Zur Absicherung des Schulsports an der Schule entstand im zweiten Bauabschnitt auf den benachbarten Grundstücken an der Dietrich-Bonhoeffer-Straße eine Sporthalle mit vier Hallenteilen.
Zwei Zweifeldsporthallen wurden in einem Baukörper gestapelt angeordnet. In Variantenuntersuchungen kristallisierte sich diese äußerst kompakte Bebauungslösung als Optimum heraus, da so der südöstliche Teil der Grundstücksfläche freigehalten und als zusätzliche, begrünte Pausenfläche gestaltet werden konnte. Der Sporthallenbaukörper wurde um ca. 3,50 m in das Erdreich „versenkt“ und nimmt so die Trauflinien der angrenzenden Gründerzeitbebauung auf.
Hauptfunktionsbereiche des Neubaus sind die zwei gestapelten Doppelsporthallen mit der jeweils zugeordneten zweigeschossigen Nebenraumspange (unten: Geräteräume und Regieräume, oben: Umkleiden und Sanitärräume). Die Spielfeldflächen wurden zur Bonhoeffer-Straße hin angeordnet und können durch die Nordost-Ausrichtung ohne störende Blendwirkung über großzügige Glasfassadenbänder belichtet werden. Die ortstypische Hinterhofsituation zwischen Schule und Sporthalle ermöglicht auch eine natürliche Belichtung und Belüftung der Umkleiden und Sanitärräume.
Der Hallenbaukörper wurde in Stahlbetonverbundbauweise errichtet. Über den Stahlbetonwänden spannen Verbunddecken aus Stahlbetondeckenscheiben und Stahlträgern mit F90-Anstrich. Um die nutzungsbedingten Schwingungen der unteren Hallendecke auszugleichen, wurden die Stahlträger mit Schwingungstilgern ausgestattet. Die Vorhangfassade an der Bonhoeffer-Straße wurde mit hellgrauen Faserzementplatten bekleidete. Die in Siebdruck aufgebrachte, plattenübergreifende Darstellung von Läuferinnen belebt die Fassade und macht die Funktion des Gebäudes nach außen hin sichtbar. Der Grünraum der Pausenfläche setzt sich als Fassadenbegrünung an der südöstlichen Giebelfassade des Gebäudes fort. Auch das Flachdach der Sporthalle wurde begrünt.