Planen über Ländergrenzen

Das kreisförmige Bauwerk hat für das Stadiondach als tragendes Element zwei expressiv schräg gestellte Bogenträger mit einer Spannweite von 250 m und wird durch seine Formgebung allen Zuschauern gleichermaßen gute Sichtverhältnisse bieten. Dabei entstehen zusätzlich über 100 Logen, ein Business-Club und ein Restaurant für über 2000 Personen. Die dem Stadion angeschlossene Veranstaltungshalle soll bei Fußballspielen auf Kunstrasen, anderen Sportveranstaltungen oder Musikevents bis zu 12 000 Zuschauern Platz bieten.

Die Hochtief AG wird das neue Stadion als Generalunternehmer im Auftrag von Spartak Moskau bauen und hat das Ingenieurunternehmen Assmann Beraten + Planen, die u.a. ein Büro in Moskau unterhalten, mit der Generalplanung beauftragt. Neben dem Architekturbüro ar.te.plan wurde Ebert-Ingenieure aufgrund seiner umfangreichen Erfahrungen in der Planung mehrerer WM-Stadien in Deutschland sowie dem vorhandenen Know-how durch russische Bauvorhaben mit der Planung der technischen Ausrüstung beauftragt. Neben der Vertrautheit mit den Strukturen der russischen Behörden ist die örtliche Präsenz überaus wichtig und eine Vorraussetzung zum Erhalt der unerlässlichen Planungslizenzen. So war das Moskauer Büro der Ebert-International von Beginn an in den Planungsprozess involviert, denn nicht zuletzt lassen sich so die mit unter sehr lange Genehmigungszeiten durch kontinuierliche Gespräche mit den Behörden wesentlich verkürzen.

Russische Planungsbesonderheiten

Der Bauherr Spartak Moskau stellt in diesem Projekt große Ansprüche an seine neue Arena, die den hohen technischen Standards der deutschen WM-Stadien in nichts nachstehen darf. Die besondere Herausforderung für die deutschen Planer besteht hierbei in der Umsetzung zukunftsweisender Konzepte bei gleichzeitiger Einhaltung russischer SNIP-Normen, deren letzte Überarbeitung zum Teil Jahrzehnte zurück liegt. So stellt sich deshalb im Planungsprozess nicht die Konzeption der speziellen Stadientechnik als größte Hürde dar, da hierfür keine speziellen russischen Normen wie beispielsweise für die Flutlichtanlagen existieren, sondern die veralteten Vorschriften, die der technische Fortschritt längst überholt hat.

Neben dem eigentlichen Nutzungskonzept bilden das Brandschutzkonzept des russischen Büros VNiiPo/ MCPB, das Konzept der komplexen Sicherheit von IAdW/ATEX sowie das Erschließungskonzept von Energogigant/PSK INSO die wichtigen Planungsgrundlagen. Schließlich ist eine weitere Besonderheit im Vergleich zu Deutschland die höhere Anforderung an Brandschutz- und Sicherheitssysteme. So werden alle Bereiche flächendeckend mit Feuerlöschanlagen (Sprinkler, Sprühflutanlagen, Wasserkanonen oder Argon-Gaslöschanlagen) und parallel dazu mit automatischen Brandmeldern ausgestattet.

Die russischen Planungsphasen sind in ihrem Aufbau mit dem deutschen Planungsprozess vergleichbar. Dennoch unterscheiden sich die Inhalte des Client-Reports (Vorentwurf), der Phase Projekt (Entwurf) und die Ausführungsplanung (Ausführungs- und Montageplanung) in einigen Punkten gravierend. Aufgrund von Erfahrungen aus vorangegangenen Projekten, wie dem „Federation Tower Moskau“ verfügt Ebert-Ingenieure über entsprechendes Know-how in der russischen Herangehensweise bei der Planung. Weitere Unterstützung leistete der regionale Partner, das Moskauer Planungsbüro MosProjekt 4, welches beratend zur Seite stand, um eine abgestimmte genehmigungsfähige Planung bei der Expertise einreichen zu können.

Einige Besonderheiten in der russischen Planung haben nachvollziehbare Hintergründe. Bei der Ermittlung des Energieverbrauches ist nach russischen Vorschriften von abweichenden Gleichzeitigkeiten auszugehen und Redundanzen werden ebenfalls anders bewertet. Ein Grund hierfür ist der ständig wachsende „Energie Hunger“ dieses aufstrebenden Landes, der kaum gedeckt werden kann. So rechnet der Moskauer Versorger Mosenergo in einem kalten Winter mit einem Strombedarf von 18 400 MW [1], aber die Kraftwerke in Moskau und Umgebung schaffen aber tatsächlich nur 17 950 MW [1]. Dies beeinträchtigt u.a. die Versorgungssicherheit und ist in der Planung der Netze zu berücksichtigen.

Redundanzen im Versorgungsbereich

Die geplante Versorgung des Stadions durch ein BHKW der Liegenschaft hat dementsprechend weniger wirtschaftliche Gründe, sondern ist u.a. für die Bereitstellung von Heizungsenergie vorgesehen. Die geplante Nahwärmeeinspeisung durch eine Übergabestation (ITP) an der Nordseite des Stadions in das statische und in das dynamische Heizsystem ist für Primärtemperaturen von 110 bis 70 °C ganzjährig ausgelegt. Die Wärmeverteilung soll über separate Regelkreise mit Hilfe der Wärmetauscher erfolgen. Im lokalen Wärmeversorgungssystem sind Temperaturen der statischen Heizung von 85/65 °C und die der Lüftungstechnik, der Warmluftschleier- und Rasenheizung von 90/60 °C zu Grunde gelegt. Für das berechnete Heizvolumen des Gesamtkomplexes (V_ges = 725 000 m³) wurde auf Basis russischer Berechnungsmethoden ein Gesamtwärmebedarf in Höhe von 15,6 MW ermittelt.

Für die Kälteversorgung sind zwei separate Systeme geplant. Besondere Technik- und Aufenthaltsbereiche mit spezifischen Anforderungen, die eine ganzjährige Kühlung erfordern, werden über luftgekühlte Kältemaschinen versorgt, die gleichzeitig im Winter die Möglichkeit der freien Kühlung bieten. Für die saisonbedingte, kältetechnische Versorgung soll Fernkälte genutzt werden, die im bereits erwähnten BHKW erzeugt wird. Das Wärmeträgermedium ist Kaltwasser mit einem Temperaturniveau in den Haupttrassen von 8/14 °C. Die Regelkreise der RLT-Anlagen werden mit einem Temperaturniveau von 8/14 °C und die Kühldecken mit 16/19 °C geplant. Der Kältebedarf der Arena beträgt 4,2 MW sowie 0,8 MW dezentrale Kälte.

Für eine Aufrechterhaltung der geforderten Parameter der Luft in den Räumen nach russischen SNIP-Normen sowie des geforderten Raumkomforts sind Lüftungs- und Klimatisierungsanlagen vorgesehen die den besonderen örtlichen klimatischen Bedingungen, wie Luftfeuchtigkeit und Wintertemperaturen gerecht werden. Die Multifunktionshalle erhält eine zentrale Klimaanlage, gekoppelt mit einem dynamischen Heizsystem. Auslegungsgrundlage für den Luftwechsel der Halle ist die Assimilation des Wärme- und Feuchtigkeitsüberschusses. Die Klimaanlage soll über eine 30 %-ige Zirkulationsmöglichkeit verfügen. Für die Außenluftzufuhr wurden 20 m³/h/Person festgelegt. Aufgrund der verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten wurde die Zulufteinbringung variabel geplant und die Luftverteilung erfolgt über motorisch verstellbare Weitwurfdüsen.

Wasser – eine essentielle Ressource

Die Trinkwasserversorgung soll über zwei Haupteinspeisungen aus dem öffentlichen Netz aus einer um den Stadionkomplex verlegten neuen Ringleitung sichergestellt werden. Diese Ringleitung wird darüber hinaus die nach Brandschutzgutachten geforderten Außenhydranten versorgen. Diese Doppeleinspeisung erhält eine vollautomatische Doppel-Rückspülfilterstation. Ihr nachgeschaltet ist eine Druckerhöhungsanlage für die gesamte Trinkwasserversorgung, denn nach den Technischen Anschlussbedingungen (TAB) des Versorgers Moswodokanal genügt der vorhandene Versorgungsdruck im öffentlichen Netz mit 40 mWS (= 4 bar) nicht, um diese Aufgaben zu erfüllen.

Die Versorgung mit Warmwasser erfolgt überwiegend zentral über ein Zirkulationssystem. Die Entwässerung des gesamten Gebäudekomplexes soll im Trennsystem ausgeführt werden. Die Gesamtabflussmenge beträgt 389 m³/Tag, wobei der Spitzenbedarf mit 48,6 l/s berücksichtigt wird.

In Einhaltung der technischen Bestimmungen des MGUP „Moswodokanal“ erfolgt die Ableitung von Regen- und Schmelzwasser vom Gebäudedach mittels elektrisch beheizter Dacheinläufe über ein konventionelles Freispiegelsystem in das Außennetz der Regenkanalisation. Eine Besonderheit ist die geforderte Verlegung von Grundleitungen in Bodenkanäle. Diese kostspielige Ausführung ist zwar in keiner russischen Norm festgeschrieben, wird jedoch praktiziert, um schlecht verlegte Leitungen zugänglich zu halten. Nur ein Ansatzpunkt, wo es sich lohnt russische Forderungen zu hinterfragen.

Die allgemein geforderten Sicherheitsstandards in Russland stehen denen in Deutschland in nichts nach, und so sind beispielsweise Löschkanonen mit einer Reichweite von 60 m zum Schutz der multifunktionalen Halle vorgesehen. Beidseitig zum Spielfeld sind jeweils vier Löschkanonen geplant, wodurch im Brandfall die Abdeckung jedes Punktes der multifunktionalen Halle mit zwei Löschkanonen gewährleistet ist. Eine Auslösung sowohl per Hand als auch automatisch über die Brandmeldeanlage ist geplant.

Das Herzstück – die Stromversorgung

Die Versorgung des Stadionkomplexes mit Elektroenergie soll aus zwei unabhängigen 10 kV-Mittelspannungsnetzen erfolgen. Die gleichzeitig erforderliche Leistung von 12 MVA ist über zwei räumlich getrennte Einspeisestationen in der Haupttribüne Nord geplant. Über zehn Trafostationen erfolgt die Leistungsaufteilung in das Leitungsnetz des Stadionkomplex. Die Notstromversorgung als dritte Reservequelle ist über Dieselstromaggregate des BHKW vorgesehen. Jede Trafostation wird entsprechend der Versorgungskategorie 2 nach russischer Norm mit zwei redundanten Transformatoren 1000 bis 2000 kVA, mit einer Auslastung je Trafo von max. 60 % und einer Einspeisung aus den zwei unterschiedlichen Netzen geplant. Für den Ausfall eines der Netze sind automatische Umschaltungen vorgesehen. Das externe Notstromaggregat mit einer Leistung von 2,5 MVA speist im Veranstaltungsfall die Flutlichtlichtanlage und die Medientechnik (Übertragungswagen, Pressebereiche, Kameras usw.) gemäß der FIFA-Anforderungen von 2007 parallel als „Mitläufer“ zum vorhandenen Netz.

Sicherheitstechnik

Das Sicherheitsnetz ist getrennt von der strukturierten Verkabelung ringförmig auszuführen, um die strengen Sicherheitsanforderungen zu erfüllen und um die Zuständigkeiten von IT-Betreibern und Sicherheitsdiensten im Betrieb besser zu trennen. Dieses Netz wird für die Brandschutzsysteme, Alarmierung, Videoüberwachung, Einbruch- und Überfallmeldeanlage sowie weitere Sicherheitssysteme genutzt und ist neben der getrennten Verlegung, brandschutztechnisch zu verkleiden.

Eine russische Besonderheit ist das Drahtradionetz, das u.a. zu zentralen Evakuierungsdurchsagen in Moskau im Katastrophenfall genutzt wird. Es dient zur Übertragung von Radiosendern über Kupferleitungen in Zweidrahttechnik. Das Netz hat eine große Bedeutung in russischen Gebäuden, weil es eine hohe Ausfallsicherheit besitzt und eine Empfangsmöglichkeit des Niederfrequenzkanals ohne Stromversorgung für die Alarmübertragung der Bevölkerung gewährleistet. In Moskau werden drei Sender mit Amplitudenmodulation übertragen.

Um den reibungslosen Betrieb der technischen Anlagen zu gewährleisten ist ein Gewerke übergreifendes Gebäudemanagementsystem (GMS) erforderlich. Die Kommunikationsgrundlage bildet ein redundant ausgebildetes Netzwerk. Über dieses soll die Anbindung aller Komponenten der Gebäudeautomation (GA) auf Basis des herstellerneutralen Kommunikationsstandard BACnet gemäß ISO EN DIN 16 484-5 erfolgen.

Dadurch wird eine transparente und performante Aufschaltung der Steuerungs- und Regelungstechnischen Komponenten an das übergeordnete Leitsystem gewährleistet. Im Backbone-Bereich erfolgt die Signalübertragung über LWL-Strecken mit einer Bandbreite von 1 GBit/s, im Bereich der Endgeräteanschlüsse ist eine Kupfer-Netzwerkverkabelung mit 100 Mbit/s geplant. Das vorgesehene GMS erlaubt die zentrale Bedienung aller relevanten Anlagenfunktionen sowie ein übergreifendes Störungsmanagement der Liegenschaft