bläse, Landrat