Die ehemalige Zisterzienserabteikirche St. Maria und St. Nikolaus in Walderbach

Seit den letzten Renovierungen waren erneut ausgeprägte Deformationen und Risse aufgetreten, die auf anhaltende Verformungen hindeuteten. Die darauf folgenden Untersuchungen kamen zu dem Ergebnis, dass die Standsicherheit des Chorgewölbes nicht mehr gewährleistet war. Die Kirche wurde umgehend für die Öffentlichkeit gesperrt.

Das barocke Chorgewölbe

Mitteilung im Februar 2002: “Die Standsicherheit der Kirche ist nicht mehr gegeben. Die Kirche ist seit Freitag Nachmittag, den 01.02.2002, für die Öffentlichkeit gesperrt.”

Was war geschehen?

Seit der letzten Renovierung der Außenfassaden im Jahr 1987 und der Raumschale in den Jahren 1993 bis 1994 waren erneut ausgeprägte Deformationen und Risse aufgetreten, die auf anhaltende Verformungen hindeuteten. Daraufhin wurden eingehende Untersuchungen der tragenden Systeme von Dachwerk, Gewölbe, aufgehendem Mauerwerk und Gründung durchgeführt. Hierbei wurde festgestellt, dass rechnerisch keine Tragreserven für die barocken Gewölbe über dem Chor nachgewiesen werden konnten. Die bestehenden “Beulen”  im Gewölbe drohten jederzeit zu implodieren. Der Chorbogen wäre bei einem eingestürzten Chorgewölbe nicht mehr gegen seitliches Ausweichen gehalten. Es käme zum Gesamteinsturz von Chor, Chorbogen und angrenzendem Gewölbefeld.

Die heutige Pfarrkirche wurde im letzten Drittel des 12. Jahrhunderts erbaut. Das romanische, dreischiffige Langhaus ist heute noch erhalten. Der ursprüngliche Dreiapsidenschluss der Kirche wurde im 18. Jahrhundert durch einen dreiseitig abschließenden Chor ersetzt.

Dabei wurde auf den mehrschaligen Außenwänden unter dem bereits erstellten Dach ein punktsymmetrisches Ziegelgewölbe als abgehängtes, räumliches Tragwerk errichtet. Stichkappen und Gurtbögen steifen die ansonsten flache Rotationsschale aus. Die zwischen den Kappen befindlichen Gurtbögen sind in der Mitte mit den Zerrbalken verschlaudert und die Chorumwandung ist im Osten mittels zweier Schlaudern rückgeankert. Das Dachwerk über dem barocken Chor ist zentrisch konstruiert und als einhüftiges Tragwerk ausgebildet.

Das Chordach zeigte im Jahr 2002 starke Verformungen: die Stuhlsäulen im Walm standen schief, die Dachfußpunkte waren in ihrer Lage verschoben, die Kopfbänder waren aus ihren Verbindungen herausgerissen, Holzschäden hatten zu einer Absenkung der Dachfußpunkte geführt und aus den Gewölbeaufhängungen waren Druckstempel geworden.

Zwischen den Gurtbögen mit den Gewölbeaufhängungen des barocken Chorgewölbes war eine Gegenkrümmung (Durchhang) in der Gewölbeschale deutlich sichtbar. Die Außenwände des Chors waren in den Ecken vertikal gerissen und die Schlaudern zu den Chorwänden verbogen. Die gemauerte Gewölbeschale reagierte, selbst beim bloßen Begehen durch eine Person, mit starken Schwingungsreaktionen.

In den Wochen nach der Sperrung wurde in Zusammenarbeit mit dem Geodätischen Institut der TU München ein geodätisches Messsystem zur Überwachung eingebaut und der Chorbogen sowie die Chorgewölbe abgestützt. Die Messwerte zeigten kontinuierliche Verformungen der aufgehenden Wände. Um Erschütterungen zu vermeiden, wurde das Läuten eingestellt, der Fernverkehr umgeleitet und in Abstimmung mit der Luftwaffe der Bundeswehr Tiefflüge vermieden.

Die statische Modellbildung erfolgte sowohl 3-dimensional auf der Grundlage von 1100 Messpunkten der glatt verputzten Gewölbeunterseite mit der Finite-Element-Methode als auch 2-dimensional für jeden Gurtbogen. Die Systemmodellierung als dreidimensionales Schalentragwerk zeigte deutlich die hohe Momentenbeanspruchung im Gewölbezentrum auf. Der vorhandene Durchhang der Gewölbeschale zwischen den aufgehängten Punkten an den Gurtbögen führte zu deutlich erkennbaren Spitzen im Momentenbild. Durch die geringen Normalkräfte an dieser Stelle war die Exzentrizität der Lastresultierenden unverträglich hoch.

Die vorhandenen Risse im Chormauerwerk machten deutlich, dass das mehrschalige Schichtenmauerwerk nicht in der Lage war, die Ringzugkräfte aus den Horizontalkräften von Gewölbe und Dachwalm abzutragen. Bei einer Betrachtung im Schnitt stand die Resultierende außerhalb des Kerns. Dies führte zu hohen Kantenpressungen in der Sohlfuge. Bei dem anstehenden Baugrund (sandiger Schluff) konnte deshalb nicht von einer ausreichend steifen Fußpunktlagerung des Gewölbes ausgegangen werden.

Zur Instandsetzung der Gewölbe wurden in den Jahren 2005 bis 2007 bauseits folgende Randbedingungen geschaffen:
1) Das Dachwerk über dem Chor wurde so instandgesetzt, dass die Mauerkrone aus Eigengewicht nicht mehr mit Horizontalkräften beaufschlagt wird.
2) Der Chorbogen wurde entlastet, indem das darüberliegende  Dachwerk mit einer eigenständigen Konstruktion abgefangen wurde.
3) Das zweischalige Mauerwerk der Chorumwandung wurde soweit verpresst, dass die Mörtelfestigkeit der Zwischenfüllung der Mörtelgruppe II entsprach.

Zur Wiederherstellung der Standsicherheit wurde das Gewölbe punktuell aufgehängt. Die Aufhängungen sind in den Zugzonen der Gewölbeunterseite angeordnet. Die Aufhängung erfolgte kraftkontrolliert, elastisch-federnd an einem neuen Trägerrost aus offenen Stahlprofilen.

Die Mauerkrone der Chorumwandung wurde über eingebohrte und verpresste Zugstähle als Ringanker ausgebildet und in die Langhauswände rückgeankert.

Das Chorgewölbe wurde während der Bauzeit mit einem Präzisionsnivellement überwacht. Die Höhenlage des Gewölbescheitels ist konstant geblieben.

Die umfangreichen Baumaßnahmen der letzten Jahre haben gegriffen und die bauprovisorischen Sicherungsmaßnahmen konnten wieder deaktiviert werden. Am 30. Mai 2007 wurde das Schwerlastgerüst unter dem Chorgewölbe entfernt und am 27. Februar 2008 konnte die Abstützung des Chorbogens abgespindelt werden. Mit Hilfe der detaillierten Bauabfolge wurden über die Bauzeit keine für das Bauwerk unverträglichen Verformungen hervorgerufen. Bei der Abschlussmessung wurde eine Stabilisierung des Höhenniveaus von Gewölbe und Chorboden festgestellt.

Beteiligte:

  • Nutzer: Pfarrgemeinde St. Nikolaus, Walderbach
  • Maßnahmeträger: Staatliches Hochbauamt Regensburg
  • Denkmalpflege: Landesamt für Denkmalpflege, Herr Dr. Gies
  • Bodengutachten: LGA Nürnberg
  • Prüfstatik: LGA Landshut
  • Aufmaß: Ingenieurbüro Psorofillias und Kollegen, Regensburg
  • Vermessungstechnische Kontrolle: TU-München, Geodätisches Institut
  • Objektplanung: Staatliches Hochbauamt Regensburg
  • Tragwerksplanung Dach und Wände: Ingenieurbüro für Statik
    und Baukonstruktion, Straubing
  • Tragwerksplanung Gewölbe: Büro Bergmann GmbH

Das Büro Bergmann führte folgende Leistungen aus:

  • Geodätisches Aufmaß Gewölbe
  • Planung und Koordination der Notsicherungsmaßnahmen
  • Tragwerksplanung Gewölbe
Foto: Stephan Komp
Foto: Stephan Komp