München (ABZ). – Das Münchner Olympiastadion wird derzeit umfassend saniert. Neben dem Austausch der Plexiglasplatten des markanten Zeltdachs rückt dabei auch ein Bauteil in den Fokus, das seit der Errichtung des Stadions im Jahr 1972 im Verborgenen arbeitet: 474 Dauerinjektionsanker des Systems »Stump-Duplex«, die die Fundamente der Dachkonstruktion sichern.
Das Olympiastadion entstand für die Olympischen Spiele 1972 nach den Entwürfen des Architekten Günther Behnisch und seines Teams. Prägendes Element des Bauwerks ist das rund 74.800 m² große Zeltdach, das sich über Stadion, Olympiahalle und Schwimmhalle spannt. Die Konstruktion wurde als Gegenentwurf zu monumentalen Sportstätten entwickelt und in die natürliche Topografie des Geländes eingebunden.
Komplexe Tragwerksplanung
Für die statische Umsetzung der Dachkonstruktion konnte der Leichtbaupionier Frei Otto gewonnen werden. Eine besondere Herausforderung bestand in der Berechnung der komplexen Geometrie der Seilnetzkonstruktion sowie der sicheren Ableitung der auftretenden Zugkräfte. Nach Unternehmensangaben kam hierfür erstmals in großem Umfang ein Computerprogramm auf Basis der Finite-Elemente-Methode zum Einsatz.
Die Dachlasten werden über ein System aus Trag- und Spannseilen aufgenommen und in ein 440 m langes Hauptseil eingeleitet. Dieses überträgt Zugkräfte von nahezu 50 Meganewton auf bis zu 81 m hohe Pylone. Die Konstruktion ermöglicht zugleich freie Sichtverhältnisse auf den Tribünen, da keine zusätzlichen Stützen erforderlich sind.
Frühe Zulassung für Daueranker
Zur Verankerung der Dachkonstruktion kamen neben Schwergewichtsfundamenten Dauer-Verpressanker des Systems »Stump-Duplex« zum Einsatz. Das Bayerische Staatsministerium des Innern ließ die Anker nach Unternehmensangaben für die Aufnahme formgebender Zugkräfte zu. Bereits 1969 erhielt der Duplex-Anker als erster Daueranker eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung.
Das von der damaligen Stump Bohr GmbH entwickelte System basiert auf einem Druckrohranker, der die Vorspannkräfte in tragfähige Bodenschichten einleitet. Die Konstruktion besteht aus Ankerkopf, freier Stahllänge und Verpresskörper. Ein wesentliches Merkmal ist die sogenannte Duplex-Ausführung, bei der die Krafteintragungsstrecke vollständig unter Druck steht. Dadurch sollen Zugrisse im Verpresskörper vermieden und ein dauerhafter Korrosionsschutz gewährleistet werden.
Wirtschaftliche Alternative
Nach Angaben des Unternehmens wurden im Olympiastadion insgesamt 474 Druckrohranker mit einer Gesamtlänge von rund 8000 Laufmetern eingebaut. Die Einzelanker besitzen Längen zwischen 13 und 22 m. Je Fundament wurden abhängig von den Lastanforderungen zwischen acht und 26 Anker installiert.
»Die Stump-Duplex-Anker sind die unsichtbaren Helden des Olympiastadions. Ohne sie hätte man diese weitgespannte Dachstruktur nicht so wirtschaftlich und ressourcenschonend realisieren können. Ein Beispiel dafür ist die enorme Menge Beton, die durch ihren Einsatz anstelle der damals üblichen Schwergewichtsfundamente eingespart wurde«, sagt Christian Rinke, Geschäftsführer der Porr Spezialtiefbau GmbH.
Für den Einbau wurden zunächst Stahlbetonfundamente mit Aussparungsrohren hergestellt. Nach dem Bohren und Verfüllen der Bohrlöcher mit Zementsuspension wurden die vormontierten Daueranker eingebracht und verpresst. Die Ankerköpfe befinden sich in Aussparungen innerhalb der Fundamente und bleiben dadurch für Prüfungen zugänglich.
Die Anker wurden zunächst mit dem 1,5-Fachen der berechneten Gebrauchslast von 0,36 MN belastet. Anschließend erfolgte die Einstellung auf die vorgesehene Ankerkraft von 0,36 MN. Die Fundamente können laut Unternehmensangaben Seilzugkräfte zwischen 2,84 und 9,31 MN aufnehmen.
»Der Einsatz der ‚Stump-Duplex‘-Daueranker im Münchner Olympiastadion trug entscheidend dazu bei, die Vision der Zeltdachkonstruktion als Dauerbauwerk Wirklichkeit werden zu lassen. Sie sind ein Beispiel dafür, wie sehr der Erfolg spektakulärer Architektur von der Lösung scheinbar nebensächlicher, aber technologisch entscheidender Details abhängt. Dass diese 474 Anker nach über 50 Jahren noch immer zuverlässig ihren Dienst tun, beweist ihre außerordentliche Qualität und verhinderte mehrfache Sanierungszyklen mit entsprechendem Material- und Energieverbrauch. Die in den Dauerankern gebundene graue Energie blieb dadurch erhalten, während die Investitionskosten sich über die Jahrzehnte hinweg vielfach amortisiert haben. Gleichzeitig ermöglicht das ingenieurtechnisch ausgereifte Fundament den Erhalt eines architektonischen Wahrzeichens, das längst zum identitätsstiftenden Symbol für München geworden ist. Der ›Olympiaanker‹ verkörpert damit in besonderer Weise den Grundgedanken nachhaltigen Bauens: langlebige Lösungen zu schaffen, die ökologische, wirtschaftliche und kulturelle Werte über Generationen hinweg bewahren«, sagt Rinke.
