Semperoper Dresden

Sanierung des Bühnenturmes

Worum es geht

Sanierung des Bühnenturmes der Dresdner Semperoper

Die Semperoper in Dresden: Eines der schönsten Theaterhäuser der Welt sowie Heimstätte der Sächsischen Staatskapelle erhebt sich strahlend über dem Theaterplatz an der Elbe und bildet das Zentrum der historischen Altstadt. Die Semperoper ist unvergleichbar in Europa: Sie weist eine einzigartige Architektur auf, denn bereits von außen sind die Funktionsteile des Gebäudes ersichtlich. Ein erster Blick zeigt das Foyer, die Treppenhäuser, den Zuschauerraum und den 40 Meter hohen Bühnenturm. Diese Bauweise stellte ein Novum des Theaterbaus dar.

Der Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement (SIB) als Eigentümer der Semperoper zeichnet im Auftrag des Sächsischen Staatsministeriums der Finanzen für alle Planungs- und Bauvorhaben an diesem Gebäude verantwortlich. Im Rahmen der energetischen Sanierung des Bühnenturmes gab der SIB den Auftrag für den Vergleich von Konstruktionsvarianten für das Bühnenturmdach an die GWT-TUD gemeinsam mit Prof. Grunewald vom Institut für Bauklimatik an der TU Dresden.

Die Semperoper unter der klimatischen Lupe

Zur Erfüllung aktueller energetischer Ziele wird das Bühnenturmdach saniert. Eine energetische Sanierung der Außenwände kommt hier nicht in Frage. Die Ertüchtigung des Dachaufbaus ist realisierbar. Auf sämtlichen Dächern der Oper ist der Dachaufbau aus den 1980er Jahren mit entsprechend geringem Wärmeschutz- und Brandschutzniveau vorhanden. In Abstimmung mit der Denkmalschutzbehörde wurden zwei Varianten entwickelt, welche bei einer leichten Vergrößerung des Dachaufbaus eine deutliche Reduktion des Energieverbrauches bewirken: eine hinterlüftete Konstruktion mit Steinwolle-Dämmung sowie eine Konstruktionsvariante ohne Hinterlüftung mit Schaumglas-Dämmung.

Um Schädigungen des Bauwerkes zu verhindern, muss die Planung und Umsetzung der Sanierungsmaßnahmen äußerst behutsam erfolgen. Aufgrund dieser Maßgaben erhielt das Forscherteam unter der Leitung von Prof. John Grunewald vom Institut für Bauklimatik der TU Dresden den Auftrag zur vergleichenden Analyse der zwei ausgearbeiteten Varianten. Der Vergleich der beiden Konstruktionsvarianten beinhaltete die Analyse und Beantwortung der Fragen zum thermischen Verhalten. Erstens wollten die Auftraggeber wissen, welche Temperaturschwankungen sich auf der Dachoberfläche sowie innerhalb der Dachkonstruktion einstellen würden. Zweitens galt es zu klären, welche energetische Verbesserung jeweils zu erreichen wäre. Die Herausforderung stellte dabei die realistische Modellierung der Hinterlüftungsebene (Luftzirkulation) dar.

Vorgehen

Simulationsprogramm DELPHIN

Der Bericht zur hygrometrischen Untersuchung umfasst die Auswertung der Berechnungsergebnisse, deren grafische Aufbereitung sowie die Zusammenstellung von konstruktiven Angaben für die beiden Dachvarianten bezüglich der Temperaturverhältnisse für ausgewählte Sommer- und Wintertage inklusive kritischer Sommerphasen auf der außenseitigen Dachoberfläche (Kupferblechtemperatur) sowie der Temperaturen, die sich innerhalb des Dachaufbaues einstellen, einschließlich der zu erwartenden Temperaturen und Wärmeströme.

Zur Simulation wurde das Programm DELPHIN – ein numerisches Simulationsprogramm für die Berechnung des gekoppelten Wärme-, Feuchte-, Luft- und Salztransportes in Baukonstruktionen verwendet. Diese Software ist am Institut für Bauklimatik der TU Dresden entwickelt und kontinuierlich vorangetrieben worden. DELPHIN wird weltweit in Forschungsinstituten, Bildungseinrichtungen und spezialisierten Planungsbüros zur Analyse verschiedener bauphysikalischer Zusammenhänge eingesetzt. Durch die Einbeziehung natürlicher Klima- und Nutzungsrandbedingungen liefert DELPHIN Informationen zu Themen, wie aufsteigender Feuchte, Einfluss von Strahlung, Schlagregen oder Einbaufeuchte.

Das Ergebnis der vergleichenden Analyse mündet in eine Empfehlung für eine der beiden Konstruktionsvarianten des Dachaufbaues durch die Wissenschaftler um Prof. Grunewald an den Auftraggeber den Staatsbetrieb Sächsisches Immobilien- und Baumanagement.