9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 273 Sanierung des Berufsschulzentrum „Prof. Dr. Zeigner“ in Dresden Erhalt eines denkmalgeschützten Eisenbetonbaus von Hans Erlwein Dipl.-Ing Frank Halm Saint-Gobain Weber GmbH Zusammenfassung Das heutige Berufsschulzentrum war das letzte von Hans Erlwein geschaffene Gebäude in Dresden und wurde als Berufsschule in Eisenbeton zwischen 1914 und 1916 errichtet. Nach über 100 Jahren Nutzung waren eine Komplettsanierung einschließlich Anstrich der Außenfassade, Erneuerung der technische Gebäudeausrüstung und Sanierung der Innenräume notwendig. Diese Arbeiten sollten unter denkmalpflegerischem Aspekt mit größter Sorgfalt, hohem planerischen Aufwand und dem Versuch, weitestgehend die Substanz vom Gebäude zu erhalten, ausgeführt werden. Dabei war es selbstverständlich, den alten Gebäudekörper mit modernsten Baustoffen und neuer Technik für die weitere Nutzung als Berufsschule zu modernisieren. Nach Abbruch der verschlissenen Fußbodenkonstruktionen und Freilegung der Stahlbetondecken wurde durch Prof. Ruge (ehemals TU Dresden) mittels Schwingungsversuchen die Stabilität der Decken untersucht. Dabei wurde ein größeres Nachschwingen festgestellt, was sich in der geringen Konstruktionsstärke der Decken begründete. Die vier Lösungsansätze, um dieses Problem für die Eisenbetondecken zu beheben, waren neben einem Austausch der Decken der Einbau zusätzlicher Unterzüge, der Einbau eines Leichtestrichs oder die Applikation eines geeigneten Betonersatzmörtels. In dieser Situation hat die Firma Saint-Gobain Weber die Planung und Erarbeitung einer Lösung zum Erhalt des Denkmals unterstützt. Mittels Musterflächen und anschließenden Schwingungsversuchen konnte der Einsatz eines fließfähigen Betonersatzmörtels zur Stabilisierung und Aussteifung der Decken als beste Lösung bestätigt werden. Durch den Einsatz von Maschinentechnik (MIxMobil) war es möglich, die Bauzeiten extrem zu verkürzen und der Betoninstandsetzungsfirma eine gleichbleibende Mörtelqualität für den Einbau zu sichern. Der Vortrag ist in 4 Teile gegliedert. Im ersten Teil werden die Arbeiten von Hans Erlwein als Stadtbaurat und diverse Bauten in Dresden aufgezeigt. Der zweite Teil geht auf das Berufsschulzentrum und dessen Sanierung mit den oben genannten Problemen ein. Dabei wird das Zusammenspiel von motivierten Planern, Gutachtern und technischen Beratern zur Erhaltung des Gebäudes beschrieben und erläutert. Der Teil 3 beschreibt die Deckensanierung unter Einhaltung der neuesten Vorschriften (EN 1504 und TR IH). Der Teil 4 beinhaltet eine Zusammenfassung und zeigt weitere Möglichkeiten bei denkmalgeschützten Gebäuden mit Eisen- und Stahlbetonkonstruktionen auf. 1. Das Schaffen von Hans Erlwein als deutscher Architekt und kommunaler Baubeamter Sein vollständiger Name war Johann Jakob Erlwein, geboren am 13. Juni 1872 in Bayrisch Gmain an der österreichischen Grenze. Nach dem Studium an der Technischen Hochschule in München konnte er erste Bauaufträge in München übernehmen. Vermutlich durch Fürsprache aus dem Bayrischen Königshaus wurde Hans Erlwein 1898 zum Bamberger Stadtbaurat berufen. Da war er gerade erst 26 Jahre alt. Innerhalb von sechs Jahren Amtszeit wurden 60 städtische Gebäude errichtet. Diese immense Leistung erreichte Hans Erlwein durch sein bestimmendes Auftreten. In dieser Zeit gab es aber einige Streitigkeiten um die Urheberschaft von errichteten Gebäuden und so zog es Hans Erlwein und seine kleine Familie nach Dresden, in eine der fünf bevölkerungsreichsten Städte des Deutschen Reiches. Als Stadtbaurat erhielt er 1905 die goldene Amtskette vom Oberbürgermeister Otto Beutler. In einer Stadt, die bis 1905 innerhalb von 5 Jahren um mehr als 100.000 Einwohner gewachsen war, vervielfachte sich auch der Bedarf an städtischen Gebäuden und Versorgungsanlagen. So mussten in kurzer Zeit neue Schulen, ein neues Wasserwerk, eine neue Kläranlage, ein neuer Schlachthof und Lagergebäude gebaut werden. Genau in dieser Situation war Hans Erlwein die richtige Persönlichkeit. In den 10 Jahren als Stadtbaurat und Leiter des Hochbauamtes wurden um die 150 städtischen Gebäude gebaut. 274 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 Sanierung des Berufsschulzentrum „Prof. Dr. Zeigner“ in Dresden Abb. 1: Hans Erlwein (Quelle: Wikipedia) Dabei wurde sein Motto „Zweckmäßigkeit, Klarheit, Schlichtheit, Gliederung des Auf baus und der Einordnung in die Umgebung“ [1] harmonisch umgesetzt. Unter Verwendung neuer Baustoffe wie Eisenbeton konnte schnell und effektiv gebaut werden. Dabei wurde ein neuzeitliches Stadtbild geschaffen, in dem zum Beispiel Schulen in Wohnhauszeilen eingegliedert und die Hinterfront (Schulhof) genauso akribisch gestaltet war wie die Vorderfront. Sieht man sich die vielen Bauten von Hans Erlwein an, kann man die Verwendung verschiedener Baustile erkennen. So gibt es Bauwerke und Gebäude in historischen Stilen, aber auch im Reform- und Heimatschutzstil. Abb. 2: Städtischer Vieh- und Schlachthof Dresden Heute Messe Dresden (Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Ein Besuch in Dresden kann sich auch auf den Spuren von Hans Erlwein lohnen und schöne Bauten mit vielen kleinen durchdachten Details zeigen uns, was vor über hundert Jahren geschaffen wurde und heute zum Stadtbild gehört. Dabei folgte er seinem künstlerischen Grundsatz: „Ehre das überlieferte Gute und schaffe aus ihm Neues. Was aus der Luft geboren werden soll, wird niemals gut und neu.“ [2] Viele Bauwerke von Hans Erlwein sind in Dresden mit einer Reliefplastik als Signatur versehen. Das begründete sich aus vorherigen Streitigkeiten aus seiner Bamberger Zeit. Abb. 3: Hans Erlwein Relief Stadthaus Johannstadt (Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Wie umtriebig Hans Erlwein war, kann man an seinen vielen Mitgliedschaften sehen. So agierte er als Vorstandsmitglied im Dürerbund, gehörte dem Deutschen Werkbund und dem Gewerbe-Verein zu Dresden an. 1910 verlieh ihm die TH Dresden den Professorentitel ehrenhalber. [3] Als Unterstützer für die deutschen Soldaten zu Beginn des ersten Weltkrieges starb er am 9. Oktober 1914 in Amagne-Lucquy in der Nähe von Rethel in den Ardennen bei einem selbst organisierten Transport von Kleidern und Lebensmitteln durch einen Autounfall. 2. Sanierung des Berufsschulzentrum „Prof. Dr. Zeigner“ Innerhalb von 2 Jahren (1914 bis 196) wurde das heutige Berufliche Schulzentrum für Wirtschaft „Prof.- Dr.- Zeigner“ als 4. Fach- und Fortbildungsschule für Knaben als letzter Schulbau von Hans Erlwein in Dresden errichtet. Diese Schule ist Teil eines Schulkomplexes mit einer Studienanstalt für Mädchen an der Weintraubenstraße und der 49. Volksschule in der Tieckstraße. Die Gebäude entstanden in Blockrand-bebauung und alle Schulen nutzten einen gemeinsamen innen liegenden Schulhof. 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 275 Sanierung des Berufsschulzentrum „Prof. Dr. Zeigner“ in Dresden Abb. 4: Ansicht Berufsschule vor dem 2. Weltkrieg (Quelle: Unterlagen AuZ Dresden) Eine dritte Hofseite wurde durch eine zweigeschossige Turnhalle abgeschlossen. Neben der 49. Volksschule (bereits 1888 errichtet) waren viele um- und anliegende Gebäude während des verheerenden Luftangriffs am 13. Februar 1945 zerstört worden. Abb. 5: Dresden Februar 1945 (Quelle: Wikipedia) „In der Nacht vom 13. auf den 14. Februar 1945 erfolgte auf das rund 630.000 Einwohner zählende Dresden einer der verheerendsten Luftangriffe auf eine Stadt im Zweiten Weltkrieg. 773 britische Bomber warfen in zwei Angriffswellen zunächst gewaltige Mengen an Sprengbomben ab. Durch die Zerstörung der Dächer und Fenster konnten die anschließend abgeworfenen Brandbomben eine größere Wirkung entfalten. Ihr Feuersturm zerstörte rund 80.000 Wohnungen, und ihre Hitzeeinwirkung deformierte sämtliches Glas in der Innenstadt. Dem britischen Nachtangriff auf die ungeschützte Stadt folgte am Tag die Flächenbombardierung durch 311 amerikanische Bomber.“ [4] Das seit 1928 als Berufsschule genutzte Gebäude als Eisenbetonbau wies im Gegensatz zu vielen umliegenden Ruinen nur geringe Kriegsschäden auf. Abb. 6: Schule mit geringen Kriegsschäden in weiterer Nutzung (Quelle: Unterlagen AuZ Dresden) Nach der Schulchronik erfolgte die Namensgebung „Prof. Dr.- Zeigner -Schule“ im Jahr 1949. Erich Richard Moritz Zeigner war ein Jurist und Politiker. In der Weimarer Republik regierte er 1923 für einige Monate als Ministerpräsident in Sachsen und nach dem Krieg arbeitete er als Bürgermeister in Leipzig (1945 bis 1949). Im Jahr 1956 führte man erste Sanierungsarbeiten am Bauwerk durch. In den 1990er Jahren gab es weitere Sanierungen an der Schule, besonders an der Außenhülle. Abb. 7: Schulhofansicht mit neuer Farbgebung (Quelle: Unterlagen AuZ Dresden) Im Inneren war bis zur heutigen Zeit noch ein sehr hoher Anteil an Originalsubstanz vorhanden, wenn auch zum Teil wiederholt übermalt und nicht mehr in den Ursprungsansichten. Durch die wachsenden Schülerzahlen mit über 1.000 anwesenden Schülern wuchs der Druck für eine denkmalgerechte Sanierung des Bestandsgebäudes und die Errichtung eines Erweiterungsbaus. Gleichzeitig sollte in den Schulkomplex eine neue Sporthalle integriert werden. 276 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 Sanierung des Berufsschulzentrum „Prof. Dr. Zeigner“ in Dresden Abb. 8: Zustand vor der Sanierung (Quelle: Unterlagen AuZ Dresden) Für die Sanierung des Bestandsgebäudes wurde eine Denkmalpflegerische Zielstellung ausgearbeitet. Dabei sollten die Sanierungsarbeiten mit der Denkmalbehörde abgestimmt werden. Die Zielsetzung bei den Arbeiten war der Erhalt der Substanz mit entsprechender Aufarbeitung und die Wiederherstellung in originaler Farbigkeit. Für dieses Ziel nutzte man historische Quellen, wie Fotos und Zeitungsartikel. Bei den Wänden und Decken sollten restauratorische Befunde gesichert und freigelegte erste Farbfassungen ergänzt und wiederhergestellt werden. Bei den Bodenbelägen wurde unterschieden in Treppenhäuser und Klassenzimmer. Besonderes Augenmerk galt auch der Wiederherstellung der Aula als repräsentativer Raum für besondere Anlässe. Während der Sanierungsarbeiten musste das Instandsetzungskonzept für die Fußbodenaufbauten neu überdacht werden. Bei der vorgegebenen Entfernung des alten Linoleumbelages wurden auch die vorhandenen Spachtel- und Estrichschichten mit herausgerissen. Der geplante klassische Bodenaufbau mit Linoleumbelag, Estrich, Wärmedämmung und Abdichtung war nach dem Messen der Schichtdicken des alten Fußbodenaufbaus nicht mehr möglich. Der ursprüngliche Fußbodenaufbau aus Estrich und Linoleum mit Kleber war nur 2 bis 6 cm stark. Abb. 9: Zu sanierende Flur- und Klassenräume nach Entfernen des Bodenbelages (Quelle: Unterlagen AuZ Dresden) Nach Freilegen aller Geschoßdecken wurde mit Unterstützung des Tragwerksplaners und eines Gutachters im Zusammenwirken mit der Planungs-gemeinschaft eine Deckeninstandsetzung vereinbart. Dabei sollte ein Abbruch der Eisenbetondecken und ein Neueinbau von Stahlbetondecken vermieden werden. 3. Deckensanierung Während der Diskussion um eine optimale und denkmalgerechte Lösung für die weiteren Fußbodenarbeiten wurden Beratungsingenieure der Saint-Gobain Weber GmbH mit eingebunden. Als Aufgabenstellung waren folgende Schwerpunkte zu klären: - Korrosionsschutz der zum Teil frei liegenden Bewehrung - Erhöhung der Deckensteifigkeit durch ein Verbundsystem - Erhöhtes Schwingungsverhalten durch fehlendes Eigengewicht verändern Abb. 10: Ausgangszustand für die Fußbodensanierungs-arbeiten (Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Neben einem Leichtestrich im Verbund wurde ein neuer fließfähiger und maschinell verarbeitbarer Betonersatzmörtel weber.floor 4640 [5] vorgeschlagen. Dieses Betoninstandsetzungssystem ist nach Technischer Regel Instandhaltung (TR IH) [6] vom Deutschen Institut für Bautechnik geprüft und als R4-Mörtel statisch relevant einsetzbar [7]. Mit Hilfe von Musterflächen wurden die zwei vorgeschlagenen Lösungsansätze Leichtestrich und Betonersatzmörtel untersucht. Dabei sollten das Verbundverhalten, die Verbesserung der Deckensteifigkeit und das Schwingungsverhalten durch einen Gutachter und dem beauftragten Statikbüro beurteilt werden. Nach Auswertung der Schwingungsprüfungen durch Prof. Ruge [8] konnte für den empfohlenen fließfähigen Betonersatzmörtel eine signifikante Verbesserung der Eigenfrequenzen nachgewiesen werden. Durch die Eignung des Betoninstandsetzungssystems als R4-Mörtel nach EN 1504-3 wurde durch das Ingenieurbüro Penzl eine Steifigkeitserhöhung und Tragwerks-verbesserung durch die Verbundwirkung zum Altbeton bestätigt. Durch den maschinellen Einbau des Betoninstandsetzungsmörtels konnte eine enorme Zeiteinsparung erzielt 9. Kolloquium Erhaltung von Bauwerken - Februar 2025 277 Sanierung des Berufsschulzentrum „Prof. Dr. Zeigner“ in Dresden werden. Geteilt in zwei Arbeitsabschnitte wurden auf 4 Geschossflächen und 3.600 m² rund 291 t Betonersatzmörtel in 4 Tagen zur Deckeninstandsetzung mit Hilfe eines MixMobils eingebaut. Abb. 11. Einsatz eines MixMobils für den Einbau des Betonersatzmörtels (Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Die Einbauarbeiten begleitete und überwachte ein sachkundiger Planer entsprechend den Empfehlungen der TR- IH. Trotz der Bearbeitung von über 100 Jahre alten Eisenbetondecken konnten alle Vorgaben des Einbaus durch die Fachfirma für Betoninstand-setzungsarbeiten eingehalten werden. Abb. 12: Einbau des Betonersatzmörtels durch eine Fachfirma aus Dresden ((Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Das kluge Zusammenspiel der Planungsgemeinschaft AuZ (Assman Beraten + Planen und AGZ Zimmermann Architekten) mit den Auftraggebern der Stadt Dresden, beteiligten Gutachtern, Materiallieferanten und Fachfirmen hat den Erhalt eines wunderschönen Schulgebäudes gesichert. Abb. 13: Sanierte Aula (Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Abb. 14: Flur mit neuer Farbgestaltung nach alten Vorlagen (Quelle: Saint Gobain Weber GmbH) Hans Erlwein wäre vermutlich dankbar für diese gute und detailgetreue Wiederherstellung seines zuletzt gebauten Schulgebäudes. Literatur [1] Wikipedia [2] Wikipedia [3] Stadtwiki Dresden [4] Lebendiges Museum Online [5] Technisches Merkblatt weber.floor 4640 [6] Technische Regel Instandhaltung von Betonbauwerken des DIBt (TR IH) [7] Prüfbericht P13090 KIWA Prüfungen an dem Betoninstandsetzungssystem weber.floor 4640 gemäß der Technischen Regel [8] Prof. Ruge, Erschütterungsbewertung BSZ Dresden Melanchthonstraße