Umhüllen und Konstruieren: Wände, Fassade, Dach 9783035603378, 9783034602068

Table of contents :
Vorwort der Herausgeber
Inhalt
Grundlagen
SELBSTTRAGENDE HÜLLEN
NICHT SELBSTTRAGENDE HÜLLEN
Dächer
Beispiele
Anhang
Literaturverzeichnis?/ Bildnachweis
Index
Impressum

Citation preview

SCA L E U m h ü llen u n d ko ns t ruier en

SCALE

umhüllen und konstruieren wände, FASSADE, DACH

He r au s g ebe r

Ale x ander Reichel Kerstin Schult z Au to r e n

E va Maria Herrmann Martin Kr ammer J örg St urm Susanne Wart zeck

Birkhäuser Basel

Vorwort d er Her ausgeber

Architektur wird über die Fassade, die Gebäudehülle sichtbar. Häuser, Stadträume, ebenso Landschaften werden zunächst in ihrer äußeren Gesamtgestalt und dann erst in ihren Details wahrgenommen. Die Fassade prägt den Ausdruck des Gebäu­ des und damit den Straßenraum und die Landschaft, in der das Gebäude steht. Der fünfte Band der Reihe SCALE befasst sich daher mit der Fassade von Gebäu­ den, die sich wie Hüllen um Architekturen legen und aus der Konstruktion heraus entwickelt werden. Im Titel Umhüllen und Konstruieren ist die Ambivalenz des The­ mas, die Poesie und Flüchtigkeit der Wirkung einerseits und die sachliche Notwen­ digkeit der Herstellung andererseits, zu spüren. Der vorliegende Band beschreibt gemeinsam mit dem dritten Band, Tragen und Materialisieren, alle für die Konstruk­ tion nötigen Bauteile eines Gebäudes und stellt diese in einen Zusammenhang, vom zeichnerischen Entwurf bis zur technischen Umsetzung. Dabei wird deutlich, wie veränderte Entwurfsprozesse das konstruktive Denken beeinflussen. Mit den tech­ nischen und methodischen Weiterentwicklungen der letzten Jahrzehnte entstehen die Fassadenkonzepte zunehmend virtuell und losgelöst von technischen Zwän­ gen. Dabei bleiben sie nicht mehr nur auf die Senkrechte beschränkt, sondern „um­ hüllen“ das gesamte Gebäudevolumen. Folgerichtig widmet sich das vorletzte ­Kapitel dieses Bandes dem klassischen Dachtragwerk sowie den Grundlagen der Dacheindeckungen und verweist auf den baukonstruktiven Zusammenhang. Die Hülle ist als Gesicht eines Gebäudes der unmittelbare Ausdruck des Hauses, ein Zeugnis seiner jeweiligen Entstehungszeit und der Haltung des Architekten. Gottfried Semper trat als Vertreter des Historismus vor etwa 150 Jahren vehe­ ment für die Bekleidung der Fassade ein. Er verstand den Gebäudekorpus als fes­ tes Volumen, das, ähnlich wie der Mensch mit textiler Kleidung, „angekleidet“ wer­ den sollte. Der Deutsche Werkbund und der sich auf das Bauhaus berufende internationale Stil verachteten nur gut fünfzig Jahre später diese Haltung und ver­ langten von Materialien und Funktionen – und damit auch von der Fassade – Ehr­ lichkeit und Werkgerechtigkeit. Durch diese Emanzipation der Architekturformen und ihre Gegenbewegung, die Postmoderne, wurde aus unserer Sicht die Basis für die heutige Vielfalt der Gebäudehüllen gelegt. Diese vereinen Ästhetik, Technik und Funktion. Sie können eigenständiger Abschluss eines Raumes sein, diesen beein­ flussen oder ihn gar erzeugen. Die Weiterentwicklung der Bautechnik hinsichtlich Bauphysik, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit stellt zusätzlich neue Fragen und formuliert neue Antworten für die Ausbildung der Fassade. Aus dieser Diskussion heraus halten wir es für wichtig, Grundlagen aufzuzeigen, die Hüllen nicht nur abstrakt als virtuelles Bild generieren, sondern darüber hinaus Fähig­ keiten vermitteln, die jeweilige Idee im Detail, authentisch und technisch korrekt umzusetzen. Die Vielfalt der Entwurfsmöglichkeiten spiegelt sich in der Vielfalt der heutigen Ausführungsmöglichkeiten wider. So beschreibt dieser Band in seinem Hauptteil die unterschiedlichen Systeme und Wirkungen vorgehängter Fassaden und stellt deren Prinzipien und Eigenheiten vor. Auf einem Grundlagenkapitel

­ ufbauend wurden hinsichtlich der Entwicklung und der Ausblicke auf symbolische, a gestalterische und technische Möglichkeiten die unterschiedlichen Hüllen in selbst­ tragende und nicht selbsttragende Fassaden gegliedert. Hier finden sich vor allem bei den selbsttragenden Hüllen Gemeinsamkeiten zu den im Band Tragen und ­Materialisieren dargestellten Konstruktionsweisen und gleichzeitig die prinzipiel­ len Unterschiede im konstruktiven Aufbau eines Gebäudes bei nicht selbsttragen­ den Hüllen, sogenannten vorgehängten Fassaden. Was kommt zuerst: Tragwerk und Struktur oder Aussehen und Wirkung? Diese Am­ bivalenz zieht sich für alle Beteiligten durch den gesamten Planungsprozess und kann nur integrativ gelöst werden. Beide SCALE-Bände zeigen, dass Gestaltung, Material und Tragwerk nicht nur voneinander abhängen, sondern von dieser Wech­ selwirkung profitieren und erst zusammen die ansprechende Wirkung eines Ge­ bäudes erzeugen. Unterstützt wird diese Wirkung durch die Qualität der Umset­ zung in jedem Maßstab – in der Konzeptidee wie im Detail. Der vorliegende Band spannt den Bogen deshalb über die verschiedenen Ebenen hinweg und stellt an­ hand ­detaillierter Zeichnungen den Zusammenhang von Entwurfsprinzipien und Kon­struktionsdetails dar. Umhüllen und Konstruieren vervollständigt die Kernfelder der vorliegenden Baukon­ struktionsreihe SCALE und wäre nicht möglich gewesen ohne einen langen und enga­gierten Einsatz aller Autoren und Mitwirkenden, denen wir auf diesem Wege herzlich danken. Auch den Architekten und Fotografen, die uns ihre Projekte und Fotografien zur Verfügung gestellt haben, danken wir herzlich. Vor allem aber der Autorenredaktion, Eva Maria Herrmann, die die Fäden zusammengehalten hat, und ­Andrea Wiegelmann, die die Reihe konzipiert und konstant begleitet hat. Dem ­Birkhäuser Verlag danken wir für die gute Zusammenarbeit über einen langen Zeit­ raum. Es hat erneut Freude bereitet, an diesen wesentlichen Fragen der Architek­ tur und ­ihren Wirkungen zu arbeiten. Wir wünschen ein inspirierendes und nach­ haltiges Lesen. Darmstadt / Kassel, 31. 03. 2015 Alexander Reichel, Kerstin Schultz

grundlagen

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SEL B STTR AGENDE HÜL L EN

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NICHT SEL B STTR AGENDE HÜL L EN

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dächer

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beispiele

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anhang

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u m h ü llen u n d ko ns t ruier en Grundlagen

k apit el 1

EINL EITUNG

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Kult ureller KOn t e x t – historie

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Ort und Verort ung

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Klima

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H üllprinzipien

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Äst he tik , AUsdru ck und Sy mbolik

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Komp osition und Prop ortion

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Mat erial und Te x t ur

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T y p ologie und N u t zung

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H ülle und Konst ruk tion

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Schu t z

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Ökonomie und Prozessqualität

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Ökologie und L ebensz y k lus

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Re vitalisierung, Abfall und Recycling

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Ausblick

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10 Grundlagen

Einleit ung

Schon seit Urzeiten errichtet der Mensch Behausungen, um sich vor Witterung, wilden Tieren und Feinden zu schützen. Die Hülle bildet dabei die Grenze zwischen ­äußeren Umwelteinflüssen (ortsspezifischen und klima­ tischen Bedingungen) und geborgenem Innenraum, der mit möglichst gleichbleibender Raumtemperatur und mög­lichst gleichbleibendem Raumklima alle erforderli­ chen Nutzungen ermöglicht. Mit den heutigen Ansprü­ chen an das allgemeine Wohlbefinden sind die Anforde­ rungen komplexer geworden, das Wesen der Gebäudehülle mit ihrer schützenden Funktion ist jedoch erhalten geblie­ ben. Umgekehrt wirkt die Gebäudehülle auch nach außen. Sie ermöglicht Kommunikation und Freiraumbeziehungen. Mit dem Begriff Gebäudehülle wird im Normalfall die Fas­ sade beschrieben. Doch das ist zu kurz gegriffen. Im ­Folgenden werden die verschiedenen Bauelemente wie ­Sockel, Wand und Dach zusammenfassend betrachtet. Diese können wie eine Haut das Gebäude überziehen und sind für alle Aufgaben zuständig, die sich aus den Einflüs­ sen der Umgebung ergeben. Durch die bestehenden man­ nigfaltigen Anforderungen und Variationen haben sich im Laufe der Jahrhunderte Varianten herausgebildet. Entscheidenden Einfluss auf die Ausgestaltung der Ge­ bäudehülle hatten dabei der jeweilige Ort mit den klima­ tischen und kulturellen Verhältnissen sowie das dort vor­ gefundene Material. Die Verfügbarkeit der Materialien vor Ort spielte historisch eine entscheidende Rolle und gewinnt durch aktuelle, ökologische Anforderungen wie­ der an Bedeutung. In ihrer Anhäufung und Dichte beeinflussen sich Gebäude untereinander, es entstehen ländliche und städtische Siedlungsstrukturen. Der Standort eines Gebäudes ist

somit von übergeordneter Bedeutung und nimmt elemen­ taren Einfluss auf Gestalt und Ausbildung der Hülle. Wäh­ rend Nomaden elementierte Hüllelemente in Form von zeltartigen Konstruktionen für den flexiblen temporären Einsatz entwickelten, formten Sesshafte massive, orts­ feste, auf Dauerhaftigkeit angelegte Hüllformen. Ebenso bringt der Ort kulturelle und historische Abhän­ gigkeiten mit sich. So kann je nach Kulturkreis und Epo­ che die Verbindung oder Trennung von öffentlichem und privatem Raum sichtbar werden und dabei die sozialen Strukturen der Gesellschaft widerspiegeln. Die Gebäu­ dehülle war und ist bis heute Ausdruck des sozialen Stan­ des und der gesellschaftlichen Position seiner Nutzer. Bei öffentlichen und repräsentativ genutzten Gebäuden zeigt die Fassade immer auch die Haltung ihrer Erbauer gegenüber der Gesellschaft und wird seit jeher zur Re­ präsentation von Reichtum, Einfluss und Macht genutzt. Die Nutzung eines Gebäudes hat wesentliche Auswir­ kung auf die Konstruktion und Gestaltung der Fassade. Das enge Zusammenspiel von Fassade, Gebäudestruk­ tur und Konstruktion bestimmt die Gliederung, Transpa­ renz und Öffnungen. War bis in das 20. Jahrhundert die Gebäudehülle in der Regel nicht nur Raumbegrenzung, sondern auch Teil des Tragwerks, ergeben sich mit der Entmaterialisierung der einst statischen Wand zur vorgehängten Fassade, die konstruktive bis symbolische Funktionen erfüllen kann, vielfältige ästhetische und funktionale Möglichkeiten. Gibt es bei massiven, tragenden Hüllen Einschränkungen in der Gestaltung der Öffnungen (Lochfassade), ermög­ licht die stetige Weiterentwicklung neuer Baustoffe eine Loslösung der Hülle vom Tragwerk und damit Flexibilität

1 Zeltkonstruktion im Orient In den von Holzmangel geprägten ariden Zonen Persiens und Arabi­ ens wurden Zeltstangen mit zug­ festen Tüchern überspannt, um ­große, durchlüftete Hüllen, die gleichzeitig Sonnenschutz bieten konnten, zu bauen. Die Konstruk­ tionshöhe war durch die Stablänge, Tuchgröße und -festigkeit sowie den Fertigungsprozess der bis zu ihrer Verspannung instabilen Kon­ struktionen begrenzt. 2 Borie in Südfrankreich Das Kraggewölbe aus kleinforma­ tigen, naturbelassenen flachen Steinen ist im ländlichen Umfeld bis in die Neuzeit verbreitet. Die in den Spitz laufenden Steinhäuser werden ohne Zement und Mörtel gebaut. Die Verlegung spiegelt auch durch die Kleinteiligkeit die handwerkliche Konstruktion wider. 1

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Einleitung  11

und Freiheit in der Gestaltung der Fassade. Die tragende Konstruktion des Gebäudes kann hinter der Hülle ver­ schwinden, im Spiel mit ihr ablesbar sein oder sogar zum eigentlichen Gestaltungsthema des Erscheinungsbildes werden. Die umschließende Hülle steht in direktem Zu­ sammenhang zur Nutzung, zum Tragwerk und den gebäu­ detechnischen Anlagen. Als Teil des Gesamtgefüges ist die stetige Rückkopplung zwischen Funktion, Konstruk­ tion und Ausdruck notwendig. Eine Gebäudehülle reduziert sich nicht auf die Gebäudeoberfläche. Sie erfüllt eine Vielzahl von Funktionen. Die Qualität einer Hülle lässt sich nur im Gesamtzusammen­ hang von funktionalen, konstruktiven, gestalterischen, ökologischen und soziologischen Kriterien bewerten. Je nach Konzeption übernimmt sie neben der Aufgabe des Schutzes auch Aufgaben des Tragens, der Klimatisierung, der Belichtung und der Kommunikation mit der Umwelt. Der Ausdruck und die Form einer Fassade ergeben sich im Zusammenspiel der vielfältigen Anforderungen an die Gebäudehülle. So können bei einer Fassadengestaltung die Nutzung, Funktion oder Konstruktion im Vordergrund stehen oder die Fassade als rein skulpturale und räum­ liche Plastik wirken. Sie kann symbolhaft oder bildhaft die Nutzung des Gebäudes nach außen dokumentieren oder als Landmark (z. B. Leuchtturm) einen konkreten Zweck erfüllen. Das Zusammenspiel dieser Faktoren bestimmt das Erscheinungsbild und den Gesamteindruck des Ge­ bäudes. Die Hülle als aktives System eines nachhaltigen Energiekonzeptes ist eine zeitgenössische Entwicklung. Sie findet je nach Haltung und Möglichkeit Ausdruck in einfachen Klappläden zur Verschattung an Fenstern oder

3 Curtain Wall House, Tokio, 1997, Shigeru Ban Das Curtain Wall House ist Sinnbild für die Emanzipation der Hülle vom Tragwerk. Der Wetterschutz geschieht über einen textilen ­Vorhang, der im geöffneten Zu­ stand die Grenze zwischen Innen und ­Außen auflöst. Der private Raum wird öffentlich, der öffent­ liche Raum Teil der Privatsphäre. 4 Oper Oslo, 2008, Snøhetta Die Bauteile Sockel, Wand und Dach gehen nahtlos ineinander über zugunsten einer begehbaren Dachlandschaft. Der Bevölkerung wird ein Stück öffentlicher Stadt­ raum überlassen.

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in Glasfassaden mit gesteuerten Zuluftöffnungen, Tages­ lichtlenksystemen oder integrierten Fotovoltaikpanee­ len zur Energiegewinnung. Zunehmend wird bei der ökologischen Bewertung einer Fassade nicht nur der Energiebedarf oder Energiegewinn während der Nutzung bewertet, sondern die Ökobilanz auf den gesamten Lebenszyklus der Bauelemente aus­ geweitet: von der Gewinnung des Materials bis zur Ent­ sorgung der Hülle. Hier wird der Zusammenhang zwi­ schen Wirtschaftlichkeit und Ökologie deutlich. Neben den Erstellungskosten kann die Gesamtbetrachtung des Lebenszyklus wichtige Aussagen zur Wirtschaftlichkeit der Fassade während der Nutzungsdauer geben. Dabei werden auch Reinigung, Pflege und die Renovierungsund Erneuerungszyklen der Materialen einbezogen. Gebäudehüllen sind demnach nicht als isolierte Bauteile, sondern als in den Entwurfsprozess integrierte, kom­ plexe Elemente zu begreifen. Dadurch steigen auch die Anforderungen an das Planungsteam und die Planungsund Ausführungsprozesse. In Kombination mit dem Scale-Band Tragen und Materialisieren sollen die The­ men Umhüllen und Konstruieren die Grundsysteme und Prinzipien von Tragwerk und Fassade von der Gründung bis zum Dach in den Fokus rücken, um die Bandbreite der Möglichkeiten und Einschränkungen von Hüllen aufzu­ zeigen und ein Verständnis für deren technische Umset­ zung zu entwickeln. Die vorliegende Publikation soll animieren, lösungsorien­ tiert zu denken, mit einer steten Rückkopplung zu Kon­ text, Typologie und Konstruktion, statt sich streng einem Entwurfsprinzip zu unterwerfen.

12 Grundlagen

Ku lt ureller Kon te x t – Historie

Der ursprüngliche architektonische Raum folgt den ein­ fachsten funktionalen Anforderungen – Schutz zu bie­ ten – durch die Nutzung lokal verfügbarer Materialien. Abgeleitet aus der leichten, aber wirkungsvollen Bauart der Nomadenzelte, die heute noch mit ihrem System aus Trag­ struktur und schützender Hülle unter extremen klimati­ schen Bedingungen im Einsatz sind, entwickelte Gottfried Semper Mitte des 19. Jahrhunderts seine Fassadentheo­ rie. Wie in der Mode umhüllt das ­Gewand den Raum mensch­ lichen Daseins. Dabei gab Semper nicht der funktionalen Technik des Bauens Vorrang, sondern dem symbolisch-kul­ turellen Anspruch an die Zweckmäßigkeit von Architektur. Folgen die frühen, der Situation anpassungsfähigen Bau­ ten rein funktionalen Aspekten, wandelt sich im Laufe der Geschichte die Bedeutung der Behausung von der rei­ nen Schutzfunktion hin zur Baukunst als gestaltgebende Disziplin. Auf Dauerhaftigkeit ausgerichtete Bauwerke lösen die auf- und abbaubaren Hüllstrukturen der wan­ dernden Völker ab. Wie auch bei der Bekleidung Farbig­ keiten, Webmuster und Texturen variiert werden, ent­ wickeln sich bei Gebäuden durch die Positionierung von Öffnungen, Anordnung von Tragwerken wie Bögen und Säulen, Friesen, Bemalungen und plastische, figurative Elemente eigenständige Ausdrucksformen. Bereits in der Antike entsteht der Begriff der Fassade (von lat. „facies“, Gesicht) vor allem für repräsentative Bauten (sakrale wie profane) als Definition der Schau­ seite ­eines Gebäudes. Das von menschlicher Hand ­gestaltete Bauwerk symbolisiert die Wechselwirkung ­zwischen dem Individuum, dem Außenraum und der Ge­ sellschaft. Dies reicht vom klimatischen und topografi­ sche Kontext über das Abbild von Gesellschaftsformen, politischem Wirken, Religionszugehörigkeit und ethni­ schen Gruppen bis zur Verfügbarkeit lokaler Ressourcen. Das Bauwerk fungiert wie ein Informationsträger und ist zugleich Zeitzeuge der unterschiedlichen Epochen. Immer schon haben sich Menschen der Kraft des Aus­ drucks beziehungsweise der äußeren Gestalt bedient. Die Pyramiden sind Ausdruck einer gewaltigen Umhül­ lung des Pharaos, der damit seine Macht und die Ver­ bindung zum Himmel auch posthum manifestiert. Wäh­ rend die frühen demokratischen Strukturen der Griechen und Römer bei den Wohnhäusern private introvertierte ­Innenhöfe ausbildeten, wurden die öffentlichen Tempel umso aufwendiger gestaltet. Im Zuge der Entwicklung der bürgerlichen Gesellschaft und des Handwerks seit dem Mittelalter werden auch Fassaden von Profanbauten zunehmend zu repräsenta­ tiven Zwecken verziert. Öffnungen kommt eine beson­ dere Bedeutung zu. Sie vermitteln als mehr oder weniger geöffneter Filter zwischen Außen- und Innenraum.

Obwohl Fenster bei Wohnbauten lange Zeit in ihrer Größe begrenzt blieben, wurden die Öffnungen an sich oft auf­ wendig gestaltet. Farbige oder strukturierte Umrandun­ gen betonen ihre Bedeutung in der Fassade. Die Baukunst der Gotik enthebt erstmals durch Elemente wie Stützen, Strebebögen, Rippen oder Pfeiler Teile der Außenwand ihrer statischen Funktion. So können große, durch Maßwerk gegliederte Fenster realisiert werden. Während in der Gotik die Konstruktion die Hülle darstellt, lösen sich während der Renaissance die Fassaden erst­ mals vom Gebäude und werden als selbstständiges Ge­ staltungselement begriffen.  Neue Konstruktionen und Materialentwicklungen wie die Skelettbauweise und neue Gebäudetypologien wie In­ dustriegebäude und Warenhäuser verändern im Zeitalter der Industrialisierung ab Mitte des 19. Jahrhunderts das Bauen grundlegend. Großflächig verglaste Fassaden­ öffnungen entstehen und bilden den Übergang zu den ersten Ganzglasfassaden. Mit der beginnenden Moderne verringert sich damit auch der Einfluss der Gebäude­ konstruktion auf die umschließende Hülle, die Hülle emanzipiert sich als eigenständiges Gestaltbauteil. Die Trennung von Tragwerk und Hülle kann bis zur völli­ gen Auflösung dieses ursprünglichen Zusammenhanges führen. In der Postmoderne, eine Architekturrichtung der 60er- bis 80er-Jahre des 20. Jh., werden Fassaden als Kulissen oder Bühnenbilder vor die Hauptansicht eines Gebäudes gestellt und beziehen sich damit wieder auf die Renaissance. In der Folge löst sich die Fassade zum Teil völlig ab und wird zu einer selbstständigen, skulptu­ ralen Form mit eigener, zum Teil ikonografischer Bedeu­ tung. Der Spagat zwischen Bewahren und kreativer Wei­ terentwicklung ist groß. So kann das Einfrieren eines Idealzustands zu Kulissenarchitektur und Rückschritt führen, ebenso wie durch Missachtung des kulturellen Kontexts Fremdkörper entstehen, die mehr der willkür­ lichen Effekthascherei dienen als einer Integration in ein städtisches Gefüge. Auch heute spiegelt die Schnittstelle zwischen Innen- und Außenraum den kulturellen Kontext wider, als Rückschluss auf die sozialen Strukturen der Gesellschaft und den Ort, an dem sie entstanden sind, und im Sinne der Moderne, in der Offenheit, Transparenz und Gestaltung als Ausdruck der demokratischen Gesellschaft verstanden werden. In Zukunft werden die Funktionen einer Fassade noch ­erweitert. Der technische Fortschritt hat es ermöglicht, dass Fassaden und Dächer Energie absorbieren und ­verarbeiten, Schmutz schlucken, Schall dämmen und In­ formationen transportieren. Hoch technisiert übernimmt die Hülle verschiedene Aufgaben, die sich auch in der ­Gestalt abbilden – unauffällig bis akzentuiert.

1 Traditionelle Behausung in ­Kamerun aus gepresstem, sonnen­ getrocknetem Lehm in Form einer konischen Schale. 2 Rathaus in Stralsund, ab 1278: Die prächtige Fassade ist als Schauwand zur Repräsentation des dahinterliegenden dreigeschossi­ gen Rathauses überhöht. 3 Togu-do, Kyoto, 15. Jahrhundert: Der Togu-do ist im Stil der ShoinArchitektur erbaut. Vor der Nutzung als Tempel als privates Wohngebäu­ de gebaut, befindet sich im Togu-do ein Zimmer für die Teezeremonie, das als Urtyp für alle späteren Tee­ zimmer in Japan diente. 4 Palazzo am Canale Grande, ­Venedig, frühes 15. Jahrhundert: Der feingliedrige Palast ist ein ­bezeichnendes Beispiel für die ­besondere Ausprägung der vene­ zianischen Gotik. 5 Grote Markt, Antwerpen, ab dem 16. Jahrhundert: Der Status der Stadt Antwerpen im 15., 16. Jahr­ hundert als eine der Handelsmetro­ polen Europas und kulturelles ­Zentrum wird durch die aufwendig gestalteten Zunft- und Bürger­ häuser manifestiert. 6 Majolikahaus, Wien, 1898, Otto Wagner: Geprägt von der Hüllen­ theorie Gottfied Sempers, nutzt Otto Wagner die Fassadenbeklei­ dung mit dünnen kostbaren Mate­ rialien – hier in Form von Fliesen mit floralen Motiven –, um dem ­Gebäude ein von der Konstruktion unabhängiges Erscheinungsbild zu geben. 7 Faguswerk, 1911–1913, Alfeld, Walter Gropius und Adolf Meyer: Das Material Glas wird raum­ abschließend unabhängig vom Tragwerk verwendet. Die stützenlos ausgeführte Ecke betont die Leich­ tigkeit der transparenten Hülle. 8 Seagram Building, New York, 1957, Mies van der Rohe: Das bronzefarbene Hochhaus gilt als ­Inbegriff der „Haut und Knochen“Architektur Mies van der Rohes und ist idealtypisches Vorbild der heu­ tigen Wolkenkratzer. Die Fassaden­ gliederung erfolgt durch filigrane Bronzeprofile, deren Achsabstände zu den Gebäudeecken verkürzt ­werden, um die Vertikalität des Hochhauses zu betonen.

Kultureller Kontext – Historie  13

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14 Grundlagen

ORT und Verort ung

Die individuelle Einbindung in die Umgebung, die den Ort betreffenden geschichtlichen, kulturellen, klimatischen sowie materialbedingten Zusammenhänge, erfordern eine sorgfältige Analyse des Kontexts. Denn erst der ­Dialog mit der realen Umgebung macht die Qualität von Architektur sicht- und erlebbar und im Gegenzug wird ein missverstandener Ortsbezug die Akzeptanz und Selbst­ verständlichkeit eines Bauwerks beeinflussen. Dabei geht es nicht nur um den Stadtraum, die Landschaft und Topografie, sondern ebenso um klimatische Bedingun­ gen und Ressourcen vor Ort, die Einfluss auf die Nutzung von Energie und Technologie, aber auch baurecht­liche Anforderungen haben. Glasfassaden zum Beispiel spiegeln den städtischen / landschaftlichen Kontext wider und umgekehrt lassen sie je nach Blickwinkel, Reflexion und Tageszeit die Spie­ gelung oder den Einblick ins Gebäude in den Vordergrund treten. Transparenz und Durchblick lassen sich betonen, um eine Auflösung des Gebäudes in Stadtraum oder Landschaft zu erzielen.  1 Gebäude stehen im Dialog mit ihrer Umgebung. Dabei können sie sich angleichen oder bewusst von der Land­ schaft oder dem Umfeld abheben. Die Grasdachhäuser Islands fügen sich durch das verwendete Material in die Landschaft ein und greifen dabei die hügelige Topogra­ fie der Umgebung auf. Im Gegensatz dazu können sich Hüllen auch im kulturellen Kontext integrieren und zu­ gleich komplett von ihrer Umgebung abheben, durch komplementäre Farbgebung oder die ungewohnte Optik eines traditionellen Materials.  2 Identität und Tradition bekommen in einer globalisierten Welt wieder einen anderen Stellenwert. Verfügbare regio­ nale Ressourcen, Wissen um Materialeinsatz, alte und neue Verarbeitungstechniken und ökonomische Trans­ portwege gewinnen an Bedeutung.

Gesellschaftliche Anerkennung spiegelt sich auch im Selbstverständnis von Architektur wider. Traditionelle Bauweisen und moderne Formsprachen ergänzen sich  3 sinnvoll. Nicht nur die Ausrichtung eines Gebäudes nach Sonnen­ stand und Grundstücksgrenzen definiert den Ort, auch der Baugrund in seiner Ausformung als Ebene, Schräge, Mulde oder auch Wasserflächen nimmt Einfluss auf des­ sen Ausformulierung. Den Vorgaben des Geländes kann der Entwurf auf unterschiedlichste Weisen begegnen. ­Topografische Bedingungen wie weiche Hügellandschaf­ ten oder schroffe Felsen, aber auch der Wechsel der Far­ bigkeiten im Laufe der Jahreszeiten können starken Ein­ fluss auf den Entwicklungsprozess haben. Das Gebäude kann dabei dem Umfeld entgegentreten, sich widerspie­ geln, das Gelände fortsetzen oder sich vollständig in ihm auflösen. Die Einbeziehung des vorhandenen Kontextes bestimmt den Entwurf mit. In Gegenden, wo die Bauten in hohem Maß der Witterung ausgesetzt sind, bildet ein ­Sockel den Übergang zwischen Geländefläche und Bau­ körper. Neben der Schutzfunktion kann der Sockel – in Material, Oberfläche und auch Farbe abgesetzt – auch  4 Im Gegen­ entwurfsbestimmendes Element sein. zug kann ein vom Raumprogramm bestimmtes Gebäude deutlich kleiner wirken, wenn sich die Gebäudevolumina  5, 6 Wo erforder­ zum Großteil im Erdreich befinden. lich, können sich Neubauten unauffällig in landschaftlich schützenswerte Areale oder gewachsene städtische ­Gefüge integrieren oder durch eine besondere Position ­hervorgehoben sein. Die Topografie des Ortes stellt ­dabei auch Anforderungen an das Material und die Kon­ struktion. Ein frei stehendes, exponiertes Gebäude muss ­regendichter, winddichter und dauerhafter ausgebildet sein als ein topografisch geschütztes Bauwerk im Ver­ bund einer Siedlung.

1 Hochhausensemble Ulmen­ straße, Frankfurt am Main, 2009, Max Dudler: Zwei bestehende Hochhäuser werden mit einer zeit­ genössischen Elementfassade ­revitalisiert, deren Erscheinungsbild sich aufgrund des proportionalen Öffnungsanteils und der Materia­ lität dennoch in die gründerzeitliche ­Bebauung einfügt. 2 Ökumenisches Forum, Hamburg, 2012, Wandel Hoefer Lorch: Das Material Backstein wird ortstypisch in Farbigkeit und An­mutung ver­ wendet, aber dennoch neu interpre­ tiert durch Form und Ausdruck als vorgehängte hinter­lüftete Fassade.

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3 Floating House, Ontario, 2008, MOS Architects: Die vielfältigen ­Eigenschaften wie etwa die Schwimmfähigkeit des Werkstoffs Holz werden genutzt, um ein Ferien­haus an Land aus vorge­ fertigten Holzelementen zusam­ menzufügen und später auf einem Ponton schwimmend an einer ­Insel im See zu fixieren.

ORT und Verortung  15

4 Holzhäuser im Wallis Aus dem Ort (Klima und Topografie) und Material (Ressource Holz und Stein) entsteht eine spezifische, ortsbezogene Typologie. Der ­Sockel aus Naturstein ist Höhen­ ausgleich, Schutz vor Schnee und Feuchte zugleich und Gründung für das Holztragwerk. Die vertikale Nutzungsstruktur – Sockel, Stall, Wohnen – und damit der Gebrauch von natürlicher Lüftung und Wärme prägt die Wohnstruktur der Region. 5 Besucherzentrum am Herkules, Kassel, 2011, Staab Architekten: Aus dem Ort (Topografie und Blick zum Kulturdenkmal Herkules) ent­ steht die Form. Das Gebäude folgt dem natürlichen Gefälle und ver­ bindet über die geschickte Integra­ tion verschiedener Funktionen den Niveausprung, ohne zu viel Volumen am Hang zu generieren.

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6 Erweiterung Städel Museum, Frankfurt am Main, 2012, ­Schneider + Schumacher: Die ­Besonderheit des Ortes (Freifläche im innerstädtischen Raum) bleibt durch die unterirdische Nutzung ­erhalten. Der Flächenbedarf des Ausstellungshauses wird über das unterirdische Volumen gedeckt, das gefiltertes Licht von oben er­ hält und zugleich die Nutzung der Dachfläche als Freifläche erlaubt.

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16 Grundlagen

Klima

Die traditionelle Ausbildung von Fassade und Dach war und ist bis heute maßgeblich durch das lokale Klima be­ stimmt. Wand- und Dachkonstruktionen haben sich ent­ sprechend der je­weiligen handwerklichen Fähigkeiten entwickelt. Material und Konstruktion wurden dabei so eingesetzt, dass eine wirtschaftliche Errichtung und eine möglichst lange ­Lebensdauer gewährleistet waren. Die Gestalt des Bau­körpers – Volumen, Dachneigung und Dachüberstand – steht dabei in direkter Abhängigkeit zu den jeweiligen ­Außenbedingungen. Das Klima ist seit jeher Impulsgeber für die nur aus der ­tradierten Erfahrung heraus entwickelten Bauten – auch ­autochthones Bauen genannt –, das klima- und nutzungs­ gerecht mit vor Ort vorhandenen natürlichen Ressourcen auskommt. In Regionen mit hohen Belastungen durch Schneefall sind häufig flache Dachformen mit Naturstein­ deckung (zusätzliche Masse gegen die Gefahr des Abhe­ bens sowie gegen unkontrolliertes Abrutschen von Schnee, um dessen dämmende Eigenschaft zu nutzen) und großem Dachüberstand vorherrschend, während steile Dächer, de­ ren Konstruktionen bis nahe an das Gelände gezogen sind, den horizontalen Lasten aus starkem Wind und Regen trot­ zen können.  1 In niederschlagsarmen, heißen Klima­ zonen haben sich meist Pult- oder Flachdächer durchge­ setzt. Die Sonneneinstrahlung in das Gebäude wird dort durch große Vor­dächer, kleine Atrien und eine dichte Be­ bauung minimiert. Massive, dicke Wände und kleine Fens­ teröffnungen ­bilden eine Speichermasse, die phasenver­ schoben die Kühle der Nacht über den Tag hinweg abgibt.  2 Große Dachüberstände bilden klimatische Zwischen­ zonen und verhindern eine Überhitzung im Sommer. Vielfältige Anforderungen, die mit mehr oder weniger technischem und funktionalem Aufwand zu bewerkstel­ ligen sind, beeinflussen auch weiter die Entwicklung und Ausführung der Hülle. Die lokalen Witterungseinflüsse von außen sollen die Behaglichkeit und den Komfort der Innenräume nicht einschränken. Dabei geht es nicht nur um extreme Klimaschwankungen zwischen Tag und Nacht, zwischen Sommer und Winter oder in subpolaren bis tropischen Gebieten. Auch in gemäßigten Klima­ zonen, wie sie in Mitteleuropa vorherrschen, weist das Klima große regionale Unterschiede auf. Jedem Ort liegt ein spezifisches Klima zugrunde, das sich aus Topogra­ fie und Lage bestimmt. Hier sind nicht nur Berg-, Land- und Seeregionen zu unter­ scheiden, sondern auch mikroklimatische Verschiedenhei­ ten zu berücksichtigen – wie von Landschafts- zu Stadt­ raum oder auch innerhalb eines städtischen Gefüges. Die genaue Analyse regionaler Klimadaten, überschlägig ein­ sehbar in den Normen zum Wärmeschutz und abrufbar über Datenbanken der regionalen Wetterstatio­nen, ist da­ mit eine grundlegende Voraussetzung für den Entwurf der Gebäudehülle.  SCALE, Bd. 2, Wärmen und Kühlen

Während die durch die Standortwahl festgelegten Außen­ bedingungen nicht verändert werden können, ist die Art und Intensität der Nutzung von Fassade und Dach durch die Planung beeinflusst. So unterliegen Infrastrukturen und Industriebauten anderen Behaglichkeitskriterien als Wohnbauten oder Kultur- und Sportstätten.  Typologie und Nutzung, S. 28

Neben den allgemeinen Anforderungen an thermische Be­ haglichkeit für den Innenraum muss die Fassade weitere Funktionen erfüllen. Akustische Anforderungen wie Schutz vor Lärmbelästigung durch Verkehr und produ­ zierendes Gewerbe sind zu bedenken, ebenso wie hy­ gienische Anforderungen an Luftwechsel, Raumluft und ­Abschirmung von Luftverschmutzung von außen. Die Re­ duzierung von Blendung und störenden Kontrasten bei gleichzeitiger Erfüllung der Anforderung an ausreichen­ den Tageslichteinfall stellt Anforderungen an Art und Größe von Öffnungen wie an die Bauteile Verschattung  SCALE, Bd. 1, Öffnen und Schließen Die und Lichtlenkung. energieeffiziente Nutzung der Fassade bis hin zur Ener­ gieerzeugung und -regulierung führt zur komplexeren Aus­ bildung der Hülle. Je besser die thermischen Eigenschaf­ ten der Hüllbaustoffe sind, umso weniger Energiebedarf fällt im Sommer für Kühlung und im Winter für Heizung an. Durch die Globalisierung gleichen sich Materialien und Konstruktionen immer weiter an. Mit Beginn der Indust­ rialisierung wurde es möglich, durch neue Technik und Verkehrswege die lokale Abhängigkeit von Witterung und Baustoffen weitgehend aufzuheben. Erst aktuelle Nach­ haltigkeitsbetrachtungen zeigen erneut Ressourcen- und Energieeinsparungen regionaler Materialien und Typolo­ gien zum Schutz vor Wärme und Kälte auf.  3 Welche klimatischen Einflüsse herrschen vor Ort und wie ist darauf zu reagieren? Wie viel Energieeintrag ist durch das Sonnenlicht zu erwarten und wie kann Schutz vor Sonnenlicht bei gleichzeitig funktionaler Nutzung des­ sen in die Planung integriert werden? Statt mit immer größerem technischen Aufwand die wachsenden Anfor­ derungen an eine Gebäudehülle zu kompensieren, muss eine zukunftsfähige Architektur angemessen in Gestalt und Materialität auf die vorhandenen klimatischen Be­ dingungen reagieren. Erst das umfassende Abwägen ­aller Einflussgrößen und deren Abhängigkeiten untereinander kann die Basis für die Planung und Realisierung der Ge­ bäudehülle bilden. All diese orts- und kulturbedingten Faktoren zeigen, wa­ rum in der Architektur jede Planungsaufgabe wieder gänzlich neu zu betrachten ist. Auch bewährte typologi­ sche, technische oder gestalterische Lösungen sollten nicht ohne genaue Betrachtung von einem Projekt auf ein anderes übertragen werden. An unterschiedlichen ­Orten und zu unterschiedlichen Zeiten werden immer sehr spezifische, originäre Lösungen entstehen.

Klima  17

1 Traditionelles Bauernhaus im Schwarzwald Dachform und -überstand schützen vor Regen und Schnee und ermög­ lichen viel Raum zur Lagerung von Heu, das gleichzeitig im Winter die Innenräume dämmt und damit als „Wärmedämmung“ zur Behag­ lichkeit beiträgt.

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2 Traditionelle Gebäudestruktur im Wüstenklima Die vorhandene Ressource Lehm findet sich als Massivbauweise in den Gebäuden wieder. Durch die Grundrisszonierung entstehen ­geschützte (im Schatten oder der kühlen Erde) liegende Bereiche. Die Kenntnis physikalischer Phänome­ ne (kalte Luft fällt nach unten) führt zur Nutzung natürlicher Kühlres­ sourcen durch den entstehenden Luftzug, hervorgerufen durch die geringen Temperaturunterschiede von verschatteten Bauteilen, die zu einer eigenen Bauform, soge­ nannten Windtürmen, führen. 2

3 Bürogebäude 2226, Lustenau, 2013, Baumschlager Eberle: Expe­ rimentelles Bürogebäude ohne ­Heizung. Lüftung und Kühlung (durch Luft) ist vorhanden und wird aktiv gesteuert und genutzt. Das Wandmaterial Ziegel wird durch die Bauteilstärke der Außenwand von 76 cm und die Ausführung der Lochfassade als Speichermasse aktiviert. Diese ermöglicht es, die thermische Behaglichkeit im Ge­ bäude nur unter Einsatz interner Wärmequellen (Beleuchtung, Ge­ räte, Nutzer) herzustellen. Das ­tradierte Prinzip einer dicken ge­ mauerten Wand wurde mithilfe von Steuerungstechnologie (Luft) zu ­einem energiesparenden Konzept.

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18 Grundlagen

H üllprinzipien

In der Fassade zeigt sich anschaulich die Wechsel­ wirkung von Konstruktion und Gestaltung, Funktiona­ lität und Ästhetik. Die Funktionsweise von Tragstruktur und Hülle in Abhängigkeit zu Kontext, Klima und Nutzung kann nicht isoliert betrachtet werden, sondern ist als in­ tegratives System zu verstehen. Je mehr Funktionen – wie Tragwerk, Schutzfunktion vor Witterungsbedingun­ gen, aber auch Nutzung, Ästhetik und Ausdruck – die äußere Hülle übernehmen muss, umso komplexer ist man in der Gestaltung. Im Gegenzug öffnet sich das Spek­ trum der Gestaltungsmöglichkeiten mit dem Wegfall von statischen und funktionalen Anforderungen. Das Ver­ ständnis für die Einheit von Technik und Ästhetik ist vor diesem Hintergrund die Voraussetzung für einen guten, ganzheitlich gedachten Entwurf. Der Fokus im Entste­ hungsprozess liegt neben dem Tragsystem der Sekun­ därstruktur auf der Materialität und der gewünschten Ge­ stalt. Oberflächenstruktur (glatt bis Textur) und formale Gestaltung (Komposition, Proportion bis Fugenbild) müs­ sen dabei genauso berücksichigt werden wie die techni­ sche Umsetzbarkeit in Form von Produktionsbedingun­ gen, Vorfertigungsprozessen und Montage. Während der Planung muss geklärt werden, wie sich das Material zur  Ökologie und Lebenszyklus, S. 40 verhält, ebenso Umwelt wie die Planung sich auf die Wirtschaftlichkeit, Material­ auswahl und Konstruktion auswirkt.  Ökonomie und Prozessqualität, S. 38 Dabei sind die Anforderungen an einen Neubau andere als an einen Umbau, eine Revitalisierung (meist eine Ertüchtigung der bestehenden Substanz) oder eine Sanierung, die oftmals gekoppelt an Denkmal­ schutz komplexere Anforderungen an die Einheit von Äs­ thetik und Technik stellt. Den einzelnen Bauteilen der Ge­ bäudehülle – Sockel, Wand, Öffnungen, Dach – sind ihrer Lage nach unterschiedliche Funktionen zugeordnet. Der Sockel ist die Schnittstelle zwischen Bauwerk und Baugrund und kann entweder als eigenes Bauteil wahrge­ nommen werden (z. B. durch Materialität oder Farbigkeit) oder in die Hülle integriert werden. Neben den funktiona­ len Anforderungen – Aufnahme bzw. Verteilung der Las­ ten aus Tragwerk und Hülle, Schutz vor Wasser bzw. ­äußeren Einflüssen und Eindringlingen, Ausgleich von ­Niveauunterschieden etc. – kann der Sockel auch eine formale Aussage symbolisieren. Ein massiver, geschoss­ hoher Sockel kann abweisend wirken, während ein offe­ ner, transparenter Bereich einladend erscheint. Der So­ ckel kann auch eine typologische Mischung darstellen. Bei Gebäuden, in denen sich Nutzungen wie Handel und Wohnen überlagern, kann ein andersartig gestalteter ­Sockel die Orientierung zwischen öffentlichem Bereich und privatem Wohnen erleichtern.

Die topografischen und klimatischen Bedingungen be­ stimmen die Materialwahl des Sockels – aufliegend her­ auswachsend auf dem Baugrund oder losgelöst in einer anderen Ebene. Wenn der Kontext dies erlaubt, kann ein Gebäude ohne, d. h. mit einem nicht in Erscheinung tre­ tenden Sockel ausgeführt werden, zugunsten der Homo­ genität der Hülle. Die Fassade als thermischer Abschluss zum Innenraum ergibt durch die mögliche Trennung von Tragwerk und Hülle  SCALE, Bd. 3, Tragen und Materialisieren vielfältige Frei­heiten in der Gestaltung – von der Ablesbarkeit der Konstruktion bis zur Abstraktion, von der Darstellung der ­Materialechtheit bis zur Mystifizierung. Mit der Transfor­ mation der flächigen Wand (Massivbau) zu einer transpa­ renten Begrenzung des Raumes durch ein System aus Trägern, Stützen (Skelettbau) und Bekleidung kehrt sich das klassische Bild einer festen Wand und deren ables­ baren Funktionen zugunsten der Autonomie der Hülle um. Ordnen sich die Öffnungen im Massivbau dem Ras­ ter aus konstruktiven Gründen unter, ist die Position der Öffnungen im Skelettbau keiner festgelegten Ordnung und Form verpflichtet.  SCALE, Bd. 1, Öffnen und ­Schließen Fassade und Dach zusammen bilden die sichtbare Hülle eines Hauses. Die Hülle unterliegt daher immer wieder­ kehrenden Prinzipien. Das Verständnis der Hülle reicht von ablesbaren Bauteilen – Sockel, Wand, Dach – bis zu einer nahtlosen zeltartigen Anmutung. Eine Hülle folgt dabei der Form des Gebäudes. Ihre An­ mutung verändert sich je nach Entwurfshaltung, Kontext, Topografie und konstruktivem Aufbau. So kennen wir das Prinzip filigraner Fassaden aus der venezianischen ­Gotik genauso wie aus dem belgischen Jugendstil, im his­ torischen Holzbau wie bei modernen Betonfassaden. Die grundlegenden Prinzipien lassen sich in neben­ stehenden Zeichnungen und auf den folgenden Seiten nachvollziehen.

Hüllprinzipien  19

1 Lage der Hülle a Konstruktionselemente: Sockel, Wand, Öffnung, Dach Auflösung der Trennung der ­Bauteile, Massivbau > Skelettbau b Volumen + Kaltdach c Volumen + Warmdach (­Überstand) d Skelettstruktur + Hülle (nahtlos) oder Tragstruktur + Hülle

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2 Ablesbarkeit / Form a Volumen mit Dachüberstand b glatter / homogener Körper c Ausstülpungen und Einschnitte d verdeckte Elemente

3 Ausbildung der Hülle a massiv / geschlossen b filigran / transparent c Überlagerungen / Filter zwischen massiv und offen d Lage der Öffnungen in der Hülle

4 Kontext a frei stehend b an ein bestehendes Gebäude gebaut c in ein bestehendes Gebäude ­integriert d auf einem Gebäude aufgestockt

5 Topografie / Klima a eingegraben b Übergangszone zwischen Volumen und Hülle c Integration der Fundamente und Sockel d Integration in eine bestehende Hülle mit einer neuen thermischen Hülle – Außenhülle – Innenhülle

20 Grundlagen

ÄSTHE TIK , AUSDRU CK und Sy mbolik

Die Gebäudehülle wird häufig auch als das Gesicht des Hauses bezeichnet. Sie gibt ihm einen spezifischen ­Ausdruck. Neben den funktionalen Anforderungen – zu schützen, zu wärmen und zu kühlen, idealerweise über eigens er­ zeugte und/oder gespeicherte Energie – folgt eine Fas­ sade auch immer einem formalen Ausdruck und einer Symbolik. Die umschließende Hülle ist das Erste, was von außen wahrgenommen wird. „Jedes Bauwerk, jede Fassade ist eine öffentliche An­ gelegenheit. Die Fassade gehört allen, nur was dahinter steckt, ist Sache derer, die damit zurechtkommen müs­ sen. Und deshalb ist auch klar, dass die Fassade nicht eine Angelegenheit der Kosmetik sein darf.“ Der Archi­ tekturjournalist Manfred Sack definiert damit die Auf­ gaben der Architekten. Die Symbolkraft einer Hülle soll nicht einem reinen Dekor unterworfen und zweckent­ fremdet werden, sondern die Gestalt und Materialität nutzen und eine Aussage über Nutzung, Kontext, sozia­ les Gefüge und Haltung treffen. Dabei wird die Gestalt nicht nur als Summe von Elementen und Formen wahr­ genommen, sondern bietet durch vielschichtige Aspekte zeichenhaft Ausdruck und Orientierung. Seit jeher dienen Fassaden als Informationsträger. An Opulenz und Motivreichtum kaum zu übertreffen sind die sakralen, aber auch profanen Projektionen, die als kera­ mische Vorhänge das öffentliche Stadtbild von Porto oder Lissabon prägen  1 und den gesellschaftlichen Anspruch an Macht und Wertevermittlung abbilden. Eine Renaissance erlebte diese Form der Medienfassade durch Antoni Gaudís Interpretation der Legende des

­Heiligen Georg in Form der Fassade aus Keramikplatten  2 und zurzeit wieder als bedruckte der Casa Batlló Glasfassade wie zum Beispiel beim Neubau des Fabrik­ gebäudes von Ricola von Herzog & de ­Meuron. Diese ge­ stalteten dreidimensionalen Bilder tragen zum Ausdruck des Gebäudes bei und eröffnen zusätzliche Gedanken­ räume, das Gebäude kann als Symbol wirken und eine übergeordnete Botschaft vermitteln. Sakrale Gebäude mit ihren oft hohen, vertikalen Strukturen verweisen auf eine übergestellte Ordnung. Öffent­liche Gebäude mit monumentalen Säulenreihen sollen die Macht der Herr­ scher oder des Staates ausdrücken. Prunkvolle Paläste symbolisieren Herrschaftsanspruch und erzeugen heute zugleich mystische Fantasiewelten an vergangene Zei­  5 ten. Form, Oberflächenstruktur, Materialität und Farbe einer Fassade prägen als gestalterische Merkmale die äußere Erscheinung eines Gebäudes und können die Zeichen­ haftigkeit noch verstärken.  4, 6 Bei gleichem Volumen lässt sich eine Fassade durch Farbe, Ornamente oder Materialwechsel gliedern und rhythmisieren, während eine glatte Fassade maßstabslos wirken kann.  7, 8 Je nach Witterung und Lichteinfall kann die Hülle ein an­ deres Gesicht zeigen und mittels dieser veränderbaren Zustände Akzente setzen. So zeigt sich das Zentrum zur Förderung von Alabaster in Teruel am Tag steinern und verschlossen, während sich in der Dämmerung der Aus­ druck durch die hauchdünne Steinhülle in eine fast stoff­ liche, textile Anmutung wandelt.

1 Azulejo an der Außenfassade ­einer Kirche, Porto, ab dem 16. Jahrhundert: Mosaik aus zu­ meist quadratischen, bunt bemal­ ten und gebrannten Keramikfliesen. Ein fester Bestandteil des Stadt­ bildes an öffentlichen Monumenten und Gebäuden, Hausfassaden und Kirchen, aber auch an Innenwänden und zur Dekoration, oftmals zu künstlerischen Wandbildern zu­ sammengefügt. 2 Casa Batlló, Barcelona, 1877, Antoni Gaudí: Die farbenreiche ­Fassade gibt die Legende des ­Heiligen Georg wieder, des Schutz­ patrons Kataloniens (hier Sant ­Jordi genannt): Das Dach stellt die Schuppen des Drachen dar, gegen den der Heilige Georg gekämpft hat, das Kreuz auf dem Dach ist seine Lanze. Die schmiedeeisernen Balkone stehen für Totenköpfe und die Galerie im ersten Stock für das Maul des Drachen. 1

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ÄSTHETIK, AUSDRUCK und Symbolik  21

3 Notre-Dame, Paris, ­1163–1345: Die Kathedrale ist eines der frühes­ ten gotischen Bauwerke in Frank­ reich. Die ausgewogene Vertikalund Horizontalgliederung der Westfassade diente ­ebenso wie die mittig sitzenden Rosettenfenster für viele gotische Kathedralen als Vorbild. 4 Haus Schröder, Utrecht, 1924, Gerrit Rietveld: Das Haus zählt zu den wichtigsten Bauwerken der ­De-Stijl-Bewegung. Die kubische Form und die Verwendung der Far­ ben Rot, Blau und Gelb in Kombina­ tion mit flächig eingesetztem Weiß, Schwarz und Grau ist charakteris­ tisch für die abstrakte Formen­ sprache des Gebäudes. 3

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5 Hawa Mahal, Jaipur, 1799: Der Palast der Winde als Teil einer re­ präsentativen Palastanlage der ­Maharadschas von Jaipur besteht aus einer Fassade mit 953 kunst­ voll gestalteten Öffnungen, die zum einen mit einem ausgeklügel­ ten System für die notwendige Ven­ tilation sorgen und zum anderen den Hofdamen des Maharadschas Aussicht gewähren, ohne dass sie selbst gesehen werden. 6 Millard House, Pasadena, 1923 Frank Lloyd Wright: Das Haus ist ein Experiment mit günstigen ­Betonblocksteinen, die durch das ­Hinzufügen von Ornamenten die gestalterische Vielfalt und Schön­ heit des Materials Beton zum Aus­ druck bringen. Dekoration und Funktion, Exterieur und Interieur zeigen eine eigene Stofflichkeit und verleihen dem Gebäude damit ­einen für seine Zeit modernen ­Ausdruck. 7 Shirokane House, Tokio, 2013, Kiyotoshi Mori & Natsuko Kawamura, MDS: Das fensterlose Wohnhaus reagiert auf die für Tokio typischen beengten Platzverhält­ nisse und dadurch sehr dichte Be­ bauung. Die Hülle ist zur Umgebung verschlossen, das Tageslicht wird über Oberlichter und eine Dachter­ rasse ins Innere gelenkt. 8 Zentrum zur Förderung von ­Alabaster, Teruel, 2011, Magén ­Arquitectos: Das Zentrum widmet sich dem Export und der Förderung von Alabaster, der in der Region ­abgebaut wird. Die opaken und transluzenten Oberflächen und die vielfältigen Erscheinungsformen des Materials funktionieren dabei selbst als Exponate. Die dünn ­geschnittenen Fassadenelemente lassen die Hülle bei Nacht trans­ luzent erscheinen.

22 Grundlagen

Symbolik 1 Nationalkongress, Brasília, 1957–1964, Oscar Niemeyer: Das Gebäude widerspiegelt die politi­ sche Struktur des Landes ein­ drucksvoll – während der Senat ­unter einer konkaven Kup­pelform tagt, gleicht das Abgeordnetenhaus ­einer flachen Schüssel. Beide Bau­ teile sind über einen ­Sockel verbun­ den und durch zwei Bürohochhaus­ scheiben ergänzt.

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2 Nakagin Capsule Tower, Tokio, 1972, Kisho Kurokawa: Das ­Gebäude ist ein Sinnbild des Meta­ bolismus. Die in den Kern einge­ hängten, standardisierten Wohn­ einheiten sind flexibel miteinander verbunden. Das Prinzip des modu­ laren Aufbaus diente den Metabo­ listen auch als Prinzip für ganze Stadtplanungen. Corporate Architecture 3 Chrysler Building, New York, 1930, William Van Alen: Das ­Gebäude wurde im Stil des Art Déco errichtet. Im oberen Teil der Fassade finden sich Wasserspeier aus rostfreiem Stahl, die der Form von Radkappen, Kotflügeln und Kühlerfiguren der Automarke nach­ empfunden sind, an der Fassade werden Chrysler-Radkappen als Zierrat verwendet. 4 Best Store Fassaden, 1970, SITE: Die Postmoderne karikiert die tradierten Vorstellungen der klassischen Fassade, sie wird zum Träger architektonischer Pop-Art.

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5 BMW München, 1972, Karl Schwanzer: Die prägnante Form des Vierzylinders ist einer­ seits aus dem Wunsch nach einem bildhaften, direkt lesbaren Wahr­ zeichen für den bayerische Auto­ mobilkonzern entstanden und gleichzeitig der neuartigen Grund­ rissorganisa­tion und der ausge­ führten Hängekonstruktion an ­einem zentralen Kern geschuldet. Ikonografie 6 Opernhaus Sydney, 1973, Jørn Utzon: Die geometrische Form, die gleichzeitig schützend und präsen­ tierend die Bühnen und Konzert­säle aufnimmt, wurde als einprägsame Skulptur zur weltweiten Ikone und zum Wahrzeichen Sydneys.

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7 Guggenheim Museum, Bilbao, 1997, Frank O. Gehry: Aus quader­ förmigen massiven Gebäudeteilen winden sich als Collage organische Bauteile hervor, deren äußere Form sich durch die Anordnung der Kunst im fließenden Innenraum ergibt.

ÄSTHETIK, AUSDRUCK und Symbolik  23

Tradition und High Tech 8 Institut du Monde Arabe, Paris, 1987, Jean Nouvel: Das traditio­ nelle arabische Ornament wird neu interpretiert und mit einer Funktion belegt in eine zeitgenössische ­Architektursprache überführt. 9 Centre Pompidou, Paris, 1977, Renzo Piano & Richard Rogers: Die technoide Ästhetik der HighTech-Architektur wird zum Mittel­ punkt der Gestaltung. Die Fassade wird zum funktionalen Bauteil, ­übernimmt Erschließung und Ge­ bäudetechnik und ermöglicht im ­Innenraum maximale Flexibilität.

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Die Verknüpfung von ästhetischer Wirkung mit einem symbolischen Anspruch ist Oscar Niemeyer in seinen ­Regierungsbauten der von 1957–1964 neu erschaffe­  1 Als nen Hauptstadt Brasilia meisterhaft gelungen. Gegenentwurf zu einer Architektur der Macht wirken die freien skulpturalen Formen als einprägsamer Ausdruck einer demokratischen Repräsentation. In der Architekturgeschichte entstanden immer wieder stilbildende prägendeTendenzen. Mit der „Loslösung“ der Hülle vom Tragwerk Anfang des 20. Jahrhunderts ent­ wickelte sich ein Fokus auf die technischen, materiellen und texturlichen Qualitäten der Fassade. Der Grat zwi­ schen notwendiger Funktion und abstrakter Ästhetik ist dabei schmal. So loteten die anschließenden Jahrzehnte beide Extreme aus. Zu sehen ist dies an zwei Strömun­ gen, die sich parallel entwickelt haben und bildhaft für die zwei Gegenpole stehen: die Postmoderne und der soge­ nannte High Tech. Während die Postmoderne durch spie­ lerischen und teils ironisierenden Umgang mit Bau­formen und formalen Details dem ästhetischen Diktat des Funk­ tionalismus und Rationalismus zu entfliehen versuchte  4, bediente sich die Architekturströmung des High Techs der Formensprache technischer Konstruktionen. Dabei geht es nicht um den Einsatz von innovativer Tech­ nologie, sondern um den Ausdruck der technoiden Äs­ thetik. Ein Meilenstein hierfür ist das Centre Pompidou als „Kulturmaschine“ mitten im historischen Zentrum von Paris, dessen Tragwerk mit den Installationen und Er­ schließungselementen das äußere Erscheinungsbild des Gebäudes prägt. Der Innenraum bietet mit stützenfreien Flächen dabei maximale Nutzungsflexibilität.  9 Manche Gebäude lassen sich aufgrund ihrer Form so ein­ deutig identifizieren, dass die Hülle und damit die Fas­ sade eine ikonografische Bedeutung bekommt.

Die Identifikation der Öffentlichkeit mit „ihrem“ Gebäude kann dabei zu sinnbildlichen Begriffen führen, wie zum Beispiel der Spitzname „The Oyster“ (die Auster) für das von drei Seiten von Wasser umgebene schalenförmige Gebilde des Opernhauses in Sydney.  6 Symbol für die kulturelle Herkunft und Metapher für die Nutzung eines Gebäudes ist die Umsetzung des Fassadenentwurfs für  8 Die ornamen­ das Institut du Monde Arabe in Paris. tale Bildsprache ist zugleich technisches Bauteil – wie eine Fotoblende regulieren die Fassadenelemente den Lichteinfall – als auch Reminiszenz an traditionelle ara­ bische Bauelemente. Ein weiteres Wahrzeichen ikonografischer Architektur ist der sogenannte BMW-Vierzylinder. 1972 als Haupt­ verwaltungsgebäude des Autoherstellers und Wahrzei­ chen der Firma erbaut, visualisiert diese für die damalige Zeit innovative Architektur den Motor als Zeichen, zu­ gleich präsentiert sich die Firma als Marke.  5 Dieses Gebäude ist damit Vorreiter einer Corporate Architecture, die heute vermehrt eingesetzt wird, um die Identität des Unternehmens zu vermarkten. Dass die Inszenierung der Architektur als Wahrzeichen weitreichende Folgen haben kann, zeigt der im deutschen Sprachgebrauch eingeführte „Bilbao-Effekt“, der die positive, wirtschaftlich erfolg­ reiche Tourismusentwicklung eines ikonogra­fischen Ge­ bäudes auf ein Stadtquartier beschreibt. Der Ausdruck von Gebäuden ist nicht nur ein künstle­ risches Kriterium, sondern in einem bestimmten Maß auch der Wirtschaftlichkeit und Ökologie eines Gebäu­ des geschuldet. Der zeitgemäße Umgang mit Material nach lokaler Verfügbarkeit, die Ehrlichkeit von Form und Gestalt, die Alterungsfähigkeit von Baustoffen und die Qualität der Ausführung bestimmen mehr denn je den Gestaltungsansatz moderner Gebäudehüllen.

24 Grundlagen

Komp osition und Prop ortion

„Ich habe noch nie eine Fassade entworfen“, bemerkte der amerikanische Architekt John Lautner, der in den 60er-Jahren des letzten Jahrhunderts vor allem orga­ nische Wohnhäuser baute, bei denen der Innen- und ­Außenraum nahtlos ineinander übergehen. Im Hinblick auf die komplexen Konstruktionen und vielfältigen For­ men, die in der zeitgenössischen Architektur zu finden sind, scheint dieses Verständnis in Bezug auf das Ver­ hältnis von Gebäudehülle und Raum nachvollziehbar. Bei genauerer Betrachtung sind Geometrie, Flächen, Linien und Körper aber nicht nur gestalterischer Ballast, son­ dern gehen auf konkrete Bauelemente und deren Fügun­ gen zurück. Dabei hat die gestalterische Festlegung von ­Dimensionen, Fugen, Kanten, Körpern und Öffnungen ­unmittelbare Auswirkungen auf die Baukonstruktion, um­ gekehrt wirken konstruktive Abhängigkeiten des Trag­ werks auf den Prozess der Gestaltfindung. Es entsteht ein planerisches Wechselspiel von abstrakter Form­ findung und Prüfung der konkreten Umsetzung. Die Anmutung einer Fassade, und damit die gewollte Wir­ kung der Architektur, wird zunächst über die Proportion des Volumens erzeugt. Proportionslehren, die nach einer Ordnung von Gestaltungselementen streben, reichen zu­ rück bis zur griechischen Antike und haben heute noch Gültigkeit. Allen gemein ist die Suche nach einem ange­ messenen Verhältnis von Abmessung und Höhe in Bezug zur Typologie, Nutzung und dem Komfort des Nutzers. In Abhängigkeit zur Geometrie des Baukörpers wird der Gesamteindruck zusätzlich durch die Materialität und Textur der Baustoffe beeinflusst. Eine flächige Struktur wie Putz oder Anstrich erzeugt Homogenität und Zu­ rückhaltung, während eine klassische Pfosten-Riegel-­ Fassade – eine großflächige, nichttragende Glasfassade mit eigener Unterkonstruktion – über die Profilierung im­ mer eine lineare Ordnung ergeben wird und damit den Ausdruck der Fassade bestimmt. Die Komposition der Fassadenelemente, deren Dimen­ sionierung und damit der ästhetische Ausdruck, wird von standardisierten Produktionsprozessen, den Möglich­ keiten der Verarbeitung vor Ort oder in der modularen Vorfertigung beeinflusst.  Material und Textur, S. 26

Flächige Bauelemente treten bei einer Fassade in viel­ fältigen Formen auf. Sie können zum Beispiel gerade, ge­ krümmt, strukturiert, glatt oder perforiert sein und je nach Material in unterschiedlichen Größen und mit unter­ schiedlichen Farben und Oberflächen eingesetzt werden. Große Elemente wirken mit ihren Fugen meist als Tafeln, bei pixelhaften kleinen Elementen kann sich die Wirkung einer homogenen Struktur einstellen. Auch Glasscheiben können als Flächen wirken, entweder geschlossen durch die Reflexion der Umgebung oder als „Ausblick“ in einer geschlossenen Wandfläche. Linien treten an den Stellen auf, an denen Flächen gefügt werden. Aber auch Gebäudekanten und Öffnungen bil­ den Linien, sie zeichnen die Konturen des Gebäudekör­ pers nach. Linien können als Kanten, Fugenprofile oder an Farbübergängen sichtbar werden. Die Verschneidung und Überlagerung von Linien kann bei Fassaden ein be­ stimmendes Gestaltungsmerkmal sein und bedarf ­einer sorgfältigen Planung. Körper sind jene Elemente einer Gebäudehülle, die über ihre Flächigkeit hinaus auch eine Tiefe aufweisen. Ob eine Fassade eher als einzelne Flächen oder als homogener Körper wirkt, beeinflusst das Zusammenspiel von Geo­ metrie und Konstruktionn und ist zudem materialabhän­ gig. Bei Gebäuden, deren Oberflächen durchgängig und fugenlos aus einem Material konstruiert sind, kann der skulpturale Körper besonders deutlich in Erscheinung treten. ÖFFNUNGEN Öffnungen stellen in der Architektur neben ihrer primä­ ren Aufgabe, Licht in das Gebäudeinnere zu bringen, ein wesentliches Gestaltungsmittel dar, auch wenn sie nur bedingt als geometrische Elemente bezeichnet werden können. Sie verbinden innen und außen und treten im wechselseitigen Spiel mit anderen Gestaltungs- und Be­ lichtungselementen auf. Die formale Aussage ist dabei eng mit der soziokulturellen Bedeutung von Fenstern und Türen als Vermittler zwischen öffentlichem Raum und ge­ schützter Umgebung verbunden.  SCALE, Bd. 1, Öffnen

Historische und regionale Propor­ tionstheorien, unter anderem: – Der Goldene Schnitt: Beruht auf der Mathematik des Altertums und ergibt sich aus der geometrischen Definition von Strecken zueinander in einer bestimmten algebraischen Glei­ chung: a / b = b / a + b. – Die Säulenordnungen: Das wichtigste Gliederungs­ system der Antike, erneut ­entdeckt in der Renaissance. – Die Theorien der Renaissance: Siehe Andrea Palladio: „Vier ­Bücher über Baukunst“ („Quattro ­libri dell’architettura“, Venedig 1570). – Leonardo da Vincis „Vitruviani­ scher Mensch“, der das Propor­ tionsschema des menschlichen Körpers zeigt. – Der Modulor: Ein von Le Corbusier in den ­Jahren 1942 bis 1955 ent­ wickeltes Proportionssystem. – Der Ken: Japanische Maßeinheit, die auf dem Grundmodul der traditionel­ len Tatami-Bodenmatten auf­ baut und der sich Konstruk­tion, Materialwahl und Ausdruck ­unterordnen.

und Schließen

1 Thema Kubus a geschlossen – offen b Kubus auf zurückgesetztem ­Sockel / Kubus mit zurückversetz­ tem Obergeschoss c Kuben, verschoben zueinander – Weiterentwicklung, freie Formen

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Komposition und Proportion  25

2 Komposition – Fügung – Wirkung a homogene Flächen z. B. Putz / Anstrich, aber auch ­Mauerwerk oder Holzschindeln b Aufteilung der Flächen in ­Elemente, Dimensionen in Abhän­ gigkeit von der Materialität, z. B. Glas / Platten / Tafeln c vertikale Aufteilung Holz / Glas

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d horizontale Aufteilung Holz / Metall / Faserplatten e Aufteilung durch Elementierung der Platten, verschiedene Formate f Proportion und Fügung durch Wechsel von Formaten und ­Materialmix g Schaufassade, dem eigentlichen Gebäude voran­ gestellt, repräsentative Wirkung h Perspektive, Nutzung der Perspektive zur ­Täuschung, Illusion oder Ablenkung von reellen Dimensionen i freie Form / Faltung Aufbrechen der Proportion und Komposition

3 Öffnungen – Proportion – ­Komposition a Lochfassade b teilweise Auflösung der Loch­ fassade c Vollverglasung, Trennung von Tragwerk und Hülle 4 a b c

Position der Öffnung bündig in der Fläche zurückversetzt mit Laibung aufgesetzt, hervortretend

5 Komposition a ohne Raster b außerhalb des Rasters c Camouflage durch Wechsel­ wirkung: transparent, transluzent oder durch Materialwechsel

26 Grundlagen

Mat erial und Te x t ur

Materialien werden mit allen Sinnen wahrgenommen. Ihr Einsatz bei der Gestaltung einer Fassade ist daher nicht nur auf die konstruktiven und funktionalen Eigenschaften beschränkt, sondern zeigt vor allem eine ästhetische und sinnliche Wirkung. Auch wenn Gebäudeoberflächen sel­ ten direkt berührt werden oder gar geruchlich oder akus­ tisch auf den Menschen wirken, ist unser Eindruck vom Gebäude durch die taktilen Eindrücke geprägt. So haben wir sehr unterschiedliche Empfindungen gegenüber Holz-, Naturstein- oder Metallfassaden, die durch die Haptik oder den Geruch der Materialien in anderen Zusammen­ hängen (Wald, Steinbruch etc.) bestimmt werden. Materi­ alien sind teilweise in Systemen verbaut und verbunden. Die Entscheidung für die Wahl eines Fassadenmaterials kann sich entweder auf die lokale Bau­tradition und regio­ nale Verfügbarkeit stützen oder mit ­einem neuen, gegen­ teiligen fremden Material einen bewussten Kontrapunkt schaffen. Die Struktur der Oberfläche (glatt, rauh, struk­ turiert) bestimmt den ­visuellen Eindruck des Materials, der durch Licht und Schatten ergänzt wird. Die damit zur Verfügung stehenden, gestalterischen Mittel sind beinahe grenzenlos und werden durch die Art der Detaillierung, ­Fügung und Farb­gebung ergänzt. Eine massive Backsteinfassade kann in der richtigen Aus­ wahl von Mauerwerksverband, Farbigkeit und Anteil von Öffnungen zu einer fast stofflichen Anmutung führen.  4 Ein der regionalen Bauweise mit Bruchsteinen entgegen­ gesetzter Akzent kann sich trotz Verfremdung homogen ins Gesamtbild einfügen.  2 Die kaum sichtbare Fügung von Holzschindeln lässt eine Analogie zu Schuppen oder einer natürlichen Haut zu. Freie Formen können damit ebenso bekleidet werden wie der bündige Materialstoß zwischen Wand und Dach.  9 Die schwere rohe Anmu­ tung von großformatigen Cortenstahlplatten lässt ein Vo­ lumen verschlossen und abweisend erscheinen, während die der Herstellung geschuldete Materialbreite von Titan­ zinkblechen und deren manuelle Verarbeitung sich in eine  5, 7 kleinteilige, aber trotzdem leichte Ordnung fügt. Die Einwirkung von Lichtstimmungen von Tag zu Nacht und Sommer und Winter lässt ein Volumen plastisch ver­  6 spiegelt oder durchsichtig geschichtet erscheinen.

Die Herausforderung für den Architekten liegt in der ­Materialisierung des gestalterischen Konzepts, in der ­Heranführung einer Idee an konkrete Baustoffe, Farben und Oberflächen. Die Notwendigkeit von Fügungen und Gliederungen von Bauteilen und deren Wirkung wird durch das Spiel von Licht und Farbe verstärkt. Sie kann als harmonisch, angenehm, schön, als dissonant oder gar hässlich wahrgenommen werden. Scheinbar unausge­ wogene Proportionen und Disharmonien können auch ­gestalterisch eingesetzt werden, um den gewünschten Ausdruck eines Gebäudes zu erzielen. Maßstäbe und ­Gebäudeformen können inszeniert ­werden. FÜGUNG Fugen treten aus verschiedenen Gründen bei einer Fas­ sade auf. Zunächst bestimmen die möglichen Produk­ tionsformate und Plattengrößen der Baumaterialien die sichtbaren Materialstöße und Fugenraster. Bei selbst­ tragenden Hüllen bestimmt zum Beispiel die Abmessung des gemauerten Steins das Fugenbild (Ziegel, Natur­ stein) oder auch die Anordnung von Schalplatten bei mas­ siven Betonwänden die Unterteilung. Sinnvoll ist dabei, das Gebäuderaster auf das Raster der Fassadenbeklei­ dung abzustimmen. Abweichungen von Standardmaßen führen in der Regel zu erhöhten Kosten. Durch die Ausdehnung und Dilatation von Materialien bei Kälte und Hitze kommt es zu Bewegungen innerhalb der Fassade. So können zusätzliche Bewegungsfugen not­ wendig werden, die entweder aus der Tragkonstruktion resultieren oder die Längenänderung des Fassaden­ materials selbst aufnehmen sollen. Die Ausbildung sol­ cher Fugen stellt hohe Anforderungen an die Witterungs­ beständigkeit. Je nach Material und Konstruktionsart ist auf eine dauerhafte Dichtigkeit zu achten, die Details sind dementsprechend zu planen. Die Fuge ist ein Gestaltungsmittel der Architektur und sollte daher frühzeitig in den Entwurf eines Fassaden­ konzepts integriert werden. Auch die optische Ausbil­ dung der Fuge kann je nach Material sehr unterschied­ lich erfolgen. Offene Fugen, Schattenfugen oder fast flächenbündige Ausführungsarten sind möglich.

1 Textur – Prinzipien a leicht – schwer b Maßstab – Körnung c Elemente – homogen – gefügt d Licht – Schatten – Reflexion

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Material und Textur  27

2 Maison Roduit, Chamoson 2005, Savioz Fabrizzi: Traditionel­ ler Bruchstein und moderner Sicht­ beton sind bündig verbunden. 3 Wohnungsbau auf der Giudecca, Venedig, 2002, Cino Zucchi: Die Homogenität des Putzes bewirkt eine flächige Struktur mit farbig ­akzentuierten Öffnungen. 4 Umbau und Sanierung TU ­München, 2013, Hild und K: Die Wellenform des vorgehängten ­Verblendmauerwerks führt zu einer stofflichen, textilen Wirkung. 5 Wohnhaus, Remerschen, 2014, Valentiny Architects: Die Verwen­ dung von bewittertem Cortenstahl ergibt eine lebendige Patina. 6 Bibliothek, Seattle, 2004, OMA: Die selbsttragende, wabenförmige Stahl-Glas-Konstruktion ist Hülle und spiegelt zugleich die Umge­ bung wider.

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7 Walt Disney Concert Hall, Los Angeles, 2003, Frank O. Gehry: Die Ordnung und Plastizität der Form wird über die Materialität (­Metall) erzeugt. 8 Saunahaus, Koblach, 2012, Bernardo Bader: Unterschiedliche Abstände der horizontalen Lattung gliedern die Fassadenkomposition. 9 Mondholzhaus, Domat, 2013, Gion A. Caminada: Die Form wird durch die Flexibilität kleiner ­Schin­deln unterstützt. 10 Silodam-Container, Amsterdam, 2002, MVRDV: Jede Ebene erhält eine eigene Identität durch die ­Materialwahl – es entsteht ein ­Materialmix.

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28 Grundlagen

T y p ologie und nu t zung

Gebäudetypologien und Fassadengestaltung stehen in einem engen Zusammenhang, dies äußert sich in der Ab­ stimmung der inneren Organisation der Gebäude mit der Konstruktion und Funktion der Fassade und der Gesamt­ erscheinung im Stadtraum. In unmittelbarer Weise kann die Gebäudetypologie und das Erscheinungsbild die Nut­ zung des Gebäudes bestimmen. Auch Konstruktion und Gebäudetechnik oder ortsbezogene Bauformen und ­Details können als wesentliche Gestaltungsmerkmale der Fassade eingesetzt werden. So ergeben sich aus der Nutzung heraus konkrete An­ forderungen an die Gebäudehülle, die räumliche Vertei­ lung der Nutzung und das gewählte Konstruktionsraster haben direkten Einfluss auf die Gestalt und Gliederung der Fassade. Umgekehrt bestimmt ihre Aufteilung die Flexibilität der Nutzung. Gute Umnutzungs­möglichkeiten werden durch ein sinnvolles konstruktives ­Fassadenraster begünstigt und bedingen damit Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit. Gebäude werden für unterschiedlichste Nutzungen kon­ zipiert und errichtet. Die Anordnung und Nutzung der Räume nimmt Einfluss auf die notwendigen Öffnungen in der Fassade und damit auf die Hülle. Zu beachten sind Aspekte der Behaglichkeit und der Funktionalität ebenso wie die Lage und Größe der Öffnungen in der Fassade, welche für die natürliche Belichtung, die Belüftung und die Möglichkeit von Ein- und Ausblicken verantwortlich sind. Bei einer Reihe von Nutzungen teilt sich diese über die Fassade nicht immer direkt nach außen mit, auch ist der unmittelbare Ausdruck nicht immer das Ziel des Ent­ wurfs. Strenge Raster im Gebäudeinneren können über die Anordnung der Fenster ablesbar bleiben oder aber durch eine zusätzliche Fassadenebene in den Hinter­ grund treten oder auch ganz verdeckt werden. In ande­ ren Fällen wirkt die Fassade wie ein Filter oder eine Maske, die das Gebäude einhüllt und den Betrachter über dessen Struktur im Unklaren lässt. Im Gegensatz dazu gibt es eine Reihe von Gebäude­typen, deren Form sich nahezu zwingend aus ihrer Nutzung er­ gibt, wie z. B. Bauten für die Infrastruktur oder Sportstät­ ten. Am Beispiel eines Fußballstadions wird deutlich, wie Typologie, Form und Fassade verschmelzen: die Anzahl der Sitzplätze, das maximale Steigungsmaß der Tribünen, die Überdachung der Zuschauer und das nicht über­ dachte Spielfeld ergeben eine identifizierbare Sport­ stätte. Diese Zuordnung ist aber selten so eindeutig. Bei der spezifischen Aufgabe eines Konzerthauses kann das Gebäude die Form des Konzertsaals nach außen tragen. Diese Form ist dann durch die Akustik und diese wiede­ rum durch die Anordnung der Zuschauerplätze und den

Bühnenraum geprägt. Umgekehrt kann der Konzertsaal aber auch in der Hülle als eine Art Geheimnis verborgen bleiben. Am Beispiel eines Bürogebäudes zeigen sich die Abhängigkeiten: Zunächst gibt es hohe Anforderungen an die Lichtsituation des Arbeitsplatzes. Es soll genug Tageslicht in die Räume gelangen, um die Energiekosten für  eine künstliche Beleuchtung zu minimieren. Dieses ­Tageslicht muss zugleich ein blendfreies Arbeiten am Bildschirm ermöglichen. Direktes Sonnenlicht und damit ein hoher Wärmeeintrag verbunden mit Blendung ist auf­ grund der großen internen Wärmegewinne durch Perso­ nen und elektrische Geräte sowie der Nutzungseinschrän­ kung nicht erwünscht. Die Arbeitsplatzbeleuchtung ist in der DIN 5035 bzw. der Arbeitsstättenrichtlinie definiert. Unterschiedliche Nutzungen haben dabei differenzierte Anforderungen an die Lichtqualität und somit auch einen direkten Einfluss auf die Ausbildung der Gebäudehülle. So stehen die im Verwaltungsbau häufig verwendeten Ganzglasfassaden im Widerspruch mit den technischen Anforderungen an Licht und Wärme. Aufwendige Maß­ nahmen wie Doppelfassaden, starre und bewegliche Ver­ schattungsmodule, Raffstores, Screans und Spezialglä­ ser werden eingesetzt, um den Nutzungsanforderungen gerecht zu werden. Für den Nutzer ergibt sich bei tech­ nischen Sys­temen die Frage der individuellen Einfluss­ nahme. Kann auf die Steuerung der Verschattungs­ elemente manuell reagiert werden oder übernimmt eine elektronische Regelung das Heben und Senken des Son­ nenschutzes, ohne dass ein Eingriff möglich ist? Hier kön­ nen Zielkonflikte entstehen, denn die automatische Steu­ erung verhindert zuverlässig eine Über­hitzung der Räume. Persönliche Vorlieben der Nutzer, der Wunsch nach Aus­ ­ nberücksichtigt. blick oder mehr Helligkeit bleiben u Neben dem Transport von Tageslicht ist die Fassade auch für den thermischen Komfort im Gebäude verantwortlich. Eine Außenhaut mit schlechten Dämmeigenschaften führt zu niedrigen Oberflächentemperaturen der Außen­ wände, die neben technischen und bauphysikalischen Problemen auch die Behaglichkeit beeinflussen. Stark abweichende Oberflächentemperaturen von Fassade und anderen Raumoberflächen sollten vermieden wer­ den, die Unterschiede der Wärmestrahlung und die re­ sultierenden Luftbewegungen werden als unangenehm empfunden. Kühlen Fassadenflächen kann auch mit er­ höhter Lufttemperatur begegnet werden, was wiederum negativen Einfluss auf den Gesamtenergiebedarf des Gebäudes hat. Die Fassade ist damit die zentrale Schnitt­ stelle in Fragen Komfort und Nutzerfreundlichkeit, Bau­ physik und Ökologie. Aus allen diesen Faktoren entstehen Erscheinungsbilder der Hülle, die erkennbar und nachvollziehbar sind.

Typologie und nutzung  29

1 Olivetti-Hochhäuser, Frankfurt am Main, 1972, Egon Eiermann: Vertikale und horizontale Stäbe ­lösen das strenge Fassadenraster der zwei Hochhäuser auf und ge­ ben den massiven Volumen eine ­filigrane, schwebende Eleganz. Die ­ästhetische Qualität entspricht den funktionalen Anforderungen. 2 Europäische Zentralbank, ­Frankfurt am Main, 2015, Coop Himmelb(l)au: Die Form der zwei Glastürme basiert auf einem poly­ gonalen Grundriss, der durch die gläserne Hülle aus schräg gestell­ ten, teils gekrümmten Glasflächen verstärkt wird. Handelsübliche ­Systeme konnten die gewünschte Optik und zugleich Funktionalität nicht abbilden, daher wurde ein neu­ er Fassadentyp, die sogenannte Schild-Hybrid-Fassade, entwickelt.

1

2

3 Bibliothek, Birmingham, 2014, mecanoo architecten: Der Neubau der Bibliothek besteht aus drei ge­ stapelten, offenen bzw. geschlos­ senen Kuben, die mit ineinander­ greifenden, unterschiedlich großen Aluminiumringen verkleidet sind. Diese symbolisieren einerseits die industrielle Vergangenheit der Stadt und schützen andererseits als dekorativer Filter den Innen­ raum. 4 Jacob-und-Wilhelm-Grimm-­ Zentrum, Berlin, 2009, Max Dudler Architekten: Das Grundmotiv der Bibliothek ist das Bücherregal. Die strenge Gliederung der vorgehäng­ ten Steinfassade macht die Nut­ zung des Innenraumes im Außen­ raum ablesbar. Hinter den schmalen Fenstern verbergen sich Bücher­ regale, hinter den breiten Fenstern Arbeitsplätze.

3

4

5 Warenhaus Selfridges, Birming­ ham, 2003, Future Systems: Die Blob-Form setzt den Baukörper maßstabslos in den Kontext. 15 000 gekrümmte Aluminium­ platten mit 60 cm Durchmesser zeichnen die organische Gebäude­ form plastisch nach und verändern je nach Lichteinfall ihr Aussehen. 6 Louis Vuitton Store, Tokyo, 2014, Aoki Jun and Associates: Die modellierte, perforierte Hülle basiert auf dem Monogramm des Markenzeichens Louis Vuitton und der Art-Deco-Vergangenheit des Stadtviertels Matsuya Ginza. Tags­ über erscheint die Außenhaut wie eine homogene Fläche, LED-­ Streifen lassen die Monogramme abends in unterschiedlichen Schichten hervortreten.

5

6

30 Grundlagen

H ü lle und Konst ruk tion

Jedes Bauwerk hat eine nach innen und außen gerich­ tete Schicht, die in Abhängigkeit von der Tragstruktur  SCALE, Bd. 3, Tragen und Materialisieren als Fassade viel­ fältige Schutzfunktionen ausübt. Dies kann von einer massiven, monolithischen Erscheinung bis zu differen­ ziert gestaffelten Filterschichten reichen, bei denen je­  4 der Schicht eine besondere Aufgabe zufällt. Durch die veränderten Bauweisen entstehen in der Trag­ struktur, und damit in der Grundrissgestaltung, größere Flexibilitäten. Dies kann Auswirkungen auf die Position der Wände und damit auch der Hülle haben. Sind Trag­ werk und Hülle getrennt, kann sich die Fassade in ein­ zelne Schichten auflösen. Jede Filterschicht hat eigene Aufgaben, jedes Bauteil kann gestalterisch alleine agie­ ren, bis hin zur Stütze, dem Tragwerk, die von der Hülle getrennt wird. Sind Hülle und Tragkonstruktion identisch, so spricht man in der Regel vom Massivbau; die Trennung von Konstruktion und Hülle in Stützen, Deckenplatten und vorgesetzte Fassadenelemente wird als Skelettbau bezeichnet. Bei großen Gebäuden werden häufig die ­Deckenplatten zur Aussteifung in massive Gebäude­ kerne eingebunden, trotzdem bleibt die thermische Hülle unabhängig vom Tragwerk. Konstruktiver Aufbau und industrielle Produktionsweise verwässern das klare Erscheinungsbild. Diese Bau­weisen werden als Hybridbauweisen bezeichnet, als Mischung verschiedener Konstruktionssysteme. Die Frage der Kon­ struktions- und Materialwahl ist daher eine ästhetische, wirtschaftliche und ökologische, die in unmittelbarem ­Zusammenhang mit der Gebäudefunktion des Bauteils steht.

Mit der bautechnischen Entwicklung von massiven Bau­ teilen mit großem Eigengewicht zu filigranen Bauteilen mit hoher Leistungsfähigkeit eröffnen sich zunehmend konstruktive und gestalterische Freiheiten. Für jede Bau­ aufgabe sind spezifische Lösungen möglich. Aber unab­ hängig davon, ob der Fokus auf der Ablesbarkeit der phy­ sikalischen Gesetzmäßigkeiten der Konstruktion liegt oder die ästhetischen Fragen der Wahrnehmung im Vor­ dergrund stehen, müssen folgende Anforderungen an die Baukonstruktion erfüllt werden: – Funktionalität, Beachtung der Regeln und Vorschrif­ ten der Konstruktionsprinzipien – Mängelfreiheit in der Ausführung und Zusammenspiel der Gewerke, aber auch im Baubetrieb und Unterhalt – Hochwertige Gestaltung und Wahrnehmung – von der Installation bis zur würdevollen Alterung der Fassade – Nachhaltigkeit in Form eines verantwortungsvollen Umgangs mit Ressourcen, aber auch im Hinblick auf den Energieaufwand für Produktion, Betrieb und Ent­ sorgung der Baumaterialien. Die komplexer werdenden Anforderungen an die Kon­ struktion von Gebäudehüllen erfordern großes Fachwis­ sen und Erfahrung. Nicht nur die Bauphysik stellt hohe ­Ansprüche an die Fassade, alle Bereiche der Gebäude­ planung sind betroffen. Die integrative Abstimmung ­eines qualifizierten Planungsteams ist daher der entschei­ dende Faktor für die fehlerfreie Ausführung und Funktion einer hochwertigen Gebäudehülle.

1 Wohnhaus in Hamburg, 1920erJahre: Die massive Lochfassade symbolisiert die expressionistische Backsteinarchitektur dieser Zeit. 2 Bürogebäude, Hamburg, 2011, Henning Larsen Architects: Die Glasfassade ­besteht aus einer ­inneren Hülle aus Holzfensterele­ menten und einer außen liegenden Pfosten-Riegel-Fassade mit Ein­ fachverglasung, die eine natürliche Belüftung ermöglicht. Die massi­ ven Profile sind Teil des Sonnen­ schutzes.

1

2

3

3 Ferienhaus, Salt Point, 2007, Thomas Phifer: Ein Screen aus per­ foriertem Edelstahl umhüllt das ­Ferienhaus. Je nach Lichteinfall changiert die Fassade zwischen opak und transparent und lässt die Grenzen zwischen ­Innen und Außen verschwimmen.

Hülle und Konstruktion  31

4 Anforderungen an die Fassade Schnittstelle Innen – Außen Zusammenspiel aus funktionalen Anforderungen und gestalterischen Aspekten.

Sicherheit und Schutz Brandschutz Absturzsicherung

Visuelle Behaglichkeit Tageslichteinfall Sichtbeziehung nach außen Abgrenzung privat – öffentlich Blendschutz, Lichtlenkung

Gebäudetechnik Steuerung – individuell, zentral Nutzungsflexibilität Aktivierung von Bauteilen zur Energiespeicherung, Wärmen und Kühlen

thermische Behaglichkeit Raumklima, -temperatur Temperaturkonstanz Heizen und Kühlen Winddichtigkeit Schutz vor Auskühlung im Winter Raumbelüftung, Luftwechsel

akustische Behaglichkeit Schalldämmung

Innen

Gestaltung Topografie Kontext Klima Typologie Ausdruck, Symbol Komposition, Proportion Materialität, Textur

Tragen Gestalt

dämmen schützen

Funktion

Konstruktion und Montage Primärstruktur, Tragwerk Sekundärstruktur lokale Ressourcen Vorfertigung, Vor-Ort-Montage Bauablauf, Logistik

Aussen

4

thermische Anforderungen Klimaabschluss Wärme- und Sonnenschutz Blendschutz Windsperre Regenschutz, Feuchte

Sicherheit und Schutz Brandschutz Absturzsicherung Strahlung, Schadstoffe Einbruch, Vandalismus Schallschutz

akustische Anforderungen Schallabsorption

Gebäudetechnik Photovoltaik, Kollektoren Erdsonden, Wärmerückgewinnung Luft- und Wasserkollektoren

32 Grundlagen

Massivbauweise Neben der einschaligen Massivwand, die die Funktion von Tragen, Dämmen und Schutz in einer Schicht erfüllt,  1 unterscheidet man in Warm- und Kaltfassaden. Bei der Warmfassade befindet sich die wärmedämmende Schicht direkt auf der Tragschicht. Bei einer außen­ liegenden Dämmung muss diese auch die Witterungs­ schutzschicht übernehmen, um Schäden an der Konst­ ruktion vorzubeugen. Durch eine Innendämmung kann ein verbesserter energetischer Standard erreicht werden, ohne die äußere Anmutung zu verändern (zum Beispiel bei einer Sanierung oder Maßnahme an historischen Ge­ bäuden). Innendämmungen müssen sorgfältig geplant und die Ausführung eng­maschig überwacht werden. Eine Simulation der Feuchteströme über mehrere Jahre ist ein wichtiger Aspekt der Planung. Bei den Innendämmun­ gen gibt es inzwischen auch mineralische Systeme, die zu einem gleichwertigen Wandaufbau führen. Eine Kaltfassade besteht aus mehreren Schichten, die unterschiedliche konstruktive und bauphysikalische Funk­tionen übernehmen. Die innere Schale, bestehend aus Tragkonstruktion, Wärmedämmung und Dichtung, ist  von der äußeren Wetterschutzschicht durch einen ­hinterlüfteten Hohlraum getrennt. Diese Trennung der Dämmebene von der wetterberührten Schicht schützt die kritischen Bereiche der Konstruktion wie z. B. Fuß­ punkt und Attika oder versetzte Dämm- und Dichtebe­ nen durch Öffnungen. Die Materialität der vorgehängten Bekleidung ist vielfältig – in Abhängigkeit von Eigenlast und Gestaltungswunsch. Besonders bei der Planung und Montage sind die bei der Durchdringung der punktuellen

Befestigung der vorgehängten Schicht durch die Dämm­ schicht entstehenden Schwachstellen zu berücksich­ tigen. Die Entscheidung für eine massive Außenwandkonstruk­ tion erfolgt nicht selten aus einem konventionellen ­Verständnis des Bauens. Bauen mit Ziegelwänden und Betondecken wird vielerorts als selbstverständlich ange­ sehen. Meist ist diese Bauweise am kostengünstigsten, da das technische Fachwissen der Ausführenden keine speziellen Kenntnisse erfordert. Auch Langlebigkeit und Wertbeständigkeit können Kriterien sein. Eine Einschrän­ kung liegt im hohen Eigengewicht der Kon­struktion. Bei Gebäudehöhen über 25 m nimmt dadurch die Wirtschaft­ lichkeit ab und der Materialtransport während der Bau­ phase wird aufwendiger. Große Bauteildicken bei hoch gedämmten Mauerziegeln führen zu einem ungünstigen Verhältnis der Grundfläche zur Nutzfläche. Massive Konstruktionen können Wärme über längere Zeiträume speichern und langsam wieder abgeben. Ortho­gonal ausgerichtete Ausführungen sind im Massiv­ bau üblich, allerdings können auch schräge, amorphe oder geknickte Wände betoniert oder gemauert werden. Die massive Bauweise wird durch die Addition von Ele­ menten (Ziegeln oder Werksteinen) oder das Gießen von monolithischen Strukturen (Beton) erreicht. Der Wand­ aufbau kann das Material sowohl außen als auch innen zeigen, was durch Haptik und Fügung zu einem beson­ deren Raumerlebnis führen kann. Bei einschichtigen Sys­ temen kann der Witterungsschutz durch zusätzliche Schichten wie z. B. Putz oder Hinterlüftung mit einer vor­ gehängten Fassade und Dämmung verbessert werden.

1 Wandaufbauten, mehrschichtig a einschalig b zweischalig – Dämmung außen c zweischalig – Dämmung innen d mehrschalig – Hinterlüftung vor der Dämmebene

1a

b

c

d

Hülle und Konstruktion  33

Massivbau

einschalig

Skelettbau

Mauerwerkbau / Sichtmauerwerk  S. 50

Sichtbeton Holzblockbau, sichtbar  S. 58

Porenbetonsteinbau, verputzt Hochwärmedämmender Mauerwerksbau, verputzt

Porenbetonsteinbau, verkleidet Hochwärmedämmender Mauerwerksbau, verkleidet

traditioneller Holzfachwerkbau mit Gefachen Holzskelettbau, gedämmt, ­verkleidet Holzrahmenbau, gedämmt, ­verkleidet  S. 78

Dämmschicht außen: Betonkonstruktion, gedämmt, mit vorgehängter Betonfertigteilfassade

Dämmschicht außen: Stahlskelettbau mit Vorhang­ fassade  S. 80

Dämmschicht innen: Sichtbetonbau, gedämmt, Schutzschicht innen

Wärmedämmverbundsystem, verkleidet  S. 100

Holzblockbau, gedämmt, Schutzschicht innen

Dämmschicht innen: Holzfachwerkbau, innen gedämmt Betonskelettbau, innen gedämmt  S. 134

Dämmschicht außen: Mauerwerksbau, einschalig, gedämmt, verputzt oder verkleidet

Dämmschicht mittig: Sandwichsysteme, mehrschalig, ­gedämmt, sichtbar

Betonbau, einschalig, gedämmt, verputzt oder verkleidet

 S. 80

vorgehängte, hinterlüftete ­Fassaden, einschalig, gedämmt, Luftschicht, sichtbare Hülle

Holztafelbau, gedämmt, verkleidet Dämmschicht mittig: Mauerwerksbau, zweischalig, gedämmt, sichtbar oder verputzt

 S. 90

Dämmschicht integriert: Membran, integrierte Luftschicht

 S. 84

 S. 98

Betonbau, zweischalig, gedämmt, sichtbar  S. 54

mehrschalig

34 Grundlagen

Auch im Massivbau haben sich zweischalige Konstruk­ tionen in Form von hinterlüfteten Vorwandsystemen ent­ wickelt. Die Wirkung einer Vorhangfassade mit „massi­ ven“ Baumaterialien ist jedoch anders als bei einer ­monolithischen Bauweise. Dies liegt an der Art der Fü­ gung, den Bauteilanschlüssen und den sichtbaren Be­ wegungsfugen. Auch ist der traditionelle Mauerwerksbau durch die Größe von Fenstern und Türbreiten beschränkt, da Stürze als im System gemauerte Bögen ausgeführt wurden. Diese „Lochfassaden“ haben meist einen ausge­ wogenen Anteil von geschlossenen und offenen Flächen. Seit der Verwendung von Stahlbeton in Form von Stür­ zen oder tragenden Wänden können auch im Massivbau Öffnungen in anderen Dimensionen hergestellt werden, was zu einer neuen Ästhetik führt.

Curtain Wall, auch Vorhangfassade genannt, mittels ge­ schosshoch vorgehängter Funk­tionselemente diese Kon­ struktion ab. Die Primärstruk­tur verlagert sich in eine zu­ rückversetzte Ebene, während die Sekundärstruktur als Fassade und Abschluss nach außen vor der Struktur des Gebäudes laufen kann. Erstmals sind Fensteröffnungen nicht mehr in ihrer Größe begrenzt und können als Band-, Rasterfassade bis zu vollflächigen Verglasungen, ste­ hend oder hängend montiert werden.  4 Die Formenvielfalt zeitgenössischer Architektur ist vor allem von der Weiterentwicklung dieser Konstruktions­ weise bedingt. Der Skelettbauweise fehlt im Wand­aufbau Speichermasse, sodass deren Aufgaben durch zusätz­ liche Schichten übernommen werden müssen. Die Kom­ plexität des Systems verlangt ein Denken in strengen ­Hierarchien und Ordnungen, die Disziplin bei der Detail­ lierung erfordern, um Fertigung und Montage wirtschaft­ lich realisieren zu können.  5 Fortgeschrittene Bauund Konstruktionstechniken arbeiten mit vielschichtigen Aufbauten. Unterschiedliche Materialien und Bauele­ mente mit jeweils spezialisierten Eigenschaften werden so eingesetzt, dass sie als Einheit die komplexen Anfor­ derungen an die Gebäudehülle erfüllen können. So haben sich hinterlüftete Fassadenbekleidungen durchgesetzt, bei denen das sichtbare Fassadenmate­ rial von der gedämmten Wandkonstruktion abgetrennt ist. Materialien mit ihren spezifischen Eigenschaften ­bestimmen dabei sowohl das Erscheinungsbild einer ­Fassade als auch das konstruktive und bauphysikalische System. Einschränkungen bei der Wahl des Materials oder bei der Dimensionierung der Elemente ergeben sich durch deren Eigenschaften sowie durch die industrielle oder handwerkliche Fertigung und Montage. Die äußere Schicht kann z. B. in Form von Metallblechen, Faser­

Skelettbauweise Mit dem „Verschwinden“ der massiven Wand durch den Einsatz neuer Baumaterialien wie Stahl, Gusseisen und Glas z. B. in den imposanten Glasgewächshäusern von Joseph Paxton im späten 19. Jahrhundert wurde das Prinzip der Skelettbauweise, das den effizienten Umgang mit Material symbolisiert und aus dem Holzfachwerkbau bekannt war, als gegensätzliche Bauweise sichtbar. Ein­ zelne Elemente wie Stützen, Fundamente, Deckenplat­ ten und Unterzüge übernehmen die Funktionen des Trag­ werks und minimieren die vertikal anfallende Kraft der Bauteile und den Materialeinsatz. Die Gliederung des Bauwerks in tragende und nichttragende Elemente er­ zeugt ein tragfähiges Skelett, das eine große Freiheit im Grundriss und bei der Gestaltung der Fassade ermög­ licht. Die thermische Hülle ist nun der raumbegrenzende Teil. Werden die Fassadenelemente anfangs noch zwi­ schen Stütze und Decke gestellt, löst die sogenannte

1

1 Funktionen der Fassadenschich­ ten von innen nach außen: Dampfdichtung Tragen Dämmen Wetterschutzschicht

2 Exemplarischer Aufbau der Funktionen einer massiven Außen­ wand. Die Funktionen können ­einem Material ­allein eigen sein. a Regenschutz b Mechanischer Schutz c Wärmeschutz d Tragwerk e Schallschutz f Brandschutz g Wärmespeicher h Luftdichtigkeit / Dampf­ dichtigkeit i Feuchteschutz / Windschutz

h, b d, e, f, g c c, e i a, b a, b

2

3

d

3 Exemplarischer Aufbau einer transparenten Glasfassade: a Sonnenschutz b Lichtsteuerung c Blendschutz d UV-Schutz e Verdunkelung

Hülle und Konstruktion  35

4 a

4 Lastabtragung

b

c

Horizontal: Windsog Schneelasten Zwangskräfte aus Temperatur­ schwankungen oder Material­ ausdehnung etc.

zementplatten, Holzwerkstoffplatten, Holzschalungen und Kunststoffplatten als hinterlüftete Wetterschicht frei vor der gedämmten Konstruktion montiert werden. Als Vormauerschalen und vorgehängte Fassaden finden aber auch „massive“ Materialien wie Mauerwerk, Natur­ stein und Beton Verwendung, die aus ihrer Geschichte heraus eher mit der Massivbauweise in Verbindung ge­ bracht werden. Die positiven mechanischen Material­ eigenschaften verbinden sich dabei mit einem effizien­  1, 2 ten Materialeinsatz. Jede Gestaltungsentscheidung für Komposition und Pro­ portion der Fassade folgt dem Ordnungsprinzip eines Rasters. Dies kann deckungsgleich dem Achsraster der Primärstruktur folgen, als Bandraster versetzte Felder mit unterschiedlichen Ansichtsbreiten ausbilden oder ­unabhängig zum Hauptraster das gewünschte Ausbau­ raster für den Innenraum abbilden. Durch die Wiederho­ lung des Modulmaßes ist die wirtschaftliche Abwicklung bei Vorfertigung und Baustellenlogistik gewährleistet.

Vertikal: Eigenlasten Zwangskräfte aus Temperatur­ schwankungen oder Material­ ausdehnung etc. a hängend b stehend c stehend über zwei Geschosse

5 Lage der thermischen Hülle und Konsequenzen für die gestal­ terischen und baulichen Freiheiten und Zwänge im Skelettbau a vor, b inmitten, c hinter der Primärstruktur.

5a

b

Lage

Sekundärstruktur

c

Lage

vor der Primärstruktur Vorteil

Freiheit im Innenraum transparente Ecke keine Wärmebrücke Verhinderung von Brandüberschlag in der Fassadenebene

Nachteil

erhöhte Anforderung an den Brandschutz zwischen Fassade und Rohbau

Fassade bündig

Lage

in der Primärstruktur

Primärstruktur vor der Sekundärstruktur

Vorteil

keine Anschlussflächen im Innenraum

Vorteil

Stützenfreier Innenraum

Nachteil

geschlossene Fassadenecke

Nachteil

eingeschränktes Sichtfeld

thermische Anforderungen an den Decken­

thermische Entkopplung der Deckenplatte

kopf und die Primärstruktur

in der Fassadenebene nötig

Wärmebrücken bei den Anschlüssen

Wärmebrücken bei den Anschlüssen wirtschaftlich aufwendig

36 Grundlagen

Schu t z

Gebäudehüllen schützen den Menschen vor der Umwelt und jede Fassadenkonstruktion sollte daher langlebig sein. Damit sind vor allem technische und bauphysikalische An­ forderungen von Außen und von Innen angesprochen, die von Material und Konstruktion erfüllt werden müssen. Ein  einfaches Stahlblech hält zum Beispiel Wasser und Dampfdruck stand, würde aber beim Wärmeschutz rasch versagen. Eine Wärmedämmschicht, welche nicht genü­ gend vor Durchfeuchtung geschützt ist, wird sich mit ­Wasser anreichern und langsam wirkungslos werden. Die ­Kombination der beiden Materialien in Form eines Sand­ wichelements stellt dagegen eine funktionsfähige Fassa­ denhülle dar. Es gibt Materialien, die alle Funktionen auf wenigen Zentimetern erfüllen (Isolier­glas zum Beispiel), während andere Konstruktionen viele Schichten benö­ tigen, um zum selben Ergebnis zu k ­ ommen. Die zwei Hauptanforderungen an die Gebäudehülle sind der Schutz vor Niederschlag und Feuchte sowie der ther­ mische Schutz vor Kälte im Winter und Wärme im Som­ mer. Beim Wärmeschutz geht es im Winter um den Schutz vor Energieverlusten im Inneren und im Sommer um die Verhinderung von Energiegewinnen. Damit wirkt die Hülle auf den Energiebedarf für Heizung im Winter und auf die Innenraumtemperatur oder den Kühlbedarf im Sommer. Der Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert, W/m²K) einer Konstruktion beschreibt dabei, wie viel Wärme bei definierten Randbedingungen durch ein Bau­ teil fließt (Transmissionswärme), und dient der Berech­ nung von den energetischen Kennwerten des Gebäudes. Prinzipiell gilt, je kleiner der Wärmedurchgangskoeffizi­ ent eines Bauteils ist, je besser ist das Wärmedämmver­ mögen und umso besser können Energie und Kosten ein­ gespart werden. Zusätzlich wirkt die Innentemperatur der Fassade auf die gefühlte Behaglichkeit des Nutzers. Das Potenzial für bessere U-Werte liegt neben den bau­ physikalisch verbesserten Dämmmaterialien in der Opti­ mierung der Rahmenkonstruktionen von Fassadenkons­ truktionen und Öffnungen sowie der Verglasung – über wärmegedämmte Rahmen, Oberflächenbeschichtung von Isolierglas und neuen Verbundmaterialien in den nicht transparenten Bereichen. Energie geht aber nicht nur durch Transmission verloren, sondern auch durch Undichtigkeiten und Fugen in der Konstruktion. Diese Undichtigkeiten können zu großen baukonstruktiven Problemen führen. Durch Fugen oder Risse gelangt die Feuchtigkeit der Innenraumluft in die Konstruktion, wo sie im Winter als Tauwasser die Kon­ struktion durchfeuchtet und zu einer Zerstörung der Bau­ teile und des Tragwerks führen kann. Die Anreicherung von Wasser in Dämmschichten bedeutet auch eine deut­ liche Verschlechterung der Dämmeigenschaften. Von außen betrachtet ermöglichen Fugen in einer Ge­ bäudehülle das direkte oder kapillare Eindringen von

­Regenwasser, was ebenfalls zu Bauschäden führen kann. Die Fugendurchlässigkeit hat auch direkte Auswirkun­ gen auf den Schallschutz. Die daher notwendige Luft­ dichtigkeit (von innen) und Winddichtigkeit (von außen) stellt hohe Anforderungen an die Detailplanung und be­ darf einer genauen Überwachung auf der Baustelle. Die Luftdichtigkeit kann z. B. mit speziellen Folien hergestellt werden, in der Fläche ist bei massiven Konstruktionen die durchgängige Putzschicht ausreichend. Der äußere Schutz vor Niederschlag ist mit der gleichen Intensität wie der Wärmeschutz zu bearbeiten. Viele Schäden an Gebäuden gehen auf nicht koordinierte oder fehlerhafte Details der Fassadenkonstruktion zu­ rück. Auch scheinbar bewährte und ausgereifte Kon­ struktionen wie z. B. Pfosten-Riegel-Fassaden und deren Anschlüsse weisen eine Vielzahl von Fehlerquellen auf und sind in der Planung und Bauüberwachung genau zu betrachten. Bei einer Wandkonstruktion sind nach heutigen Anforde­ rungen mindestens drei Schichten notwendig – Tragen, Dämmen und Witterungsschutz. Bei einer normalen Mauer­werkswand erfüllt der Stein selbst die dämmenden, tragenden und schallschutztechnischen Anforderungen. Die innere Putzfläche ist für die Luftdichtigkeit der Kon­ struktion zuständig und stellt den sichtbaren Raum­ abschluss dar. Die äußere Putzschicht übernimmt den Schutz vor Niederschlag. Die heutigen Anforderungen an den Wärmeschutz können für einen solchen monolithi­ schen Wandaufbau mit einem Ziegel mit gedämmten Kammern oder einem Porenbetonstein erzielt werden. Mit einer zusätzlich aufgebrachten äußeren Dämmschicht können auch herkömmliche Mauersteine verwendet wer­ den (Wärme­dämmverbundsystem WDVS). Diese Kon­ struktion ist ohne Zusätze weniger widerstandsfähig ­gegen mechanische Einwirkungen von ­außen. Auch wahr­ nehmungsspezifisch unterscheidet sich die Putzfläche auf einem WDVS von der auf ­einem Mauer­werk: Die Dämmschicht bleibt bei Berührung, visuell und akustisch spürbar. Dieses Beispiel zeigt, dass zwischen dem sinn­ lichen Eindruck, der Dauerhaftigkeit, den Herstellungs­ kosten, der ökologischen Relevanz sowie der Entsorgung und dem Recycling abzuwägen ist. Klassische Schadstel­ len – neben dem Fußpunkt und der ­Attika / Dachanschluss – sind die Fugen zwischen den Bauteilen sowie die Durch­ dringung der Dämmschicht an Befestigungspunkten und Verkabelungen. Versprünge in der Dämm- und Dichtungs­ ebene sind ebenso gesondert zu beachten wie die Aus­ bildung der vertikalen und horizontalen Außen- und Innen­ ecken im Hinblick auf Wärme­brücken. Der Anschluss des Innenausbaus z. B. durch Trennwandsysteme berührt die thermische Hülle ebenfalls und ist bei der Konzeption der Fassade zu bedenken.

Prinzipskizze Fassadenfunktionen: Einflüsse und Maßnahmen 1 Sonneneinstrahlung a Wärme b Licht 2 Niederschlag, Schneelast a Regen b Schnee c Bodenfeuchtigkeit 3 a b c

Luftfeuchte, Wasserdampf einschichtig mehrschalig mehrschichtig

4 Gefahr von Kältebrücken bei nicht ausreichender Dämmung oder Trennung der Materialien a Sockel b Balkon c Flachdach

Schutz  37

2a

1a

1b

Einwirkung von auSSen

baulich notwendige MaSSnahmen u. a.

Sonneneinstrahlung Licht

Sonnenschutz, Blendschutz, Lichtsteuerung, Verdunklung, UV-Schutz (Farben, Material)

Sonneneinstrahlung Wärme

Dämmung, passive Solarnutzung, Reflexion, Farbe der Oberfläche

Außenlufttemperatur Sommer

Dämmung der Bauteile, Speichermasse, Reduzierung der Wärmebrücken, Luftdichtigkeit der Konstruktion

Außenlufttemperatur Winter

Dämmung, Dehnfuge, Vermeidung von Kältebrücken

Niederschlag, Dampf

Schutz vor eindringendem Wasser, Schlagregen, Regendichtung, Dichtigkeit Dachhaut, konstruktiver Schutz z. B. Vordach, Dachüberstand, Sockel, Gefälle im Terrain, Dränage

Gebäudelasten, Erschütterung

Fundamente, statische Berechnungen, Spezialbauweisen (z. B. Erdbebensicherung)

Schneelast

Abdichtungen, statische Maßnahmen

Windlast

Winddichtungen, statische Maßnahmen

Geruch

Luftdichtung, Filterung

2b

2a

2c

1, 2

a

c

b

3

c

Schadstoffe in der Luft

Luftdichtung, Filterung

Feuer

aktive und passive Brandschutz­ maßnahmen (Baustoffklasse, ­Brandwiderstand)

Lärm

Schallschutzmaßnahmen

Einblicke

Sichtschutzmaßnahmen

Mechanische Einflüsse

Materialwahl der Verkleidung, konstruktiver Schutz

Verschmutzung

Materialwahl der Verkleidung, ­kon­struktiver Schutz, Reinigungshilfen

Einwirkung von Innen

baulich notwendige MaSSnahmen u. a.

Lufttemperatur Winter (innen)

Dämmung, Speichermasse

Luftfeuchte, Dampfdruck

Dampfabdichtung, Feuchteabtransport, Kondenswasserabfluss, Hinterlüftung

Feuer

aktive und passive Brandschutz­ maßnahmen (Baustoffklasse, ­Brandwiderstand)

Lärm

Schallschutzmaßnahmen

Mechanische Einflüsse

Materialwahl Verkleidung innen, konstruktiver Schutz

Verschmutzung

Materialwahl Verkleidung innen, konstruktiver Schutz

b

4 a

38 Grundlagen

Partizipationsmodelle

Wertschöpfungs­

Integration der

Begleitung und

gen und -abläufe

gen und technischen

und deren baulicher

Rohstoffen,

modelle zugunsten

­verschiedenen Inter­

­Controlling des

Möglichkeiten, sozio­

Umsetzung,

Recyclingfähigkeit

Nachverdichtungen

essengruppen,

­Planungs- und

kulturelle und gesell­

Integration der

von Baustoffen,

und Revitalisierung

Schaffung von räum­

­Bauprozesses

schaftliche Einflüsse,

­Maßnahmen in die

Zugang zu alterna­

Flexibilität von

licher Identität für

Vorgaben an Nachhal­

Planung

tiver Energieversor­

­Nutzungskonzepten,

­Individuum und

gung

Umnutzungsinvesti­

­Gemeinschaft,

Entscheidungsvor­

tionen und Standort­

Nutzungsmodelle /

lage und Bewertung

faktoren,

Nutzungsmix,

Bindeglied zwischen

ressourcenschonen­

Infrastruktur- und

den am Planungs- und

der Umgang mit Bau­

Mobilitätskonzepte

Herstellungsprozess

land / versiegelter

Beteiligten

­Fläche Planung, Herstellungsprozess, Lebenszyklus

ul t u r e ll e io k

oz au ck b

Rü



Modifizierung der

­umweltverträglichen



Verfügbarkeit von

schen Möglichkeiten

Qualität



Analyse der techni­

Nutzungsanforderun­

lo gie

Analyse von Standort,

Nutzungsanforderun­

Ö ko

Formulierung der

S

Formulierung der

Kosten

u

Gesellschaft

Termine

ba

Immobilienwirtschaft

­Aufgabenstellung,

tigkeit und Ökologie

Prozess / Zeitfaktor

Bauwirtschaft

N eu b au

Um

Fachplaner

Bauwerk



Architekt

Gestaltung, Funktionalität, Technik, Wirtschaftlichkeit, Betrieb, Zeit, soziokulturelle Einflüsse, Ökonomie, Ökologie

Ök



Aufgaben

Nutzer, Betreiber

se fl ü s

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Bauherr

Anforderung

in

om

Position

menhänge aufzeigen und unterschiedliche Lösungswege nach Anforderung und Gewichtung bewerten. Die dabei gefundenen individuellen Lö­sungen lassen sich nur be­ dingt auf andere Projekte übertragen. Aber sie können Grundlage und Anregung für einen ganzheitlichen Blick auf den Fassadenentwurf sein. Durch die starken Abhängigkeiten innerhalb der Bezugs­ größen von Kosten, Qualität und Terminen ergibt sich bei  der Planung von Fassaden die Notwendigkeit, ver­ schiedene Kostruktionsweisen, Ausführungsdetails und ­Materialien zu überprüfen, zu bewerten und in Abstim­ mung zwischen Bauherr und Planungsteam eine geeig­ nete Lösung zu finden. Grundlage für die Bewertungsmatrix – Konstruktion, Ma­ terial, Details, Kosten – der Varianten ist die Definition der Anforderungen an die Fassade durch den Bauherrn und gegebenenfalls den Nutzer. Sie müssen zu einem frü­ hen Zeitpunkt Ziele definieren und begleitend zur Pla­ nung an den vielfältigen Entscheidungen mitwirken. So hat z. B. eine spätere Änderung der energetischen Qua­ lität der Gebäudehülle weitreichende Folgen für das ­gesamte Gebäude- und Haustechnikkonzept. Die Chancen der Einflussnahme sind dabei in der frühen Planungs- und Entwicklungsphase am größten. Gestal­ terische Qualität und Funktionalität müssen – innerhalb des gesetzten Budgetrahmens – im Einklang stehen. ­Unrealistische Kostenprognosen und nicht durchdachte Einsparungen gehen stets zulasten der Qualität und wir­ ken sich negativ auf die Folgekosten während der Nut­ zungsphase aus. So kann z. B. eine Putzfassade bei ­einem Hochhaus gegenüber einer hochwertigen Metallfassade zur Senkung der Investitionskosten führen, die Folge­ kosten der Erneuerung durch kürzere Pflegeintervalle können diesen Vorteil aber bereits in kurzer Zeit wieder neutralisieren.

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Die gewachsenen Ansprüche an ein Gebäude spiegeln sich nicht nur in der Baukonstruktion wider, sie werden auch im Planungs- und Bauprozess selbst sichtbar. So ergänzen seit einigen Jahren Fachplaner für die Fassade, wie Klimadesigner, Bau­physiker und Energieplaner, den Architekten im Planungsprozess, für dessen Koordina­ tion sich dieser ein Grundwissen zu den einzelnen Spe­ zialgebieten aneignen muss. Als Vermittler und Kommu­ nikator, ausgestattet mit ausreichendem technischem Know-how, sichert er Bauprojekte hinsichtlich ihrer öko­ nomischen Leistungsfähigkeit und Nachhaltigkeit. Der ganzheitliche Planungsansatz erfordert neben den klassischen Aufgabenfeldern auch die ökologischen und ökonomischen Aspekte zu Planung, Herstellung, Mon­ tage, Wartung und Pflege einzubeziehen. Auch ein umfang­reiches Wissen an neuen Entwicklungen, Techno­ logien und verfügbaren Materialien gehört dazu. Es be­ darf Stra­tegien und Bewertungskriterien für die richtige Auswahl einer Fassadenlösung in einem frühen Planungs­ stadium, um nachträgliche Änderungen, die dann hohe Kosten produzieren, zu verhindern. Ebenso müssen sich wandelnde Normen und Richtlinien und die Integration neuer Technologien und adaptiver Systeme im Blick be­ halten werden. Für die Steuerung der Planung ist daher ein kompetentes Planungsteam notwendig, das in Ab­ stimmung mit Bauherr und Nutzer, manchmal auch in bei­ den Funktionen, weit­reichende Entscheidungen trifft. Die Prozessqualität zeigt sich dabei in der Kostenplanung, der Steuerung der Termine und in der Qualität der Pla­ nung des Bauwerks. Der eigentliche, gestalterische ­Entwurfs- und Planungsprozess wird durch diese Krite­ rien und Bewertungssysteme aber nicht abgebildet. Die meisten intelligenten Fassadenkonzepte entstehen erst durch die Vernetzung interdisziplinärer Teams, die bei der Betrachtung von Varianten die Komplexität der Zusam­

E

ÖKONOMIE UND PROZESSQUALITÄT

1 Zusammenhang von integraler Planung, Nachhaltigkeit und ­Prozessqualität

2 Zusammenhang der Aufgaben­ stellungen an die einzelnen Prota­ gonisten und deren Auswirkungen auf Planung, Bauprozess und ­Lebenszyklus eines Gebäudes.

ÖKONOMIE UND PROZESSQUALITÄT  39

OptimierungspotenZiale Ein wichtiger Baustein für die Optimierung der Prozess­ qualität ist die genaue Definition der Aufgabe. Welche Anforderungen muss die Fassade eines Verwaltungs­ gebäudes erfüllen? Wie transparent oder geschlossen ist der Baukörper gegenüber dem Umfeld? Welche zu­ sätzlichen Lasten kann ein Bestandsgebäude bei der energetischen Optimierung der Fassade aufnehmen? Soll der Ausdruck der Gebäudehülle flächig wirken und sollen die Öffnungen bündig in der Fassade sitzen, oder soll das Raster eines Konstruktionssystems die Fassade gliedern? Welche Ausrichtung hat das Gebäude im Hin­ blick auf die Tageslichtnutzung und damit auf die Ener­ gie- und Wartungskosten? So benötigt eine Nord / Süd ausgerichtete Fassade zwar Sonnen- und Blendschutz, aber durch passive Solargewinne im Winter und starre und damit wartungsarme Verschattungssysteme kann die Wirtschaftlichkeit erhalten bleiben. Das neutrale Hin­ terfragen der Nutzungsanforderungen und die Analyse der örtlichen Parameter bieten ein großes Potenzial für eine angemessene Lösung. Die Wahl des eingesetzten Materials und dessen Ver­ arbeitung hat Einfluss auf Bauzeit und Kosten. Baustoffe mit einfachen Montageprinzipien wie zum Beispiel eine hinterlüftete Holzverschalung sind wirtschaftlich zu er­ stellen. Eine hinterlüftete Fassade aus Naturstein da­ gegen ist deutlich aufwendiger, das liegt sowohl am ­Material selbst als auch an der Befestigungstechnik, die aufgrund des hohen Eigengewichtes des Steins aus ­dauerhaftem, korrosionsfreiem Material bestehen muss. Allgemein sind große, sehr schwere Bauteile nur mit zu­ sätzlichen Hilfsmitteln (wie zum Beispiel einem Kran etc.)

Phase

Standortwahl

Planungsbeginn

Baubeginn

Bauzeit

Nutzungszeit

Umnutzung / 

Prozesse

Nutzungsanforderung

integrale Planung aller

Auswahl der Systeme /

Auswahl der ausführen­

Wartung, Pflege,

Recycling oder

Beteiligten

Materialwahl, Fabrikation,

den Unternehmen bis zur

­Reinigung

­Entsorgung

Transportwege, bis zur

Inbetriebnahme

Abbruch

Vor-Ort-Montage /  Vorfertigung Verhältnis

große Einflussnahme / 

mittlere Einflussnahme / 

geringe Einflussnahme / 

geringe Einflussnahme / 

großer Kostenfaktor

großer Kostenfaktor

Einflussnahme / Kosten

geringer Kostenaufwand

Kostenaufwand

großer Kostenaufwand

maximaler Kosten­

je nach Lösung

je nach Lösung

aufwand

Einflussnahme Kosten

Kosten

3 Abhängigkeit der Bauphasen von Prozessen, Kosten und Gestaltungsfreiheit. Analog zum Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB) und vgl. Jones Lang LaSalle (2008).

zu montieren und erfordern zudem ein hohes Know-how des Montageteams. Sonderlösungen und Überformate können erst bei einer hohen Stückzahl die Kostensteige­ rung aus Produktion, Transportwegen und damit die ­Verlängerung von Bauzeit auffangen. Durch die Wahl der Fertigungsart (Vorfertigung, Teilvorfertigung oder Bau­ stellenmontage) kann der Planer in Abhängigkeit von der Größe des Bauvorhabens darüber hinaus Einfluss auf die Kosten, die Qualität und die Termine des Bauprozes­ ses nehmen. Ein hoher Vorfertigungsgrad wird die reale ­Bauzeit deutlich verringern, dafür aber die Planungszeit ­verlängern. Die Baustellenmontage kann zu längeren Ausführungszeiten führen, allerdings mit örtlichen Hand­ werkern mit kürzeren Vorlaufzeiten kostengünstiger ­realisiert werden. In der Regel führt die Verwendung ­standardisierter Bauteile, die Berücksichtigung kurzer Transportwege, die Planung wiederkehrender Detail­ lösungen und einfacher Tragwerke sowie eine angemes­ sene Materialwahl zu einem wirtschaftlichen Budget. Die Inbetriebnahme des fertigen Projekts gehört ebenso zur Qualitätssicherung, wobei die Effizienz des Systems erst nach einer Heiz- und Kühlperiode geprüft werden kann. Die Nachregulierung der Gebäudetechnik wird da­ mit fester Bestandteil der Betreuung eines Gebäudes. Die Qualität der Bauausführung ist elementar für die ­Sicherstellung der Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaf­ tigkeit einer Fassade. Denn in einem primär handwerkli­ chen Prozess unter den Bedingungen auf einer Baustelle sind der Ausführungsgenauigkeit an der Schnittstelle von Hülle und Tragwerk besondere Aufmerksamkeit zu wid­ men, um spätere Schäden durch Wärmebrücken oder ­Undichtigkeiten zu vermeiden.

Lebenszyklusoptimierte Planung

80–85 % Gesamtkosten 15–20 % Gesamtkosten Konventionelle Planung

Zeit

40 Grundlagen

ÖKOLOGIE UND L EB ENSZYK LUS

Die Bauwirtschaft kann im Sinne eines ressourcen­ schonenden Umgangs mit Fläche und Material, Energie und Emissionen einen großen Beitrag zum nachhaltigen Bauen leisten. Das Bauwesen – Hoch-, Tiefbau und Infra­ struktur – verbraucht weltweit gesehen allein 50 % der Rohstoffe. In Deutschland werden 60 % der Abfälle im Bauwesen produziert und nicht zuletzt benötigen wir in Mitteleuropa ca. 50 % unserer erzeugten Energie für die Bewirtschaftung des Gebäudebestands. Da die Energieund Materialressourcen auf unserem Planeten endlich sind, müssen die Aspekte der ökologischen Bewertung von Baustoffen – von der Gewinnung der Materialien über die Gebäudeentstehung und -unterhaltung bis hin zu Ab­ riss, Entsorgung und Wiederverwendung – berücksich­ tigt werden. Die Wahrnehmung und Sensibilisierung der Gesellschaft im Hinblick auf Umweltthemen wächst, die Umsetzung sollte durch die qualitätvolle Planung, Nutzung und der effizienten Instandhaltung von Gebäuden stattfinden. Um dies zu gewährleisten und trotzdem weiterhin eine typologische und gestalterische Vielfalt im Bauwesen zu erhalten und zu fördern, wurden in den letzten Jahrzehn­ ten Bewertungssysteme und Indikatoren für die Nach­ haltigkeit von Gebäuden entwickelt, die es ermöglichen, nach standardisierten Kriterien Bauten zu bewerten und einzuordnen. Die bekanntesten Zertifikate, die interna­ tional unter dem Begriff des „Green-Building“ zusammen­ gefasst werden, sind BREEAM und LEED, die speziell für den angloamerikanischen Raum entwickelt wurden. Mit dem Deutschen Gütesiegel für nachhaltiges Bauen (DGNB) und dem Minergie-Standard in der Schweiz sind gleichzeitig auch Bewertungsverfahren für die deutsch­ sprachigen und europäischen Länder entstanden. Die maßgeblichen Indikatoren für Nachhaltigkeit finden sich in allen Systemen wieder: Ökologie (Baustoffe, Was­

ser, Standort / Landverbrauch, Energie / Technik), Ökonomie (Planungsprozesse / Management, Innovation und Design­ prozess, Transport), aber auch soziale Aspekte (Funktio­ nalität, Gesundheit und Wohlbefinden, Gestaltungsquali­ tät). Die Themen betreffen nicht nur das Bauwerk als Gesamtes, sondern definieren auch die Anforderungen an die ­Gebäudehülle. Welche ökologischen Faktoren sind für die Planung einer Fassade, über den Energieverbrauch des Gebäudes hinaus, zu berücksichtigen? Welchen Einfluss haben Lebensdauer von Baumaterialien und Methoden auf deren Verarbeitung und Wartung?

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wirtschaftliche Einflüsse auf die Nutzungsdauer ü

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← Funktionalität ← Gestaltungsqualität ← demografischer Wandel



Beanspruchung durch Nutzer → durch Witterung →

Rentabilität ← Baukosten ← Unterhaltungskosten ← Standort und Umfeld



tri e b n a h m e

Instandhaltung Wartungsintervalle → fachgerechte Ausführung →



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25 %

Ausbau

20 %

Haustechnik

20 %

1 Primärenergiegehalt verteilt auf die Bauteile



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Qualität der Baumaterialien → Verarbeitung der Bauteile →

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technische Einflüsse auf die Nutzungsdauer

55 %

Fassade

Primärenergie Ein wesentlicher Aspekt ist der Primärenergiegehalt PEI der verwendeten Materialien, der als „graue Energie“ die Form der gebundenen Energie eines Werkstoffes bei ­Herstellung, Transport, Lagerung, Einbau und Entsorgung beschreibt. So sind energieaufwendige Materialien zu­ nächst solche, bei deren Herstellung sehr viel Energie verbraucht wird, wie z. B. Metalle, Glas oder Kunststoffe. Zu Materialien mit geringem Primärenergiegehalt zählen Lehm, Gips oder auch nachwachsende Rohstoffe wie Holz. Bei Stoffen mit einem geringen Anteil von Energie in der Herstellung kann allerdings die Weiterverarbeitung oder der Transport zu einer deutlichen Erhöhung des PEI  führen. Beim Vergleich einer Fassade aus Ziegel (ca. 400 KWh/m² PEI) und aus Holz (ca. 80 KWh/m² PEI) wird deutlich, dass der Primärenergiebedarf quantitativ gesehen eine große Rolle spielen kann. Um diese Zahlen in eine Relation zu setzen: In der Ziegelfassade eines ­Einfamilienhauses ist überschlägig so viel Energie ge­ bunden, wie das Gebäude unter normalen Umständen in 15  Jahren verbraucht. Die hohe Herstellungsenergie der Ziegelfassade relativiert sich gegenüber der Holz­ fassade durch die 2- bis 3-fach längere Lebensdauer. N e u ba u

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1

Rohbau

← allgemeine Umstände /  Einkommensentwicklung

2 Wirtschaftliche und technische Einflüsse auf den Lebenszyklus ­eines Gebäudes.

Lebenszykluskosten / Ökobilanz Häufig werden Baukosten nur nach Herstellungskosten beurteilt, dabei fallen nach Fertigstellung des Bauwerks weitere Kosten während der Nutzung für Wartung, Pflege und Bestand an, die langfristig die Herstellungskosten übersteigen. Aktuell werden die Kosten eines Gebäudes mit 20–25 % Investitionskosten für die Errichtung und 75–80 % Bewirtschaftungskosten im Rahmen der Wirt­ schaftlichkeitsermittlung bei Projektentwicklungen auf­ geteilt. Dies führt zu einem erweiterten Kostenverständ­ nis unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes, von den Erstellungskosten über Be­ triebs-, Wartungs-, Werterhaltungs- bis zu den Abbruch 2 und Entsorgungskosten. Die Lebenszykluskosten (LCC – Life Cycle Costing) und die Ökobilanz (LCA – Life Cycle Assessment) wurden ­ursprünglich in der Betriebswirtschaftslehre für indust­ riell hergestellte Produkte entwickelt und bei der Über­ tragung auf das Bauwesen in zwei Betrachtungsebenen aufgeteilt. Zum einen auf die technische Lebensdauer der wesentlichen Bauteile – wie lange „hält“ das Ge­ bäude? Zum anderen auf seine Gebrauchsfähigkeit – wel­ che wirtschaftliche Nutzungsdauer ist zu erwarten? Die technische Lebensdauer bezeichnet den Zeitraum, in welchem das Gebäude und die Gebäudetechnik bis zum  4 Abriss zur Verfügung stehen. Die wirtschaftliche Nutzungsdauer eines Gebäudes ­unterliegt, neben der Gebrauchsfähigkeit, immobilien­ ökonomischen Faktoren. Amortisierung der Baukosten, Nachfrageentwicklung, Standortbildung und funktionale sowie gestalterische Qualitäten können die Wirtschaft­ lichkeit eines Gebäudes während seiner Nutzung stark beeinflussen und schlimmstenfalls zu dessen frühzeiti­ gem Abbruch und der Beseitigung führen. Bei der ganz­ heitlichen Betrachtung von Lebenszyklen werden die ­direkten Abhängigkeiten von Ökologie und Ökonomie

Soziokulturelle und funktionale Qualität

Ökologische Qualität

Ökonomische Qualität

ÖKOLOGIE UND LEBENSZYKLUS  41

Technische Qualität Prozessqualität 3

Standortmerkmale 3 Auswahl Zertifikate – Beurteilungskategorien LEED (USA): Ressourcenschonung von Grund und Boden, Wassereffizienz Energie und Atmosphäre Materialien und Ressourcen Innenraumqualität Innovation und Designprozess BREEAM (Großbritannien): Management Energie, Wasser Landverbrauch und Ökologie Gesundheit und Wohlbefinden Transport, Material Verschmutzung Deutsches Gütesiegel für ­nachhaltiges Bauen (DGNB): Ökologie, Ökonomie Soziale und funktionale Aspekte Technik, Prozesse, Standort Bewertungssystem Nachhaltiges Bauen (BNB), die Grundlage für den Bau von Bundesgebäuden: Ökologie, Ökonomie Soziale und funktionale Aspekte Technik, Prozesse, Standort

4 Technische Lebensdauer von Bauteilen nach Herstellerangaben

Bauteil / Bauschicht

 Anhang

Außenwand, tragend – Beton, bewittert Außenwand, tragend – Ziegel, Kalksandstein

5 Reinigungsintervalle Materialien Fassade nach Herstellerangaben

4

deutlich. Je kürzer die Lebensdauer eines Produkts ist und je häufiger ein Bauteil ­während der wirtschaftlichen Nutzungsdauer eines Gebäudes ausgetauscht werden muss, desto höher sind Energieverbrauch (PEI) und Um­ weltbelastung, gleichzeitig steigen die Kosten durch Aus­ bau, Entsorgung und Wiedereinbau der Bauteile signifi­ kant und beeinflussen die Werte der Ökobilanz. Wartung Ein wichtiger Aspekt bei der Auswahl von Baustoffen liegt auch in den zu erwartenden Pflege- und Wartungs­ intervallen, denn die Folgekosten im Unterhalt überstei­ gen die Erstellungskosten der Bauteile um ein Vielfaches. Dabei trägt die fachgerechte Pflege der Fassade wiede­ rum zur Langlebigkeit derselben bei. Glasflächen, Fenster und Türen sind vierteljährlich zu ­reinigende Fassadenelemente, während beschichtete Metallfassaden einen durchschnittlichen Reinigungs­ zyklus von zwei bis drei Jahren haben. Naturwerkstein, aber auch unbehandeltes Massivholz ist dagegen sehr  5 langlebig. Die Zugänglichkeit und der konstruktive Schutz spie­ len  bei der Reinigung und Wartung von Fassaden eine zen­trale Rolle. Vorgelagerte, für Revisionszwecke be­ gehbare Verschattungsroste oder Fahrkörbe bzw. ­Hub­bühnen sind bei höheren Gebäuden mit großen Glas­ anteilen unbedingt notwendig. Zusätzliche wasserab­ weisende Beschichtungen, aber auch Dachvorsprünge, können die Reinigungsintervalle z. B. bei Glas deutlich verlängern. Bei der Betrachtung der zu erwartenden Ver­ schmutzung sind nicht zuletzt die örtlichen Gegeben­ heiten zu berücksichtigen; in einem Industriegebiet mit hohen Emissionen oder an stark befahrenen, mehrspuri­ gen Straßen ist mit deutlich kürzeren Reinigungsinter­ vallen zu rechnen als in einem ruhigen Mischgebiet am Ortsrand.

Ø Lebensdauer, a

Fassadenmaterial

Reinigungszyklus / a

70

Aluminiumbekleidung

2

120

Zinkblechverkleidung

3 1

Außenwand, nicht tragend – Weichholz, bewittert

45

emaillierte Stahlblechverkleidung

Außenwand, nicht tragend – Hartholz, bewittert

70

Glas

Außenanstriche – Imprägnierung auf Holz

15

Naturwerkstein

20

Außenputze – Zementputz, Kalkzementputz

40

Betonfertigteile

12

Außenputze – WDVS

30

Klinker

20

Bekleidung auf Unterkonstruktion – Naturstein

80

Massivholz deckend beschichtet

Bekleidung auf Unterkonstruktion – Aluminium

45

Massivholz unbehandelt

20

Unterkonstruktion – Edelstahl

45

Faserzementplatten besch. Kleinformat

10

Unterkonstruktion – Holz

30

Faserzementplatten besch. Großformat

2

5

0,25

5

42 Grundlagen

Re vitalisierung , Abfall und REcycling

Revitalisierung Ein Großteil der zu erwartenden europäischen Bauauf­ gaben wird neben dem Neubau von Gebäuden und damit dem Entwurf einer den technischen Erfordernissen ent­ sprechenden zeitgemäßen Gebäudehülle die Sanierung und Revitalisierung von Bestandsbauten sein. Die Mög­ lichkeiten des Umgangs mit bestehender Bausubstanz sind vielfältig – von der einfachen Instandsetzung, bei der nur notwendige Reparaturen durchgeführt werden, über die energetische Sanierung bis hin zu strukturellen Um­ baumaßnahmen mit dem Ziel, durch Nutzungsflexibilität neue Qualitäten zu erschließen. Eine ganzheitliche Be­ trachtung im Sinne des Lebenszyklusmodells kann als Werkzeug für die Entscheidungsvorlage genutzt werden.  Ökologie und Lebenszyklus, S. 40

Die Alternative Sanierung und Revitalisierung statt Ab­ riss und Neubau kann – ökonomisch und ökologisch be­ trachtet – interessant sein. Dabei geht es nicht nur um die Energieeffizienz durch die Ertüchtigung und Neu­ installation nach Nachhaltigkeitsaspekten, sondern auch um strukturelle Maßnahmen. Dazu gehört der Erhalt des Baurechts, z. B. in innerstäd­ tischen Quartieren, in denen Neubauten neue Genehmi­ gungen benötigen, ggf. mit Auflagen zu Dichte, Höhe und Abstandsflächen. Ebenso bleiben dabei Infrastruktur, Nahversorgung und Identität von Quartieren erhalten und können behutsam mit neuen Nutzungen weiter­entwickelt werden. Durch den Erhalt von Bausubstanz werden Her­ stellungskosten gespart, ebenso können strukturelle Mängel einer Bestandsfassade eines Bürogebäudes bei­ spielsweise durch ein ungünstiges Achsmaß und einge­ schränkten Tageslichteinfall durch den Austausch der Fassade behoben werden. Das Gebäude kann so durch die Anpassung an ein wirtschaftliches Fassadenraster in der Flächeneffizienz und Nutzungsflexibilität an Attrak­ tivität für die Vermietung gewinnen.

1

Die Gebäudehülle kann dabei als identitätsstiftendes Element über die rein technische Betrachtung hinaus fungieren. Etwa durch intelligente Eingriffe, die die Grundstruktur verändern, wie der Umbau eines Nach­ kriegswohnhochhauses in bewohnter Struktur in Paris zeigt.  1 Die Anpassung der Fassade eines Wohnhoch­ hauses des Münchner Studentenwerks an die heutigen Anfor­derungen an Energiestandards und Brandschutz­ vorgaben zeigt dagegen, wie Revitalisierung möglich ist, ohne den ausdrucksstarken Charakter eines Bauwerks  2 zu verlieren. Auch nutzungsspezifische Anforderungen spielen eine Rolle. So kann es notwendig sein, das Gebäude baulich zu verändern, um es einer neuen Nutzung anzupassen. Seien es alte Industriebrachen und Bürogebäude, die in Wohnraum oder Kulturbauten umgewandelt werden, oder die Nutzung historischer Substanz für Hotellerie und Gastronomie. Diese Um-, Aus- und Anbauten können sich in der Fassade selbstbewusst abheben und so zeichen­ haft auf die Veränderungen hinweisen. Sie können aber auch zurückhaltend auf den Bestand reagieren und ihn im besten Sinne weiterbauen. Besteht eine historische Fassade aus Naturstein, Zie­ geln oder Fachwerk, sollte, sofern die Fassade erhaltens­ wert ist, darauf geachtet werden, dass der ursprüngliche Charakter des Bauwerks nicht ver­loren geht. Auch Pro­ filierungen, Fenster- und Türeinfassungen oder beson­ dere historisch wertvolle Verzierungen können gegen eine Überformung sprechen. Kenntnisse von historischen Materialien und deren Verarbeitungsweisen sind bei der fachgerechten Sanierung gefragt. Die Entscheidung für den einen oder anderen Entwurfsansatz entwickelt sich abhängig von der Bauaufgabe, dem Nutzer, der Bedeu­ tung des Gebäudes selbst, dem Stadtraum und nicht zu­ letzt durch die Abstimmung mit Behörden und dem Denk­ malschutz.

1 Tour Bois le Prêtre, Paris, 2011, Frédéric Druot mit Lacaton & ­Vassal: Ein 17-geschossiges Wohn­ hochhaus, 1958–61 von ­Raymond Lopez erbaut, wird um vor die Fas­ sade gehängte, vorgefertigte ­Module ergänzt, die den Wohnraum erweitern und zonieren. Durch ver­ schiebbare Sonnenschutzpanele sollen die Module zudem Energie sparen und speichern.

Revitalisierung, Abfall und REcycling  43

Revitalisierung 2 Studentisches Wohnen im Olym­ pischen Dorf in München, Erneue­ rung 2012, Knerer Lang: Entwick­ lung einer neuen Vorhangfassade im Zuge der Gesamtsanierung. Ein Rahmenelement aus Leichtbeton ist der bestehenden, neu gedämm­ ten Fassade vorgesetzt. Anstelle der ehemaligen GFK-Brüstung ­befindet sich nun ein massives, mit 2a Aluminium verkleidetes Brüstungs­ feld in Kombination mit einem ­Fensterelement. a vor der Sanierung b nach der Sanierung 3 Bürogebäude Campus Neue ­Balan, 2012, Oliv Architekten: Die energetische Sanierung der ­Bestandsfassade wird genutzt, um das Achsmaß der Fassade zu ver­ größern zugunsten der Steigerung der Flächeneffizienz und um attrak­ tive Mietflächen im neuen Campus zu schaffen. a vor der Sanierung b nach der Sanierung

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Neubau mit Recyclingmaterialien bzw. Recycling von Bauteilen 4 Villa Welpeloo, Enschede, 2012, Superuse Architektur: Die Villa ­besteht zu 60 % aus wiederver­ wendetem bzw. zweckentfremde­ tem Material aus der Umgebung. Das Holz für die Fassade konnte aus ­alten Kabeltrommeln herge­ stellt werden, während die Glas­ elemente aus Verschnitt einer nahe liegenden Glasfabrik stammen. 5 Freiluftbibliothek Lesezeichen Salbke, Magdeburg, 2009, KARO* Architekten: Die Fassadenelemen­ te des 2007 abgerissenen HortenKaufhauses in Hamm von 1966 werden in einer neuen Nutzung ­wiederverwertet.

4

5

Abfall und Recycling Für viele Materialien gibt es bereits geschlossene Kreis­ läufe; statt als Abfall deklariert zu werden, werden sie zu  einem Sekundärrohstoff weiterverarbeitet oder als Brennmaterial für die Energieerzeugungg genutzt: so wird beispielsweise aus Ziegeln durch Zerkleinern Re­ cyclingbeton, aus Glas Dämmstoff und aus alten mine­ ralischen Wänden Straßenschotter. Künftig sollen diese Kreisläufe für alle Baustoffe möglich sein. Eine direkte Wiederverwendung von Baustoffen ist je­ doch selten, da sie oft den Ansprüchen an eine langjäh­ rige Gewährleistung nicht standhält. Lediglich Produkte mit einem hohen künstlerischen oder historischen Wert können direkt wiederverwertet werden. In der Denkmal­ pflege ist der Einsatz gebrauchter Materialien üblich. Ein gutes Beispiel ist der Einsatz von altem Eichenholz für Reparatur­arbeiten an historischem Fachwerk oder Dach­ stühlen. Aber auch die Wiederverwendung von wetter­ festem Altholz aus alten Scheunen und Bauernhäusern als Fassadenbekleidung setzt sich zunehmend durch. Artfremdes Recycling, etwa die Nutzung von Industrie­

 4 oder die verschnitten für das komplette Bauwerk Zweitverwertung von gestaltprägenden Fassaden­ elementen  5, lässt alte vertraute Baustoffe in neuer spannungsvoller Haptik erscheinen. Ob ein Produkt ­wieder- oder weiterverwendet wird, hängt von vielen Fak­ toren ab. Sicher ist, dass eine ein­fache Demontierbarkeit und eine hohe Dauerhaftigkeit des Materials seine Wie­ derverwertung befördern. Auch die gute Trennbarkeit unterschied­licher Stoffe ist entscheidend. Verbund­ materialien, wie z. B. ausgeschäumte Aluminiumtafeln, sind daher – ebenso wie verklebte Wärme­dämmung – stark infrage zu stellen. Metall­profile einer Pfosten-­ Riegel-Fassade könnten gut weiterverwertet ­werden, wenn ihre ­Legierung bekannt und auf ­einen Recycling­ prozess abgestimmt wäre. Hier ist die Industrie gefragt, solche Kreisläufe zu ermöglichen. Die Fassade ist eine ökologische Schnittstelle: Die Wahl der Baumaterialien, der Dämmung und der Folgeaufwendungen haben Aus­ wirkungen auf die Energiebilanz und zugleich werden durch die Materialwahl die Grundstoffe vorge­geben, die später dem Abfallmanagement zugeführt werden.

44 Grundlagen

Ausblick

In den letzten Jahrzehnten hat sich die Konstruktion und Technologie der Gebäudehüllen rasant weiterentwickelt. Was einst mit der monolithischen massiven Wand mit in ihrer Größe begrenzten Fensteröffnungen und einfachen transparenten Bespannungen aus Tierhäuten begonnen hat, findet sich heute als komplexes Bauteil wieder. Da­ bei ist die Gebäudehülle – Fassade und Dach – nicht als losgelöstes technisches Bauteil in einzelnen Komponen­ ten zu verstehen, sondern als integraler Teil der Planung, als Schnittstelle zwischen innen und außen, als das Ge­ bäudeteil, welches dem Haus sein „Gesicht“ gibt. Unab­ hängig vom eigentlichen technischen Aufbau gewinnen die „performativen“ Aspekte an Bedeutung: katalytische Eigenschaften, akustische Eigenschaften, Energieerzeu­ gung, Informationstransport etc. Der Entwicklung sind keine Grenzen gesetzt. Forschungsprojekte zu Mate­ rialeigenschaften, Verbundwerkstoffen und das Lernen aus der Biologie und den Ressourcen der natürlichen Rohstoffe bringen immer neue Erkenntnisse hervor. Adap­tive Klimahüllen, intelligente Fassaden genannt, ­organisieren sich selbstständig, in kurzfristiger Reaktion auf Tag und Nacht, Sommer und Winter. Im Bereich der Wärmedämmung spiegelt sich der tech­ nologische Fortschritt in der Optimierung der Mate­ rialeigenschaften wider. Aus dem Wunsch nach mehr transparenten bzw. opaken Wandflächen, aber auch aus der Anforderung, die vorhandene Solarstrahlung nutzbar zu machen, entstanden Innovationen wie die transpa­ rente Wärmedämmung TWD. Transluzente Füllmateria­ lien oder ein für die Raumfahrt entwickeltes Aerogel er­ zeugen den opaken Effekt und funktionieren als guter thermischer Isolator. Fassaden können auch zur aktiven Nutzung der Solarenergie als Energiegewinnungssystem und -speicher herangezogen werden. Sogenannte PCM-Module (Phase Change Materials) speichern als Latentspeichermasse – in Form von Salz­ hydrat oder Wachs – die Sonnenenergie, die sonst zu Überhitzung führt, und können über Phasenumwandlung die Wärme in den kühleren Nachtstunden innerhalb eines geschlossenen Lade- und Entladezyklus wieder abge­ ben. Unter Building Integrated Photovoltaic, auch Ge­ bäudeintegrierte Photovoltaik genannt, versteht man den Einbau von Photovoltaik in die Gebäudehülle – funktio­ nal, energetisch und auch gestalterisch. Die ästhetische Komponente und der Wunsch, die Solarzellen und die Kol­ lektortypen als integrierte Gestaltungselemente in die Gebäudehülle vollwertig zu anderen Systemen zu inte­ grieren, erfordern neue Fassadenlösungen. Gleichzeitig ermöglichen neue Fertigungsmethoden an­ dere Dimensionen und kompaktere Aufbauten von Bau­ teilen. Oberflächenbeschichtung auf Isolierverglasungen

oder die Integration von Lichtlenkungssystemen im gas­ gefüllten Scheibenzwischenraum steuern die Nutzung von Tageslicht und Verschattung. Flüssigkristalle und elektrochrome Verglasungen ändern mechanisch den ­Aggregatzustand und die Farbigkeit zugunsten von Durchblick und Sichtschutz. Geschickt angeordnete Materialschichten können den Energieverbrauch eines Gebäudes maßgeblich redu­ zieren. Im Fall einer Closed-Cavity-Fassade ist der Luft­ raum zwischen der inneren Isolierverglasung und der ­äußeren Einfachverglasung komplett geschlossen. Die konstante Zuführung von trockener, sauberer Luft ver­ hindert die Kondensatbildung und erhöht die Isolier­ fähigkeit und den Schallschutz der Elemente. Zusätzlich können im Zwischenraum Sonnenschutz- oder Infor­ mationssysteme, Beleuchtung etc. integriert werden. Ne­ ben den Möglichkeiten der computergestützten Model­ lierung und Simulation führen die Analysen zur ­Natur und deren Strukturen zu neuen Eigenschaften von Material­ komponenten. Die dabei entstehenden Kompositmaterialien und Kon­ struktionsprinzipien, wie z. B. das Öffnen und Schließen von Blütenblättern, werden auf die Fassaden zugunsten intelligenter Verschattungssysteme, die auf klimatische Veränderungen ohne komplexe Programmierung rea­ gieren, übertragen. Viele dieser experimentellen Fassa­ den, die derzeit als Pilotprojekte von Forschungsinstitu­ tionen entstehen, müssen ihre Einsatzmöglichkeit noch ­beweisen. Zukunft heißt nicht automatisch Hightech. Durch die Ökobilanzierungen sowie der Auswertung der Lebens­ dauer und Gebrauchstüchtigkeit der Materialien und Fas­ sadenbauteile gibt es auch eine Entwicklung mit wenig Technik, die sich ressourcenschonender und nachwach­ sender Baustoffe bedienen. So wurde zuletzt das neue Kräuterlager von Ricola in Laufen mit einer 80 m langen, vor Ort produzierten massiven Lehmfassade fertigge­ stellt. Das Gebäude kommt ganz ohne Klimatechnik aus. Die Aufgaben der Wärme- und Feuchteregulierung über­ nimmt die Lehmhülle, die auch innen unverputzt ist. In Lorsch entstand ein Hochregallager für Alnatura mit ­reduzierter Klimatechnik, eingegraben in die kühlende Erde, komplett aus Holz. Und auch bei Bürogebäuden ­werden Glasfassaden wieder durch massive Lochfassa­ den unter Verzicht auf Technik ersetzt, wie beim Büro­ gebäude 2226 in Lustenau, dessen Fassade aus 76 cm starken Ziegelmauerwerk, geschichtet in eine innere, 38 cm starke Schicht aus tragenden Hochlochziegeln und 38 cm Dämmziegel mit größerem Lochanteil, besteht. Auch hier ersetzt das Material selbst einen Großteil der bei Bürogebäuden üblichen Klimatechnik. Der Stein konnte aufgrund seiner Stärke ohne Wärmedämmverbund­ system verbaut werden.

Ausblick  45

1 Administrationsgebäude, Rot­ kreuz, 2011, Burkhart und ­Partner: Die gestaltprägenden Merk­male des Bürohochhauses sind das effi­ ziente Tragwerk und das innovative Fassadenkonzept. Eine „Closed ­Cavity Facade“ aus in sich abge­ schlossenen Elementen verbindet eine hohe Wärmedämmfähigkeit mit maximaler Transparenz und ­hohem Schallschutz, ­niedrigen Reinigungs­kosten, ­wartungsfreiem Sonnenschutz sowie kurzen ­Montagezeiten. 2 Alnatura Hochregallager, Lorsch, 2014, BFK Architekten: Beim ­Neubau des derzeit größten Hoch­ regallagers aus Holz wurden die ­ökologischen Grundsätze der BioLebensmittelkette in ein Gebäude übersetzt. Nicht nur die Verwen­ dung von ca. 2 000 Tonnen PEFCzertifiziertem Holz ist neu, sondern auch der Verzicht auf ­mechanische Lüftung und künst­liche Kühlung un­ ter Ausnutzung der einfachen Wirk­ prinzipien physikalischer Effekte der natürlichen Erdkühlung.

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3 Wohnhaus für die IBA, Hamburg, 2013, zillerplus Architekten und Stadtplaner: Photovoltaikmodule und Solarthermie werden als Ge­ staltungselement in Balkonbrüs­ tung und Attika integriert. Das ­begrünte Fassadenelement dient als sommerlicher Hitzeschutz. Ein Vorhang aus PCM-Material (Phasen­wechselmaterial) entzieht dem Raum überschüssige Wärme am Tag und und gibt diese nachts wieder ab. 4 Bürogebäude 2226, Lustenau, 2013, Baumschlager Eberle: Das Gebäude kommt ohne Heizung aus. Als einzige Wärmequellen dienen die Nutzer selbst sowie die techni­ sche Infrastruktur in den Büroräu­ men. Die Außenwände bestehen aus einer inneren, 38 cm starken Schicht aus tragenden Hochloch­ ziegeln und weiteren 38 cm Dämm­ ziegeln mit größerem Lochanteil.

3

5 Ricola Kräuterlager, Laufen, 2014, Herzog & deMeuron: Für das neue Kräuterlager wird das örtliche, natürliche Bodenmaterial – Laufen­ taler Lehm – verwendet. In einer temporär eingerichteten Produk­ tionshalle wurden die Fassaden­ blöcke aus Lehm in einem neuen Verfahren vorgefertigt und dann als Fertigelemente auf der Baustelle montiert. Temperatur und Feuchtig­ keit im Gebäude regulieren sich selbst. 5

4

u m h ü llen u n d ko ns t ruier en selbst tr agende Hüllen

k apit el 2

Einleit ung

48

mauerwerk

50

be ton

54

hol z

58

48 selbsttragende Hüllen

Einleit ung

Als selbsttragende Hüllen werden im Folgenden Ge­ bäudeabschlüsse aus massiven Materialien wie Stein oder auch Holz bezeichnet, die gleichzeitig Außenwand und Tragwerk bilden. Diese Bauart gehört zu den tradi­ tionellen Bauweisen, ebenso wie die Skelettsysteme beim Holzfachwerk. Eine typologische Unterscheidung in selbsttragende Hüllen und vorgehängte Fassaden­ elemente entwickelte sich im 19. Jahrhundert auf Grund­ lage neuer Entwurfsideen, Materialien, Technologien ­sowie komplexer werdender Anforderungen und Baustan­ dards. Sichtbare massive Konstruktionen stellen uns da­ her oft im Rahmen von Instandsetzungen oder Umbau­ maßnahmen im Bestand vor neue Herausforderungen. Es gilt Probleme des Wärmeschutzes, der Bauphysik und des Regenschutzes zu lösen und dabei die architektoni­ sche Qualität zu erhalten. Die konstruktive Einfachheit massiver Bautechniken findet bei Neubauten vor allem noch im Wohnungsbau Verwendung. Selbsttragende Hül­ len, Wandkonstruktionen aus Stein, Beton oder Holz sind weiterhin sehr verbreitet, jedoch erfordern die traditio­ nellen Konstruktionsmaterialen häufig eine Ertüchtigung, um weiterhin verwendet werden zu können. Alte Gebäude wurden oft aus dem Material des Ortes errichtet, wuch­ sen geradezu aus ihm empor. Dieser unmittelbare Dialog und die Vorgaben aus den Eigenschaften des Materials führten zu einer selbstverständlichen und regionalen ­Architektur.   1 Heute ist die Auswahl an Baumaterialien an jedem Ort nahezu beliebig, dennoch gibt es durch historische Ge­ bäude regionale Bezüge, die in der Anmutung neuer Ge­ bäude bewusst aufgenommen oder ignoriert werden kön­ nen. Massive Konstruktionen sind nach ihrem Aufbau und

ihrer Funktion in zwei Kategorien einzuteilen: einschalige und mehrschalige Außenwände. Bei einschaligen Konst­ ruktionen unterscheidet man zusätzlich ein- und mehr­ schichtige Systeme, deren verschiedene Schichten die Funktionen Tragen, Dämmen, Schützen in geeigneter ­Dimensionierung und Reihenfolge übernehmen. Ein­ schichtige Wände bestehen in der Regel aus einem Ma­ terial – z. B. Naturstein oder Beton – dessen kraftvoller homogener Ausdruck einem Gebäude die gewünschte Gestalt verleihen kann.  3 a, b In der Regel sind einschalige Aufbauten jedoch in puncto Wärmedämmung, Feuchteeinwirkung und Schalldäm­ mung für heutige Anforderungen nur noch bedingt geeig­ net. Dagegen bestehen mehrschichtige Konstruktionen aus einer tragenden homogenen Schicht und weiteren Aufbauten, die bestimmte Funktionen übernehmen, wie etwa ein Außenputz, der den Witterungsschutz über­ nimmt.  3 c, d Mehrschalige Konstruktionen bestehen aus mehreren Schalen, die über eine feste Verankerung miteinander verbunden oder selbsttragend ausgeführt sind. Zur Last­ abtragung wird in der Regel nur die innere Schale aus­ gebildet, während die äußere Schale – mit oder ohne Luft­ schicht – die bauphysikalischen Anforderungen erfüllen muss.  4 Ein mehrschaliger Wandaufbau besteht bei­ spielsweise aus einem tragenden Mauerwerk mit einer Vormauerschale und einer im Zwischenraum liegenden feuchteresistenten Wärmedämmschicht. Oder aus einer massiven Holzkonstruktion aus Blockbohlen oder Brett­ sperrholztafeln, bei dem die Dämmschicht zwischen den Ständern liegt und Winddichtigkeit und Dampfdichtig­ keit über separate Schichten gewährleistet werden. Die

1 Historisches Wohnhaus aus ­Florenz, 17. Jahrhundert: Wand­ konstruktion aus einer bis zu ca. 52 cm starken durchgehend ge­ mauerten massiven Konstruktion. Öffnungen gliedern die Wand.

1

2

2 Wohnhaus in München, 2015, zillerplus Architekten und Stadt­ planer: innerstädtische Nachver­ dichtung in Holzbauweise. Wand­ aufbau in Brettstapelbauweise.

Einleitung  49

3a

b

3 einschalige massive Wand­ aufbauten a einschichtig – Natursteinwand b einschichtig – Sichtbetonwand c mehrschichtig – Blockholzbau, gedämmt, mit innerer Verkleidung d mehrschichtig – Mauerwerk mit Außenputz / Innenputz 4 mehrschalige massive Wand­ aufbauten a mehrschichtiger leichter Aufbau aus Schichtholztafeln mit Dämm­ schicht zwischen den Tafeln und außen liegender Windabdichtung und Verschalung b mehrschichtiger massiver ­Aufbau, Tragschicht, Dämmung und Putz als Witterungsschutz c mehrschichtiger massiver ­Aufbau aus Tragschicht, Dämmung, Luftschicht und Verblendschale

c

d

4a

­Materialwahl für die Konstruktion der Außenwand ge­ schieht in Abhängigkeit von Anforderung an Ausdruck, Nutzung und Ressource. Je nach Baustoff – Mauerwerk, Beton oder Holz – sind unterschiedliche Tragfähigkeiten und bauphysikalische Eigenschaften zu beachten. Allen massiven Wandkonstruktionen als schützende Ge­ bäudehülle ist gemein, dass sie zusätzlich zur tragenden Funktion (neben der eigenen Last auch die Lastaufnahme anderer Bauteile und Verkehrslasten) und Gebäudeaus­ steifung auch bauphysikalische Anforderungen – Witte­ rungseinflüsse wie Sonne, Regen und Frost sowie Wär­ meschutz, Luftdichtigkeit und Schallschutz – erfüllen müssen. Wesentlich für den Witterungsschutz von Fas­ saden ist die Schlagregendichtheit. Unter Schlagregen wird der unter Windeinwirkung horizontal auf Außen­ flächen auftreffende Niederschlag verstanden. Durch das kapillare Verhalten des Baustoffes, die Schwerkraft und den Winddruck könnte so Wasser in die Außenwand eindringen. Neben der möglichst geringen Wasserauf­ nahme – zusätzlich durch Hydrophobierung unterstützt – muss bei massiven Wandtypen gewährleistet sein, dass eingedrungenes Wasser auch schnell wieder austrock­ nen kann. Ein traditioneller Baustoff der dies bei massi­ ver Konstruktionsweise erfüllen kann ist der Ziegelstein oder eine Blockbohle. Ein weiteres übliches Prinzip be­ steht aus einer Tragschicht und einer durch eine Luft­ schicht getrennten wasserführenden Außenhaut. Diese Aufbauten beschützen einschalige Konstruktionen, da Regenwasser wie bei einem Regenschirm von der eigent­ lichen Konstruktion ferngehalten wird.  4c Neben dem Schlagregenschutz ist auf einen ausreichenden Wärme­ schutz und die geforderte Luftdichtigkeit zu achten.Tra­ gende und gleichzeitig sichtbare Konstruktionen sind

b

c

­ aher entweder kerngedämmt, mit einer Innendämmung d versehen oder bei einer deutlich höheren Bauteilstärke ungedämmt. Massive Konstruktionen aus besonderem Material, wie hochwärmedämmende Ton-Ziegel und ­Porenbetonsteine sowie Dämmbeton, erfüllen die Anforderungen des Wär­ meschutzes, verbleiben aber bis auf den Dämmbeton nicht als sichtbare Konstruktion, sondern müssen beid­ seitig verputzt werden. Bei Sichtbeton erlaubt die Kern­ dämmung, innen und außen eine sichtbare Oberfläche zu erzeugen. Sichtmauerwerk, sei es aus Naturstein oder aus Ziegeln, ist der Feuchtigkeit ausgesetzt, sowohl durch aufsteigende Feuchtigkeit aus dem Erdreich als auch durch Regen und damit kapillar eindringendem Wasser. Ein weiteres Problem bei ungedämmten oder sehr gering gedämmten Mauerwerken im Bestand sind niedrige Oberflächentemperaturen der Innenseite von ­Außenwänden, was zu Tauwasserbildung führen kann. Die heute aus wirtschaftlicher Sicht am häufigsten ein­ gesetzte selbsttragende Konstruktion ist die massive Mauerwerkswand aus gebrannten oder ungebrannten Steinen in Kombination mit einem außen liegenden Wärme­dämmverbundsystem. Gestalterisch ist darauf zu achten, dass zum Beispiel bei Instandsetzungen Besonderheiten der alten ­Fassade, wie Rücksprünge oder Modulationen, nicht ­überformt werden, sondern eine Entsprechung oder Übersetzung finden. Dies trifft insbesondere für denkmalgeschützte und im Ensemble stehende Häuser zu. Letztlich stellt sich aber die Frage, ob ein Wärmedämmverbundsystem nicht schon zu den vorgehängten Fassaden gezählt wer­ den muss.

50 selbsttragende Hüllen

mauerwerk

Mauerwerk in unterschiedlicher Ausbildung prägt das Er­ scheinungsbild der Städte und Landschaften seit deren Entstehen. Zunächst wurden Natursteine wie vorgefun­ den verbaut, erst mit der Bronzezeit entwickelte sich mit den besseren Werkzeugen die Bearbeitung der Steine. Parallel wurden erste Lehmziegel geformt, die zunächst noch ungebrannt waren. Das massive Mauerwerk bildet einen Archetypus des Bauens, dessen Fügungsprinzip selbst Kinder spielerisch entdecken. Das Schichten der Steine und das Befestigen durch das jeweilige Binde­ mittel führt zu lastabtragenden Ordnungen, die als Ver­ band bezeichnet werden. Die konstruktiven Eigenschaften des Mauerwerks er­ möglichen eine hohe Druckfestigkeit in Kombination mit einer geringen Zug- und Biegezugfestigkeit. Obwohl das Material heute in industrieller Fertigung als Massen­ produkt verfügbar ist und auch prinzipiell automatisierte Fertigungsprozesse vorhanden sind, geschieht der Ver­ bau fast ausschließlich handwerklich und nach dessen Grundregeln. Die Eigenschaften des Steins, seine Farbe und Struktur, seine Form, seine Oberfläche, sowie die Art der Fügung geben einer Mauerwerksfassade ihre indi­ viduelle Gestalt. Dazu kommen die handwerklichen und technischen Möglichkeiten der Ausbildung von Öffnun­ gen, die deren Form und Größe bestimmen. Als Mauerwerk werden alle aus natürlichen und künst­ lichen Steinen hergestellten Bauteile bezeichnet. Sedi­ mentgestein wie z. B. Kalkstein und Sandstein oder Tie­ fengestein wie Gneis, Granit und Porphyr werden als Natursteine bezeichnet. In die Kategorie der künstlichen Steine fallen ebenso Ziegel – luftgetrocknet oder ge­ brannt, aus Ton oder Lehm –, Kalksandstein sowie alle Formsteine aus unterschiedlichen Grundmaterialien. Kunststeine Ziegelstein als gebrannter keramischer Baustoff lässt sich grundsätzlich in Voll- und Lochziegel unterteilen. Die Vollziegel sind die älteste kleinformatige Ziegelart. Zu ihr zählen u. a. Vormauerziegel und Klinker. Diese kommen in vielen Regionen Europas als bevorzugtes, sehr dauerhaf­ tes Fassadenmaterial zum Einsatz. Entscheidend für Aussehen und Farbigkeit der Ziegel ist der örtlich gewon­ nene Rohstoff und die Art und Temperatur des Brandes. Brand und Material haben nicht nur Einfluss auf die Fes­ tigkeit, sondern auch auf Oberfläche und Textur. Ent­ hält  der Ton zum Beispiel einen hohen Eisenanteil, so kommt es beim Brand durch die Bildung von Eisenoxid zu ­hell­roten bis roten Ziegeln. Durch die Beimischung von ­Metalloxiden kann die Farbe variiert werden. Temperatu­ ren ­zwischen ca. 800–1000° sind im Normalfall für den Ziegelbrand notwendig, ab ca. 1200° fängt der Ton an zu schmelzen (Sintern). Es entstehen Ziegel mit geringerer Kapillarität und höherer Hydrophobie. Die Oberfläche wird

bewegter, Verfärbungen von rot, über blau bis hin zu schwarz und grün sind möglich. Die geringere Wasser­ aufnahme sorgt für eine erhöhte Frostsicherheit der Zie­ gel. Eine genaue Regelung der Ziegelfarben bei unter­ schiedlichen Bränden ist selbst in modernen Öfen kaum möglich. Unterschiedliche Sortierungen sorgen für eine 1a vergleichbare Auswahl der Mischungen. In der Kategorie der ungebrannten Kunststeine sind Kalk­ sandsteine, Leichtbetonsteine, Betonsteine und Poren­ betonsteine zu nennen. Kalksandsteine bieten eine hohe Rohdichte, die zu guten Schallschutz- und Festigkeits­ werten führt. Sie können als Sichtmauerwerk zum Ein­ satz kommen. Diese Sichtmauern erhalten häufig eine far­ bige Schlämme oder einen Anstrich, der die Struktur des Mauer­verbundes sichtbar lässt. Die Oberfläche der Steine wird damit zusätzlich geschützt, der Kontrast von dunkler Fuge und nahezu weißem Stein aufgehoben. Großforma­ tige Kalksandsteine, sogenannte Plansteine, ermöglichen ­einen wirtschaftlichen Einsatz bei der Verarbeitung. Sie sind allerdings nicht für den sichtbaren ­Einsatz gedacht, sondern sie werden im Normalfall verkleidet oder verputzt. Natursteine Ein Naturstein wird entsprechend seiner geologischen Herkunft und seinen damit verbundenen individuellen ­Eigenschaften verwendet. Gerade das Fügen von hohen, standfesten Mauern aus unbearbeiteten oder nur gespal­ teten Gesteinen erfordert großes handwerkliches Ge­ schick. Mauerwerke aus Naturstein, ob als geschichtetes Trockenmauerwerk oder gefügt und vermörtelt, empfin­ den wir als archaische Konstruktion. Fund- und Einsatz­ ort des Materials lagen über Jahrtausende meist dicht beieinander. Naturstein war auch stets der Baustoff für repräsentative Bauten, Kultstätten, Tempel, Kirchen und Schlösser. Dabei galt seit Vitruv ein Natursteinmauerwerk als umso kunstvoller, je weniger Herstellungsspuren an ihm sichtbar waren. Heute wird Naturstein als massiver Baustoff, außer bei Reparaturen historischer Gebäude, nur in Ausnahmefällen verwendet. Das Material kommt meist in Form von Platten als vorgehängte, hinterlüftete Konstruktion zum Einsatz.  Kapitel 3, Naturstein, S. 86 Formate und Verbände Egal ob luftgetrockneter Lehmstein oder gebrannter Zie­ gel, entwickelten sich auf der ganzen Welt zumeist recht­ eckige oder quadratische Ziegelmaße, die in ihrer Größe und Stärke auf eine gute Handhabbarkeit auf der Bau­ stelle ausgelegt sind. Diese Formate prägen ebenfalls, sofern sichtbar gelassen, das Erscheinungsbild der Fas­ sade, der Herstellungsprozess wird ablesbar. Die Normierung und Serienproduktion machte den Ziegel bereits im römischen Reich zu einem nahezu überall ver­

b

c

d

e

1 Steinarten a Vormauerziegel – handgestri­ chen b Vormauerziegel – Strangpressprofil c Kalksandstein d Porenbetonstein e Naturstein, im Block / bearbeitet

mauerwerk  51

2 Formate und Abmessungen der Normal- und Dünnformatsteine nach DIN 4172 – Maßordnung im Hochbau a DF (Dünnformat) b NF (Normalformat) c 2 DF (Dünnformat) d 8 DF (Dünnformat)

11,5 5,2

a

11,5 7,1

b

24,0

24,0

2

d 24,0

3 Schichtmaße und Aufbau Binder und Läufer a Binderschicht b Läuferschicht c Stoßfuge (d = 10 mm) d Lagerfuge (d = 10–12 mm) e Kopf (Stein + Fuge = 12,5 cm)

23,8

11,5 24,0

c

11,3 0001 1000

Die Bemessung und Konstruktion von Mauerwerksbauten ist im Euro­ code 6 festgelegt, der sich aus den Normen DIN EN 1996-1-1 bis 3 ­sowie dem jeweiligen nationalen ­Anhang zusammensetzt und alter­ nativ zur DIN 1053-1 anwendbar ist.

24,0

c

b

005 500

d

a

4 Verbandsbilder a Läuferverband – alle Schichten bestehen aus Läufern, die von Schicht zu Schicht um eine 1/2bis 1/4-Steinlänge gegen­einander ­versetzt sind. b Binderverband – alle Schichten bestehen aus Bindern, die um 1/2-Steinbreite versetzt sind. c Blockverband – Binder- und Läu­ ferschichten wechseln regelmäßig. Die Stoßfugen aller Läuferschich­ ten liegen senkrecht übereinander. d Kreuzverband – Binder- und ­Läuferschichten wechseln vertikal regelmäßig ab. Die Stoßfugen jeder zweiten Läuferschicht sind um eine 1/2-Steinlänge versetzt.

057 750

c

e 052 250

d

0 0

8 DF

2 DF

5 Exemplarische Zierverbände NF

3

4a

b

c

d

DF

5

fügbaren Baustoff. Die Abmessungen der heute üblichen Bausteine ergeben sich aufgrund der oktametrischen Tei­ lung eines Meters (n × 12,5). Darauf ausgerichtet sind auch die klassischen Steinformate. So ergibt sich als ein Viel­ faches von 52 mm Steinhöhe (DF = Dünn­format) bei 4  Steinschichten und je einer Lagerfuge 250 mm. Bei 71 mm Steinhöhe (NF = Normalformat) ergeben sich bei 3 Steinschichten und Lagerfugen 250 mm.  2 Die Aus­ wahl der Steinformate wird durch gestalterische, arbeits­ technische und wirtschaftliche Überlegungen bestimmt. 0001 So sind Kleinformate in der Regel für Sichtmauerwerk, Pfeiler, Stürze oder aber für Wände mit runden Grundriss­ formen geeignet. Großformate hingegen sind in erster 05­L 7inie zur Rationalisierung von Arbeitsabläufen gedacht und besonders für großflächige Innen- und Außenwände sehr wirtschaftlich. Neben der Größe des verwendeten Steins sowie dessen Farbe ist die Schichtung, der Ver­ 005 band, ein deutliches Gestaltungsmittel. Grundsätzlich wird in Binderschicht (Steine, die mit der Schmalseite in der Maueransicht liegen) und Läuferschicht (Steine, die 052 mit der Längsseite in der Maueransicht liegen) unterschie­ den.  3 Durch die unterschiedliche Anordnung oder Verschrän­ 0 kung der Schichten entstehen Verbandsbilder, wie z. B. der Binderverband, bei dem nur die Steinköpfe sichtbar sind, oder der Blockverband, welcher abwechselnd reine Läufer- und Binderschichten aufweist.  4 Die Anordnungsmöglichkeiten gehen weit über die hier exemplarisch gezeigten Beispiele hinaus. Vor- oder Rück­ sprünge einzelner Schichten oder Steine können zusätz­ lich die architektonische Wirkung beeinflussen und die Fassade modellieren. Ziegelverbände ergeben ein stren­ ges, fast mathematisches Regelwerk für die Gestaltung und Konstruktion von Fassaden. Die Kunst liegt in der ein­ fachen, selbstverständlichen Anordnung und Fügung zu­ gunsten eines Gesamtbildes.  5

52 selbsttragende Hüllen

Fugen Neben den Steinen charakterisieren die Fugen das Mauer­werk gleichermaßen. Man unterscheidet in Lager­ fugen – die horizontale Verbindung zwischen Ober- und Unterseite der Steinschichten – und Stoßfugen – zwi­ schen den Stirnseiten der Mauersteine. Je nach Stein­ format ergibt sich die Mörtelart und Dicke der Lagerfuge sowie das Verhältnis zwischen Fugenbreite und Fugen­ tiefe. Für ein übliches Steinformat, zum Beispiel 1 DF oder 2 NF, ergibt sich eine Mörteldicke von ca. 12 mm Normalmörtel, während Plansteine wie Kalksandstein, Porenbetonstein oder Betonwerkstein mittels Dünnbett­ mörtel (ca. 2 mm Dicke) geklebt werden. Die Ausbildung der Fugen ist wichtig für die Wirkung und vor allem für ihre Dauerhaftigkeit.  1 An das Fugenmaterial werden ebenso wie an die angrenzenden Steine hohe Anfor­ derungen an Dichtigkeit, Schlagregenschutz und Halt­ barkeit gestellt. Die höhere Wärmeleitfähigkeit gegen­ über Mauersteinen ist als potenzielle Wärmebrücke in der Energiebilanz zu berücksichtigen. Die einfachste und wirtschaftlichste Fuge entsteht beim sogenannten „Fugenglattstrich“, dem vollfugigen Ausfüh­ ren der Zwischenräume und bündigen Beschneiden der Fuge mit der Kelle. Dabei wird die Fugenfarbe festgelegt, da der Mauermörtel gleichzeitig der Fugenmörtel ist. Bei einer nachträglichen Verfugung wird der Mörtel mind. 1,5 cm tief ausgekratzt und die Fassade hohlraumfrei und glatt mit einem zusätzlichen Arbeitsgang nachver­ fugt. Auf diese Weise lässt sich die beabsichtigte opti­ sche Wirkung besser kontrollieren, da die Farben ein­ facher bemustert und unterschiedliche plastische Ausformungen der Fuge erzielt werden können.

Oberfläche – Struktur Die äußere Schicht des Materials übernimmt sowohl den Witterungsschutz als auch eine ästhetische Funktion. Die Gestalt der Fassade kann durch die Betonung oder die Zurücknahme der Fuge und des Fugenbildes maß­ geblich mitbestimmt werden, wobei die Bandbreite der Gestaltungsmöglichkeiten von nüchtern funktional bis ornamental ästhetisch reicht. Bei der Farbigkeit einer Fassade gilt als Faustregel: Je dunkler der Farbton der Fuge ausgebildet wird, desto leuchtender tritt der Stein zum Vorschein. Eine weitere Gestaltungsmöglichkeit ­ergibt sich durch die Verwendung eines sogenannten Zierverbandes. Sowohl mit einer zuvor in einem Verlege­ plan festgelegten Ordnung bzw. Ornament als auch mit einem ­unregelmäßigen Muster kann ein besonderer Aus­ druck erzielt werden. Zusätzlich kann das Farbbild der verwendeten Steine über die Sortierung der Hersteller­ chargen bzw. die Beimischung von Zusatzstoffen verän­ dert werden. Eine verputzte ebene Fläche kann durch Putztechniken und Putzkörnung / Beimischung von Gra­ nulaten und Pigmenten strukturiert werden. Öffnungen Die Auflösung der Wand durch Öffnungen ist durch das sich selbst tragende massive Mauerwerk in Form und Größe limitiert. Große Stützweiten wurden in der Vergan­ genheit mit Bogenkonstruktionen realisiert, heute werden sie mit verdeckten Trägern aus Stahl oder Stahlbeton ­erreicht.  SCALE, Bd. 1, Öffnen und Schließen Die handwerk­ liche, klassische Herstellung von Mauerwerksöffnungen ist materialabhängig, vor allem aber ist sie ein Gestal­ tungsmittel und wird in der Fassade zum Ornament.

1a

b

c

d

e 1 Verschiedene Möglichkeiten zur Ausformung von Fugen a Hohlfuge b bündige Fuge c Schattenfuge d Nachträgliche Verfugung, ­ausfugen und verfüllen e Mangelhaft ausgeführte vertief­ te Fugen führen zur Durchfeuch­ tung

2 Sanierung Fabrikgebäude, ­München, 2004, Allmann Sattler Wappner Architekten: Das denk­ malgeschützte Rückgebäude aus dem Jahre 1893 wurde komplett saniert. Das Mauerwerk aus Sicht­ ziegeln im „alten Reichsformat“ (25 cm × 12 cm × 6,5 cm) erhält durch das Abfilzen mit einer Kalk­ schlämme seinen speziellen ­Ausdruck.

2

3

3 Anbau Wohnhaus Aachen, 2011 Amunt Architekten: Die Klinker­ fassade des Bestandsgebäudes verzahnt sich mit dem Anbau aus unverputztem Bims-LeichtbetonMauerstein – der aufgrund seiner Stärke von 24 cm und Eigenschaf­ ten die Transmissionswärmeverlus­ te verringert –, diese zeitgemäße Interpretation verbindet sich farb­ lich mit dem Bestand zu einem neu­ en, kompakten Baukörper. 1 + 1 = 1.

mauerwerk  53

Massive mauerwerke Massive sichtbare Mauerwerke aus Vollziegeln oder Klin­ kern sind heute nur noch bei unbeheizten Funktions­ bauten denkbar. Sichtbare Mauerwerkskonstruktionen, welche den heutigen Anforderungen an Wärmeschutz ge­ nügen, bestehen aus hoch gedämmten Steinen aus po­ rösem Ton oder Porenbeton. Die Mauerwerksschichten werden mittels eines hoch kunststoffvergüteten Mörtels verklebt, die Stossfugen werden verzahnt. Die Außen­ wände müssen daher auch außen und innen Putzschich­ ten erhalten, um regensicher und luftdicht zu sein. Stürze, Wandeinbindungen und Deckenauflager erfordern eine genaue Planung, da sie mit speziellen Formteilen auszu­ führen sind, um Wärmebrücken zu minimieren und den Ansprüchen an Schallschutz und Standsicherheit ge­ recht zu werden. Mit diesen Konstruktionen können bei entsprechender Wandstärke gute U-Werte erzielt wer­ den, ohne auf die Vorteile einer massiven Konstruktion zu verzichten. Besonderes Augenmerk ist auf die Aus­ wahl der Putzsysteme zu richten, die auf die Material­ eigenschaften des verwendeten Steins abgestimmt sein müssen und Teil eines Gesamtsystems sind. Wenn der Ausdruck des sichtbaren Mauerwerks erzeugt werden soll, kann optional über Verblendmauerwerke bzw. Ziegel­ fassaden nachgedacht werden bei denen die Fassade zunächst den massiven Mauerwerken ähnelt, aber die Vorteile im Hinblick auf erhöhte Anfor­derungen an den Wärmeschutz und Witterungsschutz ­erfüllt werden kön­ nen.  Kapitel 3, Verblendmauerwerk und Ziegelplattenfassade,

b

a

c

S. 82ff

a

4 Schnitt Mauerwerksbau, M 1:20 a Wandaufbau: Vorsatzschale aus Klinkerstein 140 mm Fingerspalt Wärmedämmung 115 mm Tragschale Mauerwerk 240 mm Innenputz 20 mm b Dachaufbau: Kiesschicht 50 mm 2-lagige bituminöse Abdichtung Gefälledämmung 200–300 mm bituminöse Dampfsperre, Stahlbetondecke 160 mm unterseitig verputzt 15 mm c Bodenaufbau Erd- / Ober­ geschoss: Massivholzdielen 23 mm schwimmender Estrich 40 mm Trennlage Trittschalldämmung 30 mm Stahlbetondecke 150 mm Putz 15 mm

c

4

54 selbsttragende Hüllen

be ton

Der Baustoff Beton entsteht durch die Mischung von ­Zement, Wasser und mineralischen Zuschlägen. Er er­ härtet in einer formgebenden Schalung. Schon seit dem 2. Jahrhundert v. Chr. gab es das Wissen um die Eigen­ schaften dieses Werkstoffes, den die Römer „Opus ­caementitium“ nannten. Aber erst mit der Stahlherstellung und dessen Verwen­ dung als Bewehrung in Kombination mit Beton Ende des 19. Jahrhunderts konnte sich das Baumaterial mit der jetzt möglichen größeren statischen Lastabtragung als verfügbares Baumaterial stilprägend durchsetzen. Be­ ton ist im Verarbeitungszustand leicht formbar und eig­ net sich daher sehr gut für die plastische Ausbildung von Fassaden mit großen Spannweiten. Die hohe Wirtschaft­ lichkeit bei zugleich hoher gestalterischer Vielfalt in Form, Bearbeitung und Oberflächenbeschaffenheit spre­ chen für diesen Werkstoff, dessen Eigenschaften stetig weiterentwickelt werden. Beton kann unterschiedliche Anforderungen erfüllen: hohe Festigkeit, Beständigkeit gegen äußere Einflüsse, bauphysikalische, brandschutz­ technische und nutzungsspezifische Funktionen. Zu ver­ meiden sind Formänderungen durch Temperaturschwan­ kungen und Eindringen von Wasser, die die Eigenschaften des Betons beeinträchtigen. Beton wird als sogenannter Ortbeton auf der Baustelle angemischt oder als Transportbeton im flüssigen, fertig gemischten Zustand auf die Baustelle gebracht und dort direkt in geschalte Bauteile gepumpt und verdichtet. Der Werkstoff kann aber auch als Fertigteil oder Halbfertig­ teil auf die Baustelle geliefert und dort per Kran versetzt werden. Eine monolithische Außenwand ist bei den heutigen An­ forderungen an Wärmedämmung und unter Vermeidung von Wärmebrücken selbst mit Dämmbeton nur in hohen

Bauteilstärken zu realisieren. Daher kommen im Allge­ meinen für Gebäudehüllen aus Beton zweischalige Kon­ struktionen mit Kerndämmung oder vorgehängte, vorge­ fertigte Fassadentafeln aus Beton zum Einsatz. Auch Innendämmungen sind bei massiven Bauten in Beton ­einsetzbar, wobei im Gegensatz zur Außen- oder Kern­ dämmung auf Minimierung der Wärmebrücken der in die ­Außenwand einbindenden Bauteile (Decken und Innen­ wände) zu achten ist. Herstellung Neben den Ausgangsstoffen Zement, Gesteinskörnun­ gen und Wasser können eine Reihe von Zusatzstoffen und Zusatzmitteln die Eigenschaften des Baustoffs ver­ ändern. Betonzusatzstoffe wie Gesteinsmehle oder Pig­ mente beeinflussen die Farbigkeit des Betons, während die Zugabe von Fasern aus Glas- oder Kunststoff Aus­ wirkungen auf die Tragfähigkeit hat. Betonzusatzmittel werden nur in geringen Mengen eingesetzt, verändern aber die chemische und physikalische Wirkung von be­ stimmten Eigenschaften des frischen bzw. zu erhärten­ den Betons, ohne dass er seine Haltbarkeit oder der Stahl den Schutz vor Korrosion verliert. So verbessern z. B. Be­ tonverflüssiger (BV) die Verarbeitbarkeit des Betons. Die Festigkeit des Betons und damit die Konsistenz bei der Verarbeitung richtet sich nach den Anteilen der einzel­ nen Komponenten. So haben die Wahl der Gesteinskör­ nung und der Korngröße ebenso Einfluss auf das Erschei­ nungsbild und die Festigkeit wie die Zugabemenge der Zusatzstoffe und die Verträglichkeit bei der Verwendung mehrerer Zusatzmittel. Die Qualität von Beton wird auch durch den Wasserzementwert (w/z-Wert) beeinflusst. So verringert sich die Festigkeit von Beton, wenn zu viel Wasser im Beton erhalten ist. Die Konsistenz – das Maß

1 Ausgangsstoffe Betonmischung (siehe DIN EN 206 Beton) Zement – CEM I: Portlandzement – CEM II: Portlandkomposit­ zement – CEM III: Hochofenzement – CEM IV: Puzzolanzement – CEM V: Kompositzement Gesteinskörnungen (Zuschlag) – fein, natürlich gerundet (Sand / Brechsand) – Korngemische (Kies / Splitt) – grob, gebrochenes Korn (­Grobkies / Schotter) Wasser – Anmachwasser – Oberflächenfeuchte Betonzusatzstoffe zur Veränderung der Eigenschaften Mineralische Feinstoffe: – Gesteinsmehl – Flugasche, Tuff, Trass oder ­Silikatstaub Organische Stoffe: – Kunstharzdispersionen Sonstige: – Farbpigmente – Stahl-, Glas- oder Kunststoff­ fasern Betonzusatzmittel zur Beeinflussung der physika­ lischen und/oder chemischen ­Wirkungen der Eigenschaften: – Verarbeitbarkeit – Abbindeverhalten – Erhärten – Dauerhaftigkeit in Form von Verflüssigern, Ver­­zö­ gerern, Beschleunigern, Stabilisa­ toren, Dichtungsmitteln. 2 Unité d’Habitation, Marseille, 1947–1952, Le Corbusier: Das Raue, Grobe des unbearbeiteten Betons wird zu einer ästhetischen Tugend erhoben. Der béton-brut wird wie Stein behandelt und lebt vom Kontrast zu den Oberflächen der Baustoffe Stahl und Glas und den an Brüstungen und in Loggien verwendeten Farben. Aufgrund der örtlichen klimatischen Bedingungen und der Entstehungszeit wurde der Beton ohne weitere Dämmung ver­ wendet.

2

3

3 L 40, Berlin, 2010, Roger ­Bundschuh, Cosima von Bonin: Der Neubau ist geprägt durch seine Hülle aus fugenlosem schwarzen Sichtbeton. Die Fassade ist in drei Schichten aufgebaut: eine tragende Innenschale aus Ortbeton, die Kerndämmung und eine Außen­ schale aus Leichtbeton, eingefärbt mit schwarzen Pigmenten.

beton  55

4

Betonbezeichnungen

nach Herstellung, Einbaubedingungen und Eigenschaften

Aufbeton

Beton, der nachträglich z. B. als Höhenausgleich oder zum Erlangen der ­Tragfähigkeit auf eine bestehende Betonschicht aufgebracht wird.

Betonfertigteile

Im Werk vorgefertigte Bauteile aus Beton, Stahlbeton oder Spannbeton, die in erhärtetem Zustand vor Ort eingebaut werden.

Dämmbeton

Sonderform des Leichtbetons mit geschlossenem Gefüge aus Glasschaum statt Gesteinskörnung zugunsten einer hochwärmedämmenden Funktion.

Faserbeton

Beimischung von Fasern aus Stahl, Glas oder Kunststoffen zur Verbesserung der mechanischen und statischen Eigenschaften.

Hochleistungsbeton

Hochfester Beton mit einer hohen Druckfestigkeit durch Minimierung des ­Wasserzementwerts zum Einsatz bei Verbundkonstruktionen und minimierten Spezialkonstruktionen.

Leichtbeton – Porenbeton

Gewichtsreduzierung des Normalbetons durch Luftporen statt Gesteinskörnung. Geringe Wärmeleitfähigkeit.

Normalbeton

Beton, der durch Rütteln verdichtet wird und nach 28 Tagen seine Druckfestigkeit erreicht hat; ø Festigkeitsklasse C25/30, er kann mit verschiedenen Zusatz­ stoffen oder -mitteln versehen sein.

Ortbeton

Verarbeitung auf der Baustelle, Verdichtung und Abbinden in der Schalung. Einbetonieren von Bewehrung (Stahleinlagen) zur Verstärkung der Tragfähigkeit.

Recyclingbeton

Beton, bei dem die Gesteinskörnung aus recycelten Beton- und Mauerwerksbruch besteht.

Stahlbeton

Verbundbaustoff aus den Komponenten Beton und Stahl. Das Prinzip beruht auf der partiellen Verstärkung (Bewehrung) des druckfesten Betons durch zugfesten Stahl.

Stampfbeton

Nicht bewehrter Beton, der nur durch Druckstöße (Stampfen) statt Rütteln lagenweise verdichtet wird.

Sichtbeton

Beton mit hohen Anforderungen an die sichtbare Oberfläche. Gestaltung der ­Textur und Struktur über Schalung, Oberflächenbehandlung und Zusätze wie z. B. Farbpigmente.

Transportbeton

Herstellung in einer zentralen Mischanlage und Transport auf die örtliche Baustelle.

für die Steifigkeit von Frischbeton – richtet sich nach sei­ nem Einsatzzweck. Dabei muss immer gewährleistet sein, dass der Beton problemlos eingebracht und verdich­ tet werden kann – von sehr steif bis sehr fließfähig, bis hin zu selbstverdichtendem Beton (SVB). Beim Einbrin­ gen des Betons in die Schalung ist darauf zu achten, dass das Gemisch sich nicht entmischt. Eine gleichmäßige Verdichtung verhindert Lufteinschlüsse. Ebenfalls ist auf eine konstante Außentemperatur beim Einbau, möglichst zwischen +5 °C und +30 °C, zu achten, anderenfalls müs­ sen geeignete Maßnahmen zur Erhaltung der Verar­ beitungsfähigkeit getroffen werden, z. B. durch Kühlung und Wasserzuführung bei zu hohen Temperaturen. Nach 28 Tagen Erhärtung ist die erforderliche Druckfestigkeit in der Regel erreicht. Um den Beton in die erforderliche Form zu bringen, werden Hohlformen (Schalungen) ver­ wendet, die aus einem Schalsystem (objektabhängig oder -unabhängig aus Holz, Stahl, Kunststoff) und einer auf­ gebrachten Schalhaut (Oberflächenstruktur) bestehen. Dabei verhindern sogenannte Schalungsanker, die aus einem Gewindestab mit Schraubankern in einem Leer­ rohr bestehen, das Auseinanderdriften der Hohlform. Die Ankerlöcher bleiben nach dem Erhärten sichtbar und wer­ den mit einem Verschlusszapfen geschlossen. Daher ist schon bei der Planung auf die Anordnung der Anker zu achten. Fugen Beim Bauen mit Sichtbeton spielt die Fügung eine große Rolle. Sie ist als Fugenbild der Schalungsstöße, der Be­ tonierabschnitte und der notwendigen Dehn- und Schein­ fugen später ablesbar. Je nachdem ob ein flächiger Ein­ druck des Bauteils gewünscht ist oder die Gliederung als Teil eines Raster erscheinen sollen, ist die Ausführung der Fuge entscheidend. Kleine, geschlossene Fugen brin­ gen Fläche, große oder offene Fugen verstärken durch ihre Schattenwirkung den Eindruck von Einzelplatten. Neben dem planerisch gewünschten Ausdruck sind für das Format von Betontafeln oder gar Bauteilen ferti­ gungstechnische Vorgaben zu berücksichtigen, auch das Gewicht und die Transportfähigkeit der Elemente begren­ zen die Tafelgrößen.

4 Betonbezeichnungen 5 Fugenausbildung Die Fugenbreite und die Dicke des Dichtstoffes hängen von den Ele­ mentgrößen ab. Je nach Tafelgröße sind die zu erwartenden Bewegun­ gen des Bauteils durch thermische Einflüsse in der Fuge aufzunehmen. Üblich sind Fugenbreiten von ­15–20 mm (siehe DIN 18540). a Fugendichtung (Fugendich­ tungsmasse und Schaumstoffband) b Fuge mit Kunststoff-Klemm­ 5a profil c Scheinfuge, gestalterisches Element

b

c

6 Konsistenzprüfung 7 Befestigung Schalungsanker 8 Kletterschalung, deren großflä­ chige Wandschalung in regelmäßi­ gen Takten nach dem Abbinden des Betons nach oben gezogen wird. 9 Schalungssystem für tragende Wände; großflächige Schalelemen­ te, die abschnittsweise mit dem Kran umgesetzt werden können.

6

7

8

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56 selbsttragende Hüllen

Sichtbeton Als Sichtbeton werden Betonbauteile bezeichnet, deren Ansichtsfläche sichtbar ist; sie erhalten in der Regel über die Ausgestaltung der Schalhaut ihr Aussehen. Sicht­ beton ist nach den Sichtbetonklassen definiert.  1 Um eine objektive Bewertung der Sichtbetonqualität zu erreichen, wird die DIN 18217 „Betonoberflächen und Schalhaut“ oder die SIA 118/262 „Allgemeine Bedingun­ gen für Betonbau“ herangezogen. Schalhaut – Textur Bei der Herstellung kann die Oberfläche durch eine oder durch Kombination mehrerer der nachfolgend beschrie­ benen Gestaltungsmöglichkeiten beeinflusst werden. Ein Gestaltungselement ist die Schalung, deren innere Oberfläche als Negativbild zum Betonbauteil eine beson­ dere Bedeutung zukommt. Während der Rohbau im Scha­ lungsplan festgelegt wird, muss für die Geometrie der Schalung und damit der gewünschten Fügung ein Schal­ plan erstellt werden. Nach dem Erhärten zeichnet sich die gewählte Schalung als Abdruck auf der Betonoberfläche ab. Er kann durch den Einsatz verschiedener Schalmaterialien, Schalungs­ größen und Befestigungspunkte unterschiedlich ­ausfallen. Die Qualität des Oberflächenbildes wird in Sichtbeton­ klassen eingeteilt, die Schalhaut, Arbeits- und Schalhaut­ fugen, Porigkeit, Farbtongleichmäßigkeit und Ebenheit der Oberfläche definieren. Da die Anforderungen an die Ausführung sehr hoch sind, ist eine rechtzeitige Einbin­ dung aller Planungsbeteiligten und eine konkrete Be­ schreibung der Gestaltung im Leistungsverzeichnis von großer Wichtigkeit. Ebenso empfiehlt sich das Anlegen von Musterflächen zur Festlegung der Textur und Quali­ tätssicherung. Als Einflussfaktoren auf das Gelingen des gewünschten Ausdrucks – neben der Qualität der Beton­ mischung und der Zusatzstoffe – sind es die Verarbei­ tung (Verunreinigung, Undichtigkeit der Schalung, falsche Verdichtung oder Trennmittel) sowie Witterungseinflüsse (Außentemperatur, Niederschlag), die Auswirkungen auf die Qualität von Sichtbetonflächen haben. Bei der Wahl des Schalmaterials ist darauf zu achten, dass während des Erhärtungsprozesses keine chemi­ sche Reaktion mit Beton ausgelöst wird. Daher werden in erster Linie Holz und Holzwerkstoffe, Stahl und Kunst­ stoffe als Schalungsmaterial verwendet. Beim Einsatz von Holzschalungen, wie z. B. sägerauer Brettschalung, muss das Material vorgewässert werden, damit es nicht erst beim Einfüllen anfängt zu quellen und damit dem Be­ ton nach dem Einbringen zu viel Wasser entzieht und es somit später zu einer Absandung an der Oberfläche kommt. Gängig sind Schaltafeln aus Holzwerkstoffen mit unterschiedlichen Kunststoffbeschichtungen. Beim Ein­ satz solcher Tafeln werden sehr glatte Oberflächen

­ rzeugt, die Struktur der Fassade wird dabei durch das e Tafelbild (also die sich abzeichnenden Stöße) und die Be­ festigungsanker definiert. Je dichter eine Schalung ist, desto besser verhindert sie das Abfließen des Zement­ leims beim Einbringen und Verdichten. Nicht gewünschte und kontrollierbare Fehler in Farbe, Oberflächenbild und Struktur werden damit reduziert. Trennmittel, vor dem Betonieren auf die Schalung aufgebracht, ermöglichen nach dem Erhärten problemlos die Schalung vom Bau­ teil zu lösen. Trotzdem kann das Ausschalen ebenso wie die Planung und Konstruktion der Schalung, etwa bei komplizierten mehrfach gebogenen Formen, ein schwie­ riger, arbeitsintensiver Prozess sein. Besondere Bedeu­ tung kommt bei Betonbauteilen den Kanten zu. Diese werden meist mit einer Fase (erzeugt durch eine kleine Dreiecksleiste in der Schalungsform) ausgebildet, um eine Beschädigung im Baustellenbetrieb und bei der spä­ teren Nutzung zu vermeiden. Ausbrüche an scharfen Kanten, d. h. ohne Fasen ge­ schalte Kanten, können nur gespachtelt werden. Diese Stellen sind aufgrund von Farbunterschieden, spätestens im Alterungsprozess des Bauteils sichtbar. Soll die Fassade eine stärkere, reliefartige Struktur erhal­ ten, hat man die Möglichkeit, die Oberfläche des erstarr­ ten Betons mechanisch oder chemisch weiterzubearbei­ ten oder bei der Herstellung mit sogenannten Matrizen

Normalbeton

2

3

Leichtbeton

Trockenrohdichte

2000–2600 kg/m³

350–2000 kg/m³

Druckfestigkeit

5–55 N/mm²

2–6 N/mm²

Festigkeitsklassen

C8/10 bis C50/55

LC8/9 bis LC50/55

Wärmeleitfähigkeit

1,51–2,3 W/mK

ab 0,11 W/mK

4

1 Sichtbetonklassen Sie definieren die Anforderungen an die Oberfläche, das Schalungsbild und die Kanten. SB 1: geringe Anforderungen: ­Kellerwände oder Bereiche mit ­vorwiegend gewerblicher Nutzung SB 2: normale Anforderungen: ­Treppenhausräume, Stützwände SB 3: besondere Anforderungen: Fassaden im Hochbau SB 4: besonders hohe Anforderun­ gen: repräsentative Bauteile im Hochbau

2 Eigenschaften – Vergleich von Normal- und Leichtbeton 3 Besucherinformationszentrum Grube Messel, 2010, Landau + ­Kindelbacher: Der Stahlbeton-­ Massivbau wurde mit 87 Betonier­ abschnitten in Ortbetonbauweise als zweischalige Außenwand mit ­innen liegender Kerndämmung so­ wohl innen als auch außen in Sicht­ betonqualität ausgeführt. Für die Textur der Wände wurde die Träger­ schalung mit einer vertikalen geho­ belten Nut + Feder-Bretterschalung, in einem unregelmäßigen wilden Versatz der Brettstöße als Schal­ haut, belegt. Betongüte C25/30 bis C45/55, Sichtbetonklasse 2 4 Neues Meisterhaus Gropius, Dessau, 2014, Bruno Fioretti ­Marquez Architekten: Zeitgenössi­ sche Rekonstruktion auf bestehen­ dem Fundament. Die Außenwände sind als heller Leichtbeton mit ge­ ringer Wärmeleitfähigkeit ausge­ führt, um ein geringes Gewicht auf die historischen Fundamente einzu­ leiten und auf zusätzliche Däm­ mung verzichten zu können. Die ­natürlichen Gesteinskörnungen wurden durch Blähtonkugeln und Leichtsand ­ersetzt, wodurch ein ­geringes Roh­gewicht erreicht wer­ den konnte. Betongüte LC 12/13, Sichtbetonklasse 4

beton  57

5 Oberfläche – Texturen a Tafelschalung mit Ankerpunkten b Abbild der sägerauen Schalung c sichtbare Verarbeitung, z. B. durch Stampfen d Relief durch Einlegen von ­Formen in der Schalung

zu arbeiten. Bei Matrizen gibt es sowohl serienmäßige Strukturen als auch individuelle Anfertigungen. Eine wei­ tere Sonderform sind Fotomatrizen, welche Fotovorlagen reliefartig übersetzen, auch Fotodrucke sind auf vorge­ fertigten Betontafeln zur Fassadengestaltung möglich.

6 Oberfläche – Farbe a Einfärbung durch Farbpigmente und Steinmehl b Bedruckung / 3-D-Print

Farbigkeit Bereits durch die Wahl des Zements und der Zuschlag­ stoffe kann die Betonfarbe beeinflusst werden. Um einen möglichst homogenen Farbeindruck zu erzielen, sollte ne­ ben der Mischung (Zement, Gesteinskörnung und Zusätze) der Wasserzementwert möglichst konstant sein. Zudem sollten alle Materiallieferungen aus dem gleichen Zement­ werk oder der gleichen Kiesgrube bezogen werden. Klas­ sische Mischungen können eine dunkelgraue bis hellgraue Farbigkeit aufweisen. Eisenoxidarme Rohstoffe ermögli­ chen die Herstellung von weißem Portlandzement und da­ mit sehr hellgrauen Betonflächen. Die Beimischung von Farbpigmenten zur grundsätzlichen Veränderung in fer­ tige Bauteile ist ebenfalls möglich. Farben durch Oxid­ pigmente: – weiß: Titanoxid – rot, gelb, braun, schwarz: Eisenoxid – grün: Oxide von Kobalt, Nickel, Zink, Titan und Alumi­ nium – blau: Oxide von Kobalt, Aluminium und Chrom – gelb: Oxide von Titan, Chrom, Nickel und Antimon Die Einfärbung des Betons ist dauerhaft und witterungs­ beständig, wobei die Farbintensität in den ersten Jahren meist etwas nachlässt.

7 Detailschnitt einer Sichtbeton­ wand mit Kerndämmung, M 1:20 a Wandaufbau: Stahlbeton / Ortbeton 250 mm als Witterungsschutz Wärmedämmung 120 mm Stahlbeton / Ortbeton 250 mm als Tragschale b Dachaufbau: Betonplatten 150 mm, in Sand ­verlegt Bituminöse Abdichtung 10 mm Wärmedämmung 200 mm Bitumenbahn als Notabdichtung 5 mm Filigranplatte mit Aufbeton 260 mm c Bodenaufbau: Hartbeton 20 mm Zementestrich mit Fußboden­ heizung 80 mm bituminöse Abdichtung Trittschalldämmung 40 mm Sichtbetondecke 280 mm

5a

c

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b

d

b

b

a

c

7

58 selbsttragende Hüllen

Hol z

Holz ist neben Lehm und Naturstein einer der ältesten Baustoffe, dem durch seine hohe statische Belastbar­ keit und die regionale Verfügbarkeit als nachwachsender Rohstoff weltweit eine besondere Bedeutung zukommt. Analog zum Baustoff Lehm trägt das Holz zu einem an­ genehmen Raumklima bei, da neben seiner feuchtigkeits­ regulierenden Kapazität und geringen Wärmeleitfä­higkeit die Oberflächentemperatur des Holzes der Temperatur der Raumluft entspricht. Die Volumenänderungen durch das Schwinden und Quellen des natürlichen Baustoffs und die erhöhten Anforderungen an Brandschutz sind bei der Planung von Holzkonstruktionen zu beachten. Die sorgfältige Auswahl des Materials und das handwerk­liche Können in der Verarbeitung und Montage sind wichtige Kriterien bei der Wahl des Konstruktionssystems. Im massiven Wandbau wird zwischen unterschiedlichen Bauweisen differenziert. Die Blockbauweise – im Alpen­ raum auch Strickbau genannt – ist neben den Pfahlbau­ ten eine der ältesten Methoden des Bauens mit Holz. Ganze Stämme werden bearbeitet, übereinandergesta­ pelt und durch das „Verstricken“ an den Ecken stabil aus­ gesteift.  1 Charakteristisch für den Blockbau sind die überstehenden Eckverbände, die sich aus geometrischen und statischen Gründen zwangsläufig ergeben. Dabei verbleiben die meist entrindeten Rundhölzer als Außen­ wand sichtbar und prägend für das Erscheinungsbild. Durch unterschiedliche Bearbeitungen, wie zum Beispiel spezielle Nuten und Profile als Lagesicherung, lagern die Hölzer stabil und waagerecht übereinander. So kommt die Konstruktion ohne zusätzliche Verbindungsmittel aus. Heute werden aufgrund der begrenzten Wärme­ dämmeigenschaften und Luftdichtigkeit solcher Konst­ ruktionen zusätzlich eine Wärmedämmung im Kernbe­ reich und eine Luftdichtigkeitsebene eingebracht. Anders als im modernen Holzrahmenbau hat die Blockbauweise strenge Vorgaben durch die Konstruktion und Gestal­ tung, um werkgerecht zu bleiben. Setzungen von mehre­

ren Zentimetern sind ebenso mit zu berücksichtigen wie die Öffnungen in der Fassade, die in ihrer Anordnung und Größe durch das „Modul“ der Stämme vorgegeben sind. Ansichten mit relativ großen, geschlossenen Flächen und kleinen Fensteröffnungen im liegenden Format prägen den traditionellen Ausdruck. Die Ablesbarkeit der Mate­ rialfügung und ihre maßtechnischen Bedingungen zei­ 1a gen den speziellen, archaischen und konstruktiven Reiz ­solcher Konstruktionen. Die Dimensionen sind auf die ­naturgegebenen Stammlängen ausgerichtet und liegen bei stützenlosen Spannweiten bei ca. 4–5 m. Eine recht­ winklige Anordnung der Innenwände prägt die Grundriss­ gestaltung. Eine moderne Form des massiven Holzbaus stellen Holzbausysteme als Vollblock aus ­verleimten Brettern dar. Im Gegensatz zum Vollholz bestehen die plattenartigen Elemente, bezeichnet als Brettstapelholz und Brettsperrholz, aus weitestgehend ausgetrockneten schwindfreien Schichten, die entweder einfach, quer oder b kreuzweise verleimt, genagelt oder gedübelt sind und 1 Eckverbindungen massiv oder mit einem Hohlraumanteil zusammenge­ a historische Rundhölzer setzt sind.  5, 6 Die reduzierten Bauteilquerschnitte, Kraftschlüssige Verbindung durch das geringe Gewicht und die hohe Festigkeit und Form­ einseitiges Verkämmen der Holz­ querschnitte stabilität sind günstige Eigenschaften. Die Möglichkeit b Kantholz der Vorfertigung der fest miteinander verbundenen Bau­ Kraftschlüssige Verbindung durch teile erleichtert die Montage auf der Baustelle. Da die zweiseitiges Ausklinken und Ver­ zinkung der Lagerflächen Plattengrößen keinem Maßsystem unterliegen, müssen nur herstellerspezifische Formatangaben beachtet wer­ den. Häufig bleibt der Baustoff Holz nicht sichtbar, da die  tragenden Elemente zugunsten des notwendigen Wärme­schutzes mit einer ­außen liegenden Dämmung und eventuell zusätzlichen inneren Verkleidungen verse­ hen werden. Im Gegensatz zu den klassischen Blockbau­ ten können in diesen modernen Elementen Öffnungen freier in Form und Größe eingeschnitten werden. Damit ver­lassen die Fassaden die strenge Ordnung des Block­ baus und lassen mehr Öffnungsflächen und Flexibilität im Innen­raum zu.

2 Historischer Blockbau in ­Graubünden: Der Sockel aus Natur­ stein ist ­Gründungswand, sowie Höhen­ausgleich und Schutz vor Schnee und Feuchte für das auf­ gesetzte Holztragwerk.

2

3

3 Holzbauten in Vrin, Gion A. ­Caminada: Die Übernahme traditio­ neller Techniken und deren techni­ scher Weiterentwicklung ergibt den speziellen, zeitgenössischen Aus­ druck des für Vrin so typischen Strickbaus, die Schweizer Variante des Blockbohlenbaus.

Holz  59

4 Konstruktionsformen von Massivholzwänden a Rundhölzer mit Lagerflächen und eingenuteten Federn b Kanthölzer mit Nut und Feder c Kanthölzer mit Nut und Kamm d Blockwand mit Wärmedämmung e Vollholzblockwand aus verleim­ ten Brettern mit Wärmedämmung, vorgefertigt 5 a b c

Brettstapelholz – Aufbauten scharfkantig gefast Profil mit Kabelnut

6 Brettsperrholz – Aufbauten a kreuzweiser Aufbau in Lagen b teilweise faserparallele Ver­ klebung benachbarter Lagen c Hohlraum zwischen Brettern ­einzelner Lagen

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b

c

d

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b

b

c

c

e

7 Wohnhaus Schattenbox, Eich­ graben, 2008, Superlab – Dold und Hasenauer OG: Die fertig ab­ gebundenen Bauteile in Massiv­holz-­ Trockenbauweise aus Brettsperr­ holzelementen wurden direkt an die Baustelle geliefert. Die kreuz­ weise angeordneten Längs- und Querlamellen der Elemente sorgen für hohe statische Belastbarkeit und Formstabilität. 8 Schnitt Blockbau, M 1:20 Wandaufbau: Blockbauwand, tragend 120 mm Wärmedämmung mit Lattenrost als ­Unterkonstruktion 120 mm Dampfbremse Wärmedämmung mit Lattung als ­Installationsebene 40 mm Gipskarton doppelt beplankt 25 mm Dachaufbau: Dachziegel Lattung / Konterlattung Sparren mit Wärmedämmung 180 mm Dampfbremse Wärmedämmung mit Lattung als ­Installationsebene 40 mm Gipskarton doppelt beplankt 25 mm

7

8

u m h ü llen u n d ko ns t ruier en nicht selbst tr agende Hüllen

k apit el 3

Einleit ung

62

pfost en-riegel-Fassade

66

Glaselemen t e und Verglasung

70

Elemen tfassade

72

D oppelfassade

74

Elemen tfassade – be ton

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Elemen tfassade – Hol z

78

Sandwichsyst emE

80

Vorgehängt e Fassade – verblendmau erwerk

82

Vorgehängte Fassade – ziegelplat t enfassade

85

Vorgehängte Fassade – nat urst ein

86

Vorgehängte Fassade – me tall

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Vorgehängte Fassade – faser zemen t tafel n

92

hol zFassade

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Profilbau glas und p olycarbonat plat t en

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Memb r anfassade

98

Wärmedämmverb undsyst em

100

62  nicht selbsttragende Hüllen

Einleit ung

1

2

3

Der Wunsch nach größeren Öffnungen zugunsten von Tageslichteinfall und Belüftung und der gleichzeitige Schutz vor Witterung und klimatischen Veränderungen treibt die Suche nach neuen Materialien an. Auch das Be­ dürfnis nach größeren Spannweiten und wirtschaftlichen Tragwerken aufgrund der neuen Aufgaben im Industrie­ zeitalter führt zu modernen Konstruktionen. Die indus­ triellen Be- und Verarbeitungsweisen von Stahl, Glas, ­Metall und Stahlbeton verändern die formalen und tech­ nischen Möglichkeiten der Architektur. Mit der Industri­ alisierung gelingt es, die materielle Schwere dieser ­Konstruktion zu überwinden. Vergleichsweise schlanke Guss- und Eisentragwerke – zuerst für kleinere Brücken, später für gewagte Ingenieurskonstruktionen – ermögli­ chen große Spannweiten. Rahmen mit biegesteifen Kno­ ten und Fachwerke stellen ein die massiven Bauteile ­ergänzendes Sekundärtragwerk dar und erlauben offene, flexibel nutzbare Grundrisse – unabhängig von der ­Fassade und deren Öffnungen. Als Meilenstein der Auf­ lösung der Schwere der Gebäudehülle gilt der Kristall­ palast von Sir Joseph Paxton anlässlich der Weltaus­ stellung in ­London von 1851. Modular aus vorgefertigten Eisen­teilen und Glassegmenten hergestellt und in kur­ zer Bauzeit ­errichtet, steht dieser Bau stellvertretend für  den Beginn  der Glas-Stahl-Architektur moderner Hochhaus­konstruktionen.  1 Die ersten in Glas aufge­ lösten Fassaden entstehen für Industriebauten. Um die Arbeitsbedingungen in den Produktionsstätten zu ver­ bessern und dadurch auch die Arbeitsleistung zu erhö­ hen, kommt es zur Entwicklung gläserner Gebäude­hüllen mit mehr Tageslicht, Sonne und Luftwechsel als Schnitt­

4

stelle ­zwischen Innen- und Außenraum, die in der Konse­ quenz nicht mehr tragend sind.  2   Ludwig Mies van der Rohe, ein wichtiger Vertreter der Moderne, propagiert die Auflösung der Architektur in ihre Elemente, entsprechend ihren Aufgaben, in tragende und nichttragene Elemente aus verschiedenen Materialien und Strukturen. Mit seinem Wettbewerbsbeitrag für ein Hochhaus in Berlin von 1921 entwirft er seine Vision ­einer „Glas-und-Knochen-Architektur“, deren transpa­ rente Glashaut die tragende Konstruktion überzieht, die nur aus Stützen und Deckenscheiben besteht. Das später entstandene Farnsworth House gilt als Pro­ totyp aller modernen verglasten Bauten. Eine filigrane Stahlskelettkonstruktion bildet das Tragwerk, während die Rahmen der Fassade aus großflächigen Glasschei­ ben mit Winkeln an den Stahlstützen befestigt werden. Dieses Prinzip der Gebäudehülle, welches wie ein Vor­ hang das Primärtragwerk umschließt (daher auch der Name Vorhangfassade oder Curtain Wall), ermöglicht die flexible Nutzung der Grundrisse, die unabhängig von der Fassade frei zoniert werden können. Mit der Möglichkeit der industriellen Produktion vorgefertigter Elemente wer­ den die filigranen, leichten Fassadenelemente schnell zu einer Alternative gegenüber massiven Hüllen. Heute sind Vorhangfassaden von großer Bedeutung für eine wirt­ schaftliche Errichtung von Gebäuden, vor allem im Büround Verwaltungsbau.  3, 4 Der sinnbildlich genutzte Begriff Vorhangfassade ist technisch differenziert definiert und gegliedert. So be­ steht der prinzipielle Unterschied zwischen Vorhang­­ fassade und vorgehängter hinterlüfteter Fassade in

1 Kristallpalast Weltausstellung London, 1851, Sir Joseph Paxton: Die trotz ornamentalem Zierrat kühne Glas-Eisen-Konstruktion mit dem klaren reduzierten Tragwerk und dem entstehenden offenen Raum bildet den Übergang zur ­modernen Architektur. 2 Steiff Fabrikhalle, Giengen, 1893: Die zweischalige Fassade aus transluzenten Glasscheiben gilt als erste Curtain Wall im Industrie­ bau. Die äußere Fassade ist vor die Konstruktion gehängt, die innere steht zwischen den Stützen. 3 Bauhaus Dessau, 1926, Walter Gropius: Die vor das tragen­ de ­Skelett gehängte Glasfassade ­bestimmt das Äußere des Werk­ stattflügels und zeigt offen die ­konstruktiven Elemente. Die ­Ver­glasung der Gebäudeecken ­verstärkt den Eindruck von ­Leichtigkeit. 4 Farnsworth House, 1951, ­Ludwig Mies van der Rohe: Die ­Außenwände bestehen aus groß­ formatigen Glasscheiben, wodurch der kubische gebaute Raum sich mit dem Außenraum verbindet.

Einleitung  63

i­hrem Aufbau. Eine Vorhangfassade wirkt als sogenannte Warmfassade ohne Hinterlüftung – entweder einschalig als Pfosten-Riegel- oder Elementfassade sowie mehr­ schalig als Doppelfassade. Die leichte, nichttragende Außenwand ist als kompaktes Paket entweder geschossweise oder über mehrere Ebe­ nen an der Tragstruktur vor- oder abgehängt.  S. 66ff Eine vorgehängte hinterlüftete Fassade ist dagegen als Kaltfassade mit „Luftraum“ ausgebildet, bei der die ­geschlossene, geschützte Dämmebene von der wasser­ führenden Schicht der Wetterhaut über eine Luftschicht getrennt ist. Die Bekleidung der Außenhaut erfolgt un­ abhängig von der Tragstruktur und ist über eine Unter­ konstruktion kraftschlüssig befestigt.  S. 82ff Bei beiden Systemen müssen viele Anforderungen durch filigrane Bauteile auf kleinem Raum erfüllt werden. Sie sind hinsichtlich Konstruktion, Anlieferung und Montage komplex. Es ist daher sinnvoll, frühzeitig Fachplaner, Sys­ temhersteller oder Ausführende in Entwurf und Planung einzubeziehen. Vorhangfassaden Eine Vorhangfassade ist eine leichte, nicht selbst­ tragende Hülle, die mit einer Unterkonstruktion an der Tragstruktur des Gebäudes – Geschossdecke oder ­Stützen – befestigt wird. Pfosten-Riegel-Bauweise, Ele­ mentfassade und Doppelfassade werden als Vorhang­ fassaden bezeichnet. Die Unterscheidung erfolgt in Stab- und Elementsysteme, die vorrangig an eine Ske­ lettbaukonstruktion montiert werden. Die Systeme be­ stehen aus ­einer Rahmenkonstruktion aus geschoss­ hohen Pfosten und eingesetzten horizontalen Riegeln, die vor Ort oder im Werk zu schubsteifen Elementen montiert werden. Die ­Füllelemente der entstehenden aussteifenden Flächen sind mit verschiedenen Materia­ lien – transparenten, ­verglasten Elementen oder opaken geschlossenen Panee­len – und Funktionen – öffenbaren

Fenstern oder Türen, Lüftungselementen oder Blend- und Sonnenschutz – belegt. Als Rahmen werden vorwiegend Stahl- und Aluminium­ profile, aber auch Holzunterkonstruktionen eingesetzt. Sandwichelemente bestehen aus Dämmstoffkernen und Decklagen aus Kunststoff, Glas, Metall oder Stahlbeton. Die Gliederung der Fassade ist in ihrer Gestaltung re­lativ frei wählbar, da die Lastabtragung hängend oder stehend separat vom Haupttragwerk funktioniert. Die ­Anbindung der Fassade an das Primärsystem muss Gleit- und Fix­ punkte aufweisen, um Bewegungen aus dem Tragwerk aufnehmen zu können, und zur Aufnahme von Bautole­ ranzen dreidimensional verstellbar sein. Der Unterschied zwischen einer Pfosten-Riegel-Konst­ ruktion und einer Elementfassade besteht im Grad der Vorfertigung. Dies nimmt Einfluss auf die Fügung der Ele­ mente, der Ansichtskanten und der Dichtungsebenen. Der Verbindungsstelle zwischen den Elementen ist beson­ dere Aufmerksamkeit zu schenken. Während bei der Pfos­ ten-Riegel-Fassade vor Ort noch ein gewisser Spielraum in der Montage und im Anpassen des Dichtsystems sowie in der abschließenden Pressleiste vorliegt, muss die Fügung der Einzelteile der Elementfassade an exakt ausgerichte­ ten Rohbaubefestigungen erfolgen. Die Elemente werden auf Konsolen bzw. ein unteres Element aufgesetzt und seitlich ineinandergeschoben. Dadurch fixiert ein mon­ tiertes Element das nächste, das dann an den freien En­ den am Primärsystem verankert wird. Durch die Doppe­ lungen an den Stößen vergrößert sich die Ansichtsbreite der Profile. Aufgrund von Vorfertigung und Vormontage der Verglasung sowie der Integration der Gebäudetech­ nik, der kurzen Ausführungszeit und dem möglichen Ver­ zicht auf ein Gerüst ist dieses System insbesondere für große Baustellen und hohe Häuser attraktiv. Einschrän­ kend ist die geringere gestalterische Freiheit, da das ­System als Serienprodukt nur bedingt auf individuelle An­ forderungen reagieren kann.

5 Vorhangfassade hängend 6 Pfosten-Riegel-Fassade stehend oder hängend Montage von Halbzeugen vor Ort 7 Elementfassade als vorgefertigtes System 8 Doppelfassade Integration von Haustechnik in das jeweilige Fassadensystem

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64  nicht selbsttragende Hüllen

vorgehängte hinterlüftete Fassade Vorgehängte hinterlüftete Fassaden (DIN 18516-1) ba­ sieren auf dem Prinzip der Zweischaligkeit. Eine tragende innere Schicht übernimmt die statischen und dichtenden Aufgaben der Fassade, während die äußere Schicht wie ein Regenschirm die Konstruktion vor Witterungseinflüs­ sen schützt.  1 Die äußere Wetterschale ist nie was­ serdicht, je nach Material wird sie sogar mit offenen Fu­ gen ausgebildet. Eindringendes Wasser läuft im Regelfall an der Rückseite der Außenschale ab. Die Fußpunkte der Konstruktionen sowie die Anschlüsse an Bauteilöffnun­ gen müssen ein Abfließen dieses Wassers zulassen, um Schäden durch Bauteildurchfeuchtungen zu vermeiden. Zwischen den Schalen wird ein Luftraum ausgebildet, durch den, wie bei einem Kamin, unten zugeführte Luft aufsteigt und dabei das eindringende Kondenswasser oben wieder abführt. Dieses System erlaubt eine große Vielfalt in der Bekleidung und damit bei der Gestaltung der Fassade. Hinterlüftete, zweischalige Konstruktionen haben gegenüber einschaligen, direkt auf die Außenwand gesetzten Verkleidungen den Vorteil, dass sich die ein­ gesetzten Materialien bei Temperaturschwankungen un­ abhängig voneinander ausdehnen oder auch quellen und schwinden können. Diffusionsdichte Materialien, wie z. B. Metall, können richtig angewendet zum Einsatz kommen, ohne die bauphysikalischen Eigenschaften der dahinter­ liegenden tragenden Wand zu beeinflussen. Die Unterkonstruktion kann je nach Material der Außen­ haut aus Holzlatten und -trägern, Leichtmetallprofilen oder Edelstahlkonstruktionen bestehen. Sie muss zur Ver­ meidung von Zwängungen in alle Richtungen verschiebund verdrehbar sein. Dabei sind Temperatur­einflüsse von – 20° bis + 80° zu berücksichtigen. Unterkonstruktionen sollten dauerhaft korrosionsgeschützt sein, dabei sind auch schädigende Einflüsse der verwendeten Baustoffe

untereinander auszuschließen (Spalt- oder Kontaktkorro­ sion). Hinterlüftete Fassaden erhalten heute je nach ­Nutzung des Gebäudes eine Dämmung, welche auf der ­Außenseite der inneren Schale angeordnet wird. Die ­Befestigung der Hülle am tragenden Bauteil stellt die ­thermische Schwachstelle des Systems dar. Dämm­ stoffstärken werden häufig durch die zur Verfügung ste­ henden, zugelassenen Befestigungssysteme begrenzt. Da sich die Hülle bei zweischaligen Systemen vom sta­ tischen System des Gebäudes löst, ist bei der Fassaden­ planung auf das Zusammenspiel von Außen und Innen, zum Beispiel bei Fugenbildern und Teilungen, besonders zu achten. Die Fugenbilder und Teilungen müssen aber detailliert aufeinander abgestimmt werden. Größe und Anordnung von Öffnungen sind durch die statischen Vor­ gaben der Tragstruktur begrenzt. Loch­fassaden sind ebenso möglich wie Fensterbänder oder die Kombina­ tion von vorgehängten, opaken Fassadenelementen mit großflächigen, verglasten Fassaden­teilen. Ein wichtiger konstruktiver, aber auch gestalterischer ­Detailpunkt ist hierbei die Lage des Fensters zur Dämmebene und die Ausbildung der Laibungen im Hinblick auf die Hinterlüf­ tung und den Feuchtetransport. Hinterlüftete zweischalige Konstruktionen finden heute aufgrund der Vielfalt des gestalterischen Ausdrucks der einzusetzenden Materialien wie z. B. Keramik, Naturstein, Betonwerkstein, Metall, Holz, Faserzementplatten oder Kunststoff bei vielen Bauaufgaben Anwendung. Ein wei­ terer Vorteil liegt im materialgerechten und damit wirt­ schaftlichen Einsatz der Baustoffe sowie in technischen und bauphysikalischen Vorteilen gegenüber einschaligen Systemen. Viele vorgehängte Systeme kommen sowohl als Wand- als auch als Dachverkleidung zum Einsatz.

a

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b c d

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g

1 1 Prinzipskizze vorgehängter ­hinterlüfteter Fassaden. a Höhe Abdeckung a mit Gefälle b Außenhaut = Wetterhaut c Luftschicht, Hinterlüftung d Dämmung e Tragstruktur f Tropfkante, in Abhängigkeit der Gebäudehöhe < 8 m = a ≥ 5 cm < 20 m = a ≥ 8 cm > 20 m = a ≥ 10 cm g Wasserabführung

2 Beispiele vorgehängter ­hinter­lüfteter Fassaden: a Studierendenwohnheime ­Campus Westend, Frankfurt am Main, 2008, Karl + Probst ­Architekten: Die großformatigen Faser­zementplatten gliedern die Fassade. b Museum Brandhorst, München, 2009, Sauerbruch Hutton: Unter­ schiedlich farbig glasierte, vor die Wand gehängte Keramikstäbe ­lassen das Gebäude je nach Tages­ stimmung massiv oder leicht ­erscheinen.

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b

c

c Riverside Museum, Glasgow, 2011, Zaha Hadid Architects: Die komplexe Geometrie der Gebäude­ hülle wird durch die Materialität und Struktur der Titanzinkbahnen hervorgehoben.

Einleitung  65

Anforderungen an vorgehängte Fassaden Die Anforderungen an die vorgehängten Bauteile sind durch die Komplexität des Schichtaufbaus und die in­ neren und äußeren anfallenden Lasten beider Grund­ systeme hoch. Tragsystem Vorgehängte Fassaden sind durch unterschiedliche Las­ ten beansprucht: – Wind (Druck und Sog, horizontal wirkend) – Schneelasten bei geneigten Fassaden (vertikal, bei schrägem Auflager auch horizontal) – Verkehrslasten (Absturzsicherung horizontal) – Zwängungen (bei Behinderung der Formänderungen durch Wärmedehnung und Quellen und Schwinden, multidirektional) – Stöße (Fahrzeuge, Einbruch, horizontal) Innerhalb der Vorhangfassade werden Sekundärsystem (Pfosten, Riegel, Rahmen, Sprossen) und Tertiärsystem (getragene Ausfachungen oder Bekleidungen) differen­ ziert. Unter Last treten in Fassaden und am Auflager elastische (Durchbiegung) und plastische (Kriechen) Ver­ formungen auf, die durch Zwängungen (Wärmedehnung, Quellen/Schwinden) überlagert sind. Werden die Verfor­ mungen behindert, entstehen Spannungen. Diese dürfen die Bauteilfestigkeit nicht überschreiten und die Bauteile müssen durch Dehnungsfugen getrennt werden. Das ­eigentliche Primärtragsystem weist oft größere Ferti­ gungstoleranzen als die Fassadenbauteile selbst auf. Durch gelenkige, verschiebliche Fassadenanker (Auf­ lager) wird verhindert, dass Formänderungen des über­ geordneten Tragwerks als Belastung auf die Fassade weitergeleitet werden. Durch starre Auflager im Element können Zwangsverformungen der Fassade begrenzt ­werden, dabei ist eine ausreichende Materialfestigkeit und -dicke erforderlich. Wärmeschutz Bildet die vorgehängte Fassade auch die thermische Ge­ bäudehülle, sind folgende Aspekte zu beachten: – Vermeidung oder Minimierung von Wärmebrücken – Einschränkung der Transmissionswärmeverluste durch Bauteile mit hohem Wärmedurchgangswider­ stand (Dämmung, Isolierverglasung) – Vermeidung von Lüftungswärmeverlusten durch luft­ dichte Konstruktionen an der Innenseite und wind­ dichte Anschlüsse an der Außenseite, z. B. durch ­einen kontinuierlichen Anpressdruck bei Dichtungen. Auf der Fassadeninnenseite sollen ausreichend hohe Temperaturen sein. Große Glasflächen weisen an kalten Tagen und Nächten hohe Wärmestrahlungsverluste auf und können als unbehaglich kühl empfunden werden. Durch das ­Absinken der abgekühlten Luft entsteht so­

genannte Zuglufterscheinung. Wenn kein ausreichender Wärmedurchgangswiderstand möglich ist, sind ein tem­ porärer Wärmeschutz (Rollläden u. Ä.) vor Verglasungen und eine konvektive Erwärmung (Heizkörper, Bodenkon­ vektor) der Fassade erforderlich. Solare Wärmegewinne in der Heizperiode durch Ver­glasungen oder transparente Wärme­dämmung sind der Gesamtbilanz ebenso förder­ lich wie die Reduzierung der Wärmegewinne ­außerhalb der Heiz­periode durch aus­reichenden Sonnenschutz. Diffusions- und Kondensationsschutz Fugen zwischen Fassadenelementen müssen durch den Anpressdruck der Verglasungsleisten, Verformungs­ reserven der Dichtung und geringe Durchbiegung der ­Fugenflanken unter Wind luftdicht werden. Außen ­winddichte Bauteile verhindern das Eindringen kalter ­Au­ßenluft und damit Bauteilkondensation sowie Durch­ feuchtung durch Regen oder Flugschnee. Luftdichte Bau­ teile verhindern dagegen Lüftungswärmeverluste bei Windsog. Außen ausreichend (druck-)wasserdichte Bau­ teile führen zu Schlagregensicherheit. Bei nicht dichten Außenhüllen und Fugen wird eindringendes Wasser in ­einer nach innen wasserabweisenden und möglichst strö­ mungsdicht abgeschlossenen Luftschicht entspannt (drucklos gemacht) und nach außen abgeleitet. Spezielle Öffnungen sorgen für Druckausgleich und Wasserablei­ tung. Eine ausreichend hohe Temperatur der Fassaden­ innenoberfläche vermeidet Oberflächenkondensat und Schimmelbewuchs. Ist dies durch tiefe Konstruktions­ ebenen nicht möglich, verhindern Kondensatrinnen das unkontrollierte Ablaufen des Wassers. Bei Glas und Fens­ terflügeln kann aufgrund der Funktion das Eindringen feuchter Innenluft durch die Dichtungen nicht gänzlich vermieden werden. Das in den Fälzen oder auf Profilen anfallende Kondensat wird gesammelt und nach außen abgeleitet (Falzgrundentwässerung). Brand- und Blitzschutz  Fassaden müssen in das Brandschutzkonzept des Ge­ bäudes mit einbezogen werden. Je nach Gebäudeklasse muss bei der Gefahr des Brandüberschlages über die Fassade diese eine ausreichende Brandwiderstands­ dauer (E30 bis E90) und Reststandfestigkeit aufweisen. Dadurch wird die Auswahl der Konstruktion und Material­ wahl beschränkt. Alternativ können nicht brennbare Bau­ teile in der Fassade (z. B. Vordächer als horizontale Schürzen, Wandscheiben oder Brüstungen aus Stahl­ beton) den Brandüberschlag behindern. Sie müssen im Fassadenbild (transparent, opak) berücksichtigt werden. Anschlüsse und Befestigungen am Tragsystem erfolgen durch nicht brennbare Bauteile. Fassadenteile dürfen auch im Brandfall Retter und Passanten durch Abstürzen von Bauteilen nicht gefährden.

66  nicht selbsttragende Hüllen

Pfost en-riegel-fassade

Das Curtain-Wall-Prinzip setzte sich in den 60er-Jahren des letztenJahrhunderts aufgrund der maximalen Trans­ parenz der Fassade und seiner technischen Möglich­ keiten international durch. Die Trennung von Tragwerk und Hülle und der Wunsch nach einem scheinbar naht­ losen Übergang von Innen- und Außenraum, wie er in Bau­ ten von SOM Skidmore Owings Merrill, HPP Hentrich– Petschnigg & Partner oder bereits bei Egon Eiermann geplant wurde, fördert die Entwicklung von schlanken Konstruktionsprofilen, die eine Begrenzung der Raum­ hülle nur mit Glaselementen ermöglichen. Heute sind ­filigrane Glasfassaden ein fester Bestandteil im Reper­ toire zeitgenössischer Architektur und werden stetig hin­ sichtlich Materialeigenschaften, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit weiterentwickelt. Das am weitesten ver­ breitete Fassadensystem ist dabei die Pfosten-RiegelKonstruktion. Das Prinzip einer von der Primärkonstruktion des Gebäu­ des getrennten Lastabtragung durch eine Sekundär­ struktur aus Pfosten, Riegeln und einer in der Material­ wahl flexiblen Ausfachung ermöglicht Vielfalt in der Gestaltung der Fassade – durch eine flexible Gliederung und Rasterung der Hülle unabhängig vom Grundriss, Son­ nenschutz und Technik in die Außenhaut integrierend. Die starke Strukturierung der Gebäudehülle durch die sicht­ bare Sekundärstruktur bedarf besonderer Aufmerksam­ keit in Fügung und Komposition.  S. 20 Große Einbau­ höhen und variable Breiten der Füllelemente, variable Profilabmessungen, unterschiedliche Bauteilmaterialien wie z. B. Stahl- oder Aluminium- sowie Holzprofile und die modulare Bauweise ermöglichen eine wirtschaftliche ­Lösung. Die Montage erfolgt in teilvorgefertigten Ele­ menten oder in Einzelteilen direkt auf der Baustelle. Pfos­

ten-Riegel-Systeme können als vertikale und geneigte Fassaden sowie als Dachflächen ausgeführt werden. Konstruktionselemente Die Konstruktion besteht aus vertikalen Pfosten, die am Primärtragwerk z. B. an den Deckenrändern stehend oder hängend angeschlossen sind und so die entstehenden Lasten aus Eigengewicht, Windsog etc. ableiten. Hori­ 1a zontale Riegel verbinden geschraubt, gesteckt oder ­geschweißt die senkrechten lastabtragenden Pfosten miteinander. Zur Aufnahme der Windlasten müssen Pfosten und Rie­ gel ein ausreichendes Widerstandsmoment aufwei­ sen, weshalb häufig Rechteckprofile mit entsprechender Tiefe zum Einsatz kommen. Die Profile bestehen aus be­ schichtetem Stahl, Edelstahl oder eloxiertem Aluminium, seltener aus Holz, Furnierschichtholz oder Kunststoff. Kunststoffprofile werden immer, Aluminiumprofile bei ­höheren Lasten durch ein eingeschobenes Stahlprofil verstärkt. b Metall- und Kunststofffassaden weisen Profilbreiten von 1 Prinzipskizze Profilvarianten 50 bis 60 mm und Profiltiefen von 50 bis 190 mm auf, für größere Tiefen wird ein Rahmenprofil auf ein Form­ a Aluprofil, thermisch getrennt rohr aufgeschraubt. Üblicherweise werden die senkrech­ b Holzprofil, thermisch entkoppelt mit Systemaufsatz ten Pfosten zur Lastabtragung genutzt, werden dabei stärker belastet und weisen somit eine größere Bautiefe als das horizontale Profil des Riegels auf. Sie werden zum Beispiel an die Geschossdecken und Sturzträger auf Zug belastet montiert. Der Pfostenabstand beträgt in der ­Regel 60 bis 150 cm, er ist angepasst an das Achsmaß des Ausbaurasters. Die Fassadenanker müssen Toleran­ zen und Verformungen aufnehmen und die thermische Dehnung der Sekundärkonstruktion zulassen.  4

2 AachenMünchner Versiche­ rung, Aachen, 2010, kadawittfeld­ architektur: Die Boulevardfassade verbindet über eine raumhohe schlanke Pfosten-Riegel-Konstruk­ tion mit Structural Glazing den Haupteingang mit den unterschied­ lichen, gestaffelten Baukörpern. Das Raster von 2,70 m mit zwei­ facher Isolierverglasung und teil­ weise gebogenen Gläsern ermög­ licht maximale Transparenz.

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3 Folkwang Bibliothek in Essen, 2014, Max Dudler: Ein sensibles Thema bei Bibliotheksbauten ist das Licht. Direkte, intensive Strahlung sollte vermieden werden. Die Isolierglas­ einheit einer konventionellen ­Pfosten-Riegel-Fassade ­erhält innen­seitig einen mehrfarbigen ­Fotoaufdruck.

Pfosten-riegel-fassade  67

4 Schematischer Aufbau PfostenRiegel-Fassade b

a Primärtragwerk – Geschoss­ decke, Stützen etc. b Fassadenpfosten – vertikal c Pfostenhalterung d Fassadenriegel – horizontal e Füllelement transparent, z. B. Festverglasung oder Öffnungs­ element opak, z. B. Brüstungs­ paneel f Blend- und Sonnenschutz g Pressleiste und Schrauben

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5 Entwicklung von Fassaden­ details im Vergleich a Seagram Building, New York, 1958, Ludwig Mies van der Rohe und Philip Johnson Horizontalschnitt, M 1:5 b zeitgenössische Pfosten-RiegelFassade: komplexer Aufbau durch zusätzliche Anforderungen Horizontalschnitt, Pfosten M 1:5

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68  nicht selbsttragende Hüllen

Ausfachung Die Ausfachung kann aus verschiedenen Materialien – transparent bis opak – bestehen, wobei Schichtdicken von unterschiedlichen Ausfachungen über die Skelett­ konstruktion ausgeglichen werden können. Gängig sind Füllelemente aus Isolierverglasung und Paneele mit Decklagen aus Metall, Kunststoff oder (emailliertem) Glas und Kernen aus Mineralwolle oder Polyurethanschaum. In alle Systeme können verschiedene Öffnungselemente integriert werden. Vertikale und horizontale Pressleisten halten die Füllelemente, die am Stabwerk befestigt einen linearen gleichmäßigen Anpressdruck auf das Füllele­ ment und die Unterkonstruktion ausüben. Elastische Dichtungsprofile aus Neopren, Ethylen-Propylen-Dien (EPDM), weichmacherhaltigem PVC oder Silikon werden zwischen Füllelement und Pfosten-Riegel-Konstruktion sowie den Anpressleisten eingelegt und unverschieblich gehalten. Somit besteht die Konstruktion aus zwei Dich­ tungsebenen – die äußere Decklage ist wasserdicht und die innere dampfdicht. Reicht die Größe eines Ausfachungselements nicht zum Verschließen einer Rohbauöffnung etwa durch horizon­ tale Teilung oder begrenzte Tragfähigkeit der Ausfachung, müssen horizontale Riegel (Stäbe) die Aussteifung über­ nehmen und das Gewicht in die vertikalen Pfosten ablei­ ten. Durch den Einsatz der Riegel wird die thermische Dehnung behindert, sodass Dehnungsfugen erforderlich sind, die sich in der Gliederung der Fassade abzeichnen können und daher in der Planung berücksichtigt werden sollten. Planungshinweise Die Ausfachung aus Isolierglas oder Paneelen stellt die eigentliche Gebäudehülle dar und prägt das Erschei­ nungsbild maßgeblich. Sie bietet Luftdichtigkeit, Wind­ schutz, Schallschutz, Schlagregenschutz und Wärme­ schutz. Bei der Fugenausbildung ist auf folgende Punkte zu achten: – Thermische Trennung Die thermische Trennung erfolgt durch in Profile einge­ rollte oder eingeklebte Kunststoffstege oder -quader oder durch die konstruktive Trennung des Profils in eine innere Tragschale und eine äußere Pressleiste, bei der nur die Schrauben punktweise die Dämmebene durch­ dringen und eventuell in ein Kunststoffprofil hinein ge­ schraubt werden. Der Wärmefluss in den Schraubstellen sollte minimal sein. – Schlagregensicherheit und Kondensat Durch die unvermeidlichen geometrischen Fehlstellen in Dichtungen kann von innen feuchte Luft und von außen Schlagregen in die Fuge eindringen. Kondensat und Re­ genwasser müssen kontrolliert im Profil gesammelt und

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nach außen abgeleitet werden, Wasserdampf wird ent­ lüftet (doppelte Fugenabdichtung), da ansonsten im Pro­ fil hoher Dampfdruck herrscht und Dampf über den Rand­ verbund in Verglasungen und Paneele eindringen könnte. b

Für die Fugenabdichtung und Befestigung der Aus­ fachung gibt es mehrere Systeme: – Verglasungskitte Diese wirken durch Adhäsion und Kohäsion wasserdich­ tend, sind plastisch, neigen aber zum Verspröden unter UV-Licht und müssen durch Anstriche geschützt werden. Sie werden nur noch bei der Sanierung historischer Bau­ teile eingesetzt.  – Anpressleisten mit Dichtungsprofil Am häufigsten wird ein System für Pfosten-Riegel-Fas­ saden angewandt, in das eine in das Rahmenprofil oder eine thermisch trennende Kunststoffleiste verschraubte Pressleiste von außen auf zwischenliegende Gummi­ dichtungen drückt und durch eine aufgeklemmte Deck­ leiste vor der Witterung geschützt wird. Die Deckleiste kann je nach Gestaltungswunsch unterschiedlich tief und geformt sein.  – Structural Glazing Um ein möglichst filigranes und flächenbündiges Erschei­ nungsbild bei Glasfassaden zu erreichen, wurde eine ­lineare Verklebung von Glasscheiben, die sogenannte Structural-Glazing-Fassadenkonstruktion, entwickelt. Die Glasscheiben werden nicht gegen die Unterkon­ struktion gepresst, sondern verklebt. In Deutschland ist es gesetzliche Anforderung, diese Scheiben zusätzlich mit einer verdeckten Schraubenverbindung zu sichern. Die ca. 20 mm breiten Außenfugen werden dauerelas­ tisch versiegelt. Die Verklebung darf nur Windkräfte über­ tragen, das Eigengewicht wird über kleine Konsolen bzw. Klötze aufgefangen, um bei höheren Gebäuden zu ge­ währleisten, dass beim Versagen der Verklebung (durch Verspröden, Brand) die Glasscheiben nicht abstürzen können.

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3 1 Prinzip Anschluss Öffnungs­ element, exemplarisch a Horizontalschnitt b Vertikalschnitt 2 Anpressleisten in Varianten Die Kraftübertragung zwischen Rahmen und Ausfachung erfolgt über Anpressleisten, die als Deck­ leisten unterschiedlicher Tiefe und Form die Konstruktion abdecken. 3 Prinzip des Structural Glazing

Pfosten-riegel-fassade  69

4 Lastabtragung Vorhangfassade Fassadenbauteile können abge­ hängt oder aufgestellt werden. Beim Abhängen (Fixpunkt oben) sind die Tragwerksteile der Fassade durch das Eigengewicht zur Aus­ steifung auf Zug belastet, während sie beim Aufstellen (Fixpunkt unten) auf Druck belastet sind und gegen Ausknicken gesichert werden müs­ sen. Die abgehängten Fassaden können daher filigraner ausgebildet werden. a stehend b hängend 5 Salewa Headquarter, Bozen, 2012, Cino Zucchi + Park associati: Optisch imposante Ganzglas-Fas­ sade als Structural-Glazing-Sys­ tem. Flächenbündige Optik durch nur raumseitig sichtbare Profile, von außen sind nur Glasflächen mit filigranen Schattenfugen zu sehen.

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6 Schematischer Anschluss an die Primärkonstruktion, M 1:20 a Pfostenprofil b Riegelprofil c justierbarer Anschluss oben mit Höhenausgleich d fester Anschluss unten e Isolierglasscheibe f Dämmpaneel und Anschluss ­Abdichtung zur Bodenplatte

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70  nicht selbsttragende Hüllen

glaselemen t e und Verglasung

Glas ist weder brennbar noch entflammbar und hat eine homogene, glatte, transparente Oberfläche, die leicht zu reinigen und resistent gegen chemische Reaktionen ist. Glas ist wasserabweisend und verändert seine Form nicht durch temperaturbedingte Schwankungen. Glas weist hohe Druckfestigkeit, aber eine geringe Zugfestigkeit auf. Als Ausfachungen bei Pfosten-Riegel-Konstruktio­ nen kommen Glaselemente aus Isolierglas – optional mit Füllungen aus Transparenter Wärmedämmung (TWD) oder lichtstreuenden Einlagen – zum Einsatz. Bei Ele­ ment- bzw. Doppelfassaden ist auch eine Hinterlüftung möglich, womit Photovoltaik (PV), Solarthermie und be­ druckte oder emaillierte Gläser möglich werden, auf de­ ren Rückseite sehr hohe Temperaturen entstehen kön­ nen. Der Wunsch nach Glaskonstruktionen, die nicht nur die Funktion der Aussteifung, sondern auch die Primär­ struktur übernehmen, hat zur Entwicklung von Bauwer­ ken geführt, deren Transparenz und damit Leichtigkeit die Materialität von Glas entsprechend zeigen. Die Ent­ wicklung führt zu verschiedenen modernen Glaskonst­ ruktionen, die mit Glasstützen, -balken und -schwertern ihre Lasten abtragen. Möglich geworden ist dies erst durch die Optimierung der Materialeigenschaften von Glas für statische Anwendungen wie zum Beispiel Last­ abtragung in der Scheibenebene durch Vorspanntechni­ ken oder durch die Herstellung von Verbundsicherheits­ glas. Bei Glasfassaden kommt aus Gründen der Sicherheit und Tragfähigkeit das sogennannte Verbundsicherheits­ glas (VSG) zum Einsatz. Hierbei bilden Einscheibensi­ cherheitsglas (ESG) und teilvorgespanntes Glas (TVG) das Ausgangsprodukt, dass mehrlagig mit elastischen, reißfesten Hochpolymerfolien zu Verbundsicherheitsglas (VGS) verklebt wird. Im Falle eines Glasbruches werden die Bruchstücke durch die splitterbindende Wirkung der Folie zusammengehalten. Teilweise werden Verbundglä­ ser mit einem Gießharzverbund im Rahmen von Zulas­ sungen inzwischen auch als Verbundsicherheitsglas ein­ gestuft.

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– Auflagerung auf Dornen Dabei lagern Verbundsicherheitsgläser auf Stahlkonso­ len auf und die Scheiben überlappen sich schuppenartig. Das System kommt aufgrund der geringen Schlagregen­ sicherheit nur für hinterlüftete oder untergeordnete Fas­ saden infrage bzw. ist von der Nutzung und Funktion ab­ hängig. Bei der Auflagerung auf den unteren Konsolen (Dornen) sind die Glasscheiben am oberen Rand nach in­ nen gegen Widerlager geneigt, die untere Auflage ist punktförmig. Beim Angreifen von Windkräften sind Schei­ ben aus VSG (3 × ESG) erforderlich. Windkräfte werden durch Reibung oder durch Widerlager übertragen. Die Scheibenränder sind gänzlich spannungsfrei.  5 – Tellerhalterung Das System eignet sich für Isolierverglasungen, die Glas­ ränder sind spannungsfrei. Für Tellerhalterungen mit Vor­ spannung wird die Bohrung passgenau gefräst und eine Polymerhülse eingeführt, durch die die Ankerschraube gesteckt wird. Dadurch werden Spannungsspitzen in Folge von Imperfektionen vermieden. Konische Klemm­ teller (Senkkopfhalter) können auch oberflächenbündig versenkt werden. Die Lastübertragung kann durch Vor­ spannen von Dichtung und Glascheibe über die Ver­ schraubung durch Reibung und durch Scherspannung an

BEFESTIGUNGSARTEN Für Aufhängung und Lastabtragung bei Glasscheiben können verschiedene Systeme zum Einsatz kommen: – Klemmhalterung Bei einer Klemmhalterung werden Lasten in Scheiben­ richtung am unteren Glasrand auf Konsolen abgetragen. Klemmteller mit elastischer Zwischenlage nehmen die Lasten quer zur Scheibenrichtung auf. Die seitlichen und oberen Ränder werden gegen Verformung ebenfalls mit Klemmtellern gesichert. Die freien Glasecken sind span­ nungsfrei.  4 3a

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1 Verwaltungsgebäude, Zamora, 2012, Alberto Campo Baeza: Die umlaufende zweischichtige Hülle aus VSG-Scheiben mit gläsernem horizontalen Dachrand sind mit ­Silikonfugen und in den Boden ein­ gelassenen Schienen miteinander gefügt. VSG-Schwerter steifen im Obergeschoss in den Scheiben­ stößen die Konstruktion aus. 2 Herz Jesu Kirche, München, 2000, Allmann Sattler Wappner ­Architekten: Kernstück der Glas­ fassade sind die horizontalen und vertikalen Glasschwerter, die tragende Funktionen aufwei­ sen und zur Lastweiterleitung mit ­u-förmigen Edelstahlprofilen verklebt sind. Für den Nachweis der Tragfähigkeit waren aufwendige ­experimentelle und theoretische Untersuchungen nötig.

3 Bruchbilder Glas Thermisch vorgespannte Gläser werden in TVG und ESG unter­ schieden. ESG zerbricht in kleine rundkörnige Splitter, TVG in große radia­le Bruchstücke. TVG wird dort eingesetzt, wo die Bruch­ stücke in einem Rahmen verblei­ ben oder nicht herabfallen können (z. B. Überkopfverglasungen). a ESG b TVG

glaselemente und Verglasung  71

4 Kattendijkdok Westkaai, Wohn­ türme, Belgien, 2009, Diener & Diener Architekten: Mithilfe der Klemmhalterung bei der Fassaden­ verkleidung mit Strukturglas wer­ den die Lasten in Scheibenrichtung (in plane) am unteren Glasrand auf Konsolen abgetragen. Quer zur Scheibenrichtung (out of plane) nehmen Klemmteller mit elasti­ scher Zwischenlage die Lasten auf. Die seitlichen und oberen Ränder werden gegen Verformung eben­ falls mit Klemmtellern gesichert. Die freien Glasecken sind damit spannungsfrei. 5 Kunsthaus Bregenz, 1997, Peter Zumthor: VSG-Gläser lagern unten punktförmig auf Stahlkonsolen auf. Bei der Auflagerung auf Dornen sind die Glasscheiben am oberen Rand nach innen gegen die Wider­ lager geneigt. Sie überlappen sich schuppenartig. Die Windkräfte wer­ den durch Reibung, was schwere Scheiben aus VSG (3 x ESG ) erfor­ dert, oder durch Widerlager über­ tragen. Die Scheibenränder sind gänzlich spannungsfrei. Das Sys­ tem kommt aufgrund der geringen Schlagregensicherheit nur für hin­ terlüftete oder untergeordnete Fassaden infrage. 6 Stadttor Düsseldorf, 1997, Overdieck Petzinka und Partner: Korridorfassade mit äußerer punkt­ gehaltener Einfachverglasung. Für die Tellerhalterungen mit Vorspan­ nung muss die Bohrung passgenau gefräst und eine Polymerhülse ­eingeführt werden, durch die die Ankerschraube gesteckt wird. Da­ durch werden Spannungsspitzen in Folge von ­Imperfektionen vermie­ den. Konische Klemmteller (Senk­ kopfhalter) können auch oberflä­ chenbündig versenkt werden. Für Scherloch­leibungslagerung wird die Schraube mit Kunststoffen im Bohrloch vergossen, um eine gleich­mäßige Kraftübertragung zu gewährleisten. 7 Helsinki Music Hall, 2011, ­Laiho-Pulkkinen-Raunio Architects: Glasschwerter werden zur Aus­ steifung durch Verklebung und Punkthalter auf der Fassade be­ festigt.

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der Bohrlochleibung erfolgen. Alternativ können Hinter­ schnittanker eingesetzt werden, wobei die Spannungen um die Bohrung sehr hoch sind. – Punkthalterung durch Schrauben Die eingesetzten Punktlager erzeugen lokal Spannungs­ spitzen im Glas. Es werden vorwiegend gebohrte Punkt­ halterungen verwendet, da die Belastung sehr hoch ist. Die Lasteinleitung von der Glasscheibe in das sekundäre Tragsystem muss thermische und windbedingte Ver­ formung zulassen. Dabei werden ein Fixpunkt und drei verschiebliche Ankerstellen geplant. Für punktgelagerte Scheiben kommt Verbundsicher­ heitsglas (VSG) oder teilvorgespanntes Glas (TVG) zum Einsatz, denn beim Versagen einer Scheibe müssen be­ nachbarte Glasscheiben oder zusätzliche Bauteile die Kräfte übernehmen. Eine Windsogsicherung durch Glas­ bauteile kann mit Glasbalken (Glasschwerter) oder durch Glasnadeln erfolgen. Die Fugendichtung erfolgt durch dauerelastische Verfugung. Bei Isoliergläsern werden zu­ sätzlich durch ein inneres Gummiprofil Dampfdruckaus­ gleich und Wasserableitung ermöglicht. Ohne Rahmen müssen bei Isolierverglasungen zusätzlich Falzfugen­ entwässerung, mechanische Beständigkeit des Dicht­ systems und ein UV-beständiger Randverbund einge­ plant werden.  6 – Halterung durch Kleben Halteteller können auch mit elastischen Klebestoffen so auf Glas geklebt werden, dass die Klebestelle kleinere Verdrehungen aufnehmen kann. Eine gesonderte Kons­ truktion muss das Abstürzen der Glasscheiben bei Ver­ sagen der Halteteller verhindern.  7

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tragsysteme der Sekundärkonstruktion Punktgehaltene Verglasungen können an unterschied­ liche Tragsysteme angeschlossen oder selbst Bestand­ teil des Sekundärsystems sein. Folgende Sekundärtrag­ werke kommen infrage: – Rahmensysteme aus Formrohren Diese bestehen aus einzelnen Formrohren, die ähnlich wie ein Pfosten-Riegel-System zu einem Rahmengitter verbunden werden. Rahmensysteme sind sehr steif, die Verformung muss durch verschiebliche Anker aufgenom­ men werden. – Seilnetzwerke Ebene oder gekrümmte räumliche Netze bestehen aus Seilen und zwischen die Seile gespannten Druckstäben. Dabei müssen zwei Seilsysteme zur Verfügung stehen: Windsog- und Winddrucksystem. Trotz Vorspannung ist die Verformung groß.  – Vertikalseilfassaden Diese bestehen aus von oben abgehängten vertikalen Seilen oder Zugstäben, die ein sehr schlankes Trag­ system ermöglichen. Die Glashalter sind an den Seilen befestigt und leiten Glasgewicht und Windkräfte ein. Eine Variante des Systems ist der Glasvorhang, wobei die Glasscheiben selbst unter Ausnutzung der Vorspannung die Zugglieder darstellen. Die Scheiben sind durch eine Vierpunkthalterung gekoppelt.  Die Komplexität dieser Glaselementfassaden ist hoch und erfordert jeweils bereits im Entwurf eine Zusammen­ arbeit mit beratenden Ingenieuren. Die Projekte weisen eine hohe Individualität auf, bei denen in der Regel eine bauaufsichtliche Genehmigung im Einzelfall einzuholen ist, es sei denn, eines der geprüften Systeme kann den Nachweis abdecken.

72  nicht selbsttragende Hüllen

Elemen tfassade

Elementfassaden bilden als geschosshohe Elemente ­einen kompletten Raumabschluss. Sie sind eine effiziente Alternative zur klassischen Pfosten-Riegel-Konstruktion, wenn eine homogene Fassadenfläche, zum ­Beispiel eine Hochhausfassade, in kurzer Bauzeit ohne Ge­rüst zu ­montieren ist oder eine Fassade im Zuge einer Revita­ lisierungsmaßnahme in beengtem Kontext realisiert ­werden muss. Die einzelnen Module beinhalten jeweils alle notwendigen Bestandteile der Gebäudehülle, beste­ hend aus den tragenden schubsteifen Rahmen, trans­ parenter Verglasung – feststehend oder zu öffnen  –, ­opaken ­Paneelen, Brüstungs- und Lüftungselementen so­ wie der Deckenkopfbekleidung als einschaliges oder zweischaliges System. Im Gegensatz zur herkömmli­ chen Pfosten-Riegel-Konstruktion können die Profile der Öffnungs­elemente durch die Vorfertigung schmaler aus­ geführt werden und verringern somit die sichtbare Pro­ filbreite. Die Vorfertigung ab Werk ermöglicht zudem die Vor­montage von Sonnenschutzelementen. Die funktionalen Anforderungen an die Gebäudehülle ­haben Einfluss auf die Gestaltung der Fassade. Je nach­ dem in welcher Form z. B. Öffnungs- oder Lüftungs­ elemente integriert werden sollen (vollflächig, mittig im Element als separater Rahmen, in kleinteiligen horizon­ talen Bändern, im Wechsel mit geschlossenen Elemen­ ten usw.), ergibt sich eine andere Komposition und da­ mit  ein anderer Ausdruck des Gebäudes. Das Fügen der ­vorgefertigten Elemente vor Ort erfordert neben ­einer aufwendigen Logistik eine exakte Vorplanung der Ge­staltung, um Konstruktions- und Dehnungsfugen

­ owie minimale Toleranzen im Rohbau ästhetisch um­ s zusetzen. Montage Die Montage der Einzelelemente erfolgt geschossweise vor der Rohbauebene auf präzise ausgerichteten Befes­ tigungskonsolen, als Los- und Festlager, dreidimensional ausrichtbar und toleranzausgleichend. Im direkten An­ schluss an die Montage kann mit dem Innenausbau be­ gonnen werden. Die Elemente sind meist achsweise ­gefertigte Einzelelemente von ca. 120 cm bis 250 cm Breite. Leichte Konstruktionen aus Holz können als Groß­ tafel bzw. mehrachsige Elemente bis 6 m breit sein, ­schmale Metallpaneele bis 14 m. Sind die Elemente hö­ her als ein Geschoss, werden sie aufgrund der Straßen­ verkehrsordnung liegend transportiert (bis 250 cm breit). Sie müssen vor der Montage mit dem Kran aufgerichtet werden. Die Kopplung von Einzelelementen verdoppelt die Ansichtsbreite der Profile. Die Standardbreite der Pfosten liegt bei ca. 80 mm – zweimal der einfache Ele­ mentrand. Die Abdeckung kann in Form einer Pressleiste (die ebenfalls in zwei Halbschalen vorgefertigt montiert ist) oder als Structural-Glazing-System ausgeführt sein. Dichtung Die Kopplung der Elemente erfolgt über spezielle über­ lappende Verbindungsstöße: In der horizontalen Ebene über eine durchlaufende Dichtschiene und bei den ver­ tikalen Seitenteilen über Steckdichtungen. Zu unter­ scheiden sind die Fugen im Element, die wie bei der Pfos­

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1, 4  Bürogebäude, Münster, 2011, Vervoorts & Schindler Architekten: Die Fassadenelemente werden als Funktionseinheit vorgefertigt und versetzt. Der flächenbündig in die Elemente integrierte Sonnen­ schutz ermöglicht auch im ge­ schlossenen Zustand harmonische Fassadenansichten. 2 Die Anbindung der Fassade ans Primärsystem muss Gleit- und Fix­ punkte aufweisen, die zur Aufnah­ me von Bautoleranzen dreidimen­ sional verstellbar sein müssen. 3 Prinzipskizze Elementfassade a Geschossdecke b Fassadenelement c Elementverbinder d Verglasung

Elementfassade  73

5 Prime Tower, Zürich, 2011, ­Gigon Guyer: In die Elementfassa­ de werden Einsatzelemente wie die automatisch angetriebenen groß­ formatigen Parallelausstellfenster von bis zu 400 kg integriert.

ten-Riegel-Fassade durch dauerelastische Fugen oder vorkomprimierte Dichtbänder gelöst werden, und die ­Fugen zwischen den Elementen. Diese können durch Pressleistendichtungen verschlossen werden, es sei denn, Fugengeometrie und Montagefolge ermöglichen eine montageaktivierte Dichtung.  In den Elementstößen muss die gesamte thermische Verformung der Bauteile aufgenommen werden, die auf­ grund der Abmessungen größer als bei Pfosten-RiegelFassaden ist. Die fest miteinander verbundenen Ele­ mente können bis zu einer Fassadenlänge von 50 m Dehnungen in den Kopplungsstößen aufnehmen. Trotz der Verformung muss die Elementfuge wasser- und luft­ dicht bleiben. Bauphysikalische Anforderungen an eine Fassade wie Wärme- und Schallschutz, Brandschutz so­ wie wirksamer, witterungsunabhängiger Sonnenschutz und sicherheitstechnische Anforderungen beeinflussen die Wahl des Materials für die Ausfachung und die Profil­ ausbildung. Am häufigsten kommen thermisch getrennte Profile aus stranggepresstem Aluminium zum Einsatz, jedoch sind auch Sonderanfertigungen aus anderen ­Materialien wie zum Beispiel Baubronze möglich.

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6 Schemaschnitt Fassade M 1:20 a Geschossdecke b Fassadenelement c Elementhalterung mit Gleit- und Fixpunkten d Elementverbindung

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74  nicht selbsttragende Hüllen

D oppelfassade

Das Prinzip der Doppelfassade (Mehrschaligkeit im Ver­ gleich zur einschaligen Elementfassade) basiert auf der Weiterentwicklung des historischen Typus des Kas­ tenfensters, bei dem saisonal teilweise eine zweite Fens­ terebene installiert wird, um den Zwischenraum als ­zusätzlichen Klimapuffer nutzen zu können. Heutige Dop­ pelfassaden bestehen aus zwei Ebenen – einer äußeren verglasten Schicht, die den Witterungsabschluss bil­ det, und einer innen liegenden, wärmedämmenden Kon­ struktionsebene, die je nach funktionaler Anforderung (­Sonnen-, Blend-, Wärme-, Witterungs- und Schallschutz, natür­liche Belüftung und Tageslichtnutzung) in verschie­ denen Ausführungsvariationen realisierbar ist. Dazwi­ schen befindet sich ein variabler Luftraum, der als ther­ mische Pufferzone dient. Eine der Zielsetzungen bei der Entwicklung des Fassadensystems war die natürliche Belüftung des Innenraumes statt Klimatisierung und da­ mit die Schaffung eines behaglicheren Raumklimas. Mit­ hilfe des Zwischenraumes können Lüftungsöffnungen genutzt werden, die wahlweise in der Außen- und /oder in  der Innen­fassade angeordnet sind, auch in hohen Gebäude­höhen. Gleichzeitig kann der solare Eintrag für die saisonale Wärmespeicherung im Winter bzw. die na­ türliche Thermik im Sommer für eine stetige Luftzirkula­ tion genutzt werden. Konstruktiv und bauphysikalisch durchdacht können Doppelfassaden besonders für Hoch­ häuser mit starken Windlasten und hoher Lärmbelastung sinnvoll sein. ­Allerdings ist zu überprüfen, ob die aufwen­ dige Ausführung für alle Gebäudeseiten gleichermaßen zu realisieren ist. Im Falle einer konstruktiven Ausbildung von nur zwei Seiten als Doppelfassade muss dem Über­ gang zwischen den Fassadenprinzipien besondere Be­ achtung geschenkt werden. Je nach Anforderung an die Lüftungsfunktionen kann man zwischen verschiedenen Prinzipien der Doppelfassade unterscheiden. Abluftfassaden Abluftfassaden bestehen aus einer geschlossenen äuße­ ren Hülle aus Isolierglas und einer inneren Fassade aus Einfachverglasung, die zu Reinigungs- und Wartungs­ zwecken geöffnet werden kann. Der Unterschied zu den anderen Systemen besteht in der mechanischen Luft­ bewegung, bei der warme, vorkonditionierte Raumluft den Luftraum durchströmt und über das Dach abgeführt wird. Von Vorteil sind die guten Schallschutzeigenschaften, nachteilig wirkt sich der Energieaufwand aus. Zweite-Haut-Fassaden Vor die eigentliche Außenhaut wird eine zweite, leichte Schicht ohne horizontale und vertikale Abschottung ge­ stellt, die als gebäudeumhüllende Luftschicht einen Puf­ fer vor der Innenfassade bildet und der Zu- und Abluft­ führung dient. Im Winter kann diese verschlossen sein

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und den solaren Wärmeeintrag speichern, während im Sommer die geöffneten Fassadenklappen vor einer Über­ hitzung schützen. Der Zwischenraum kann als Puffer­ fassade mit geringem Abstand realisiert sein, aber auch in der Tiefe variieren, wodurch eine neue, raumbildende Hülle entsteht. Ein Vorteil ist der gute Schallschutz nach außen, von Nachteil ist die Schallübertragung über den Luftraum innerhalb des Gebäudes. Eine aktuelle Weiter­ entwicklung dieses Systems ist die Closed-Cavity-­ Fassade (CCF), bei der der Raum zwischen innerer und ­äußerer Fassadenschale mittels leichtem Überdruck voll­ ständig gekapselt ist. Trockene, reine Luft wird zugeführt und verhindert Kondensat und Verschmutzung. Zugleich können hier Sonnenschutz- und Lichtlenkungselemente im Zwischenraum eingesetzt werden. Im Gegensatz zur Abluftfassade basiert die Zweite-Haut-Fassade auf natürlicher Thermik. Korridor- und Schacht-Kasten-Fassade Eine weitere Variante ist die Korridorfassade, in der die Luft geschossweise eingeführt wird. Die Zu- und Abluft­ öffnungen sind versetzt zueinander angeordnet, um eine thermische Überlagerung der Luftführung zu verhindern. Der entstehende Korridor wird gleichzeitig als Reini­ gungssteg genutzt. Von Vorteil ist die geschossweise ­Abschottung vor Überhitzung. Bei der Schacht-Kasten-Fassade basiert die Konstruk­ tion auf der Abwechslung von Kastenfenster und Abluft­ schacht. Diese leitet aufgrund der Kaminwirkung die im unteren Bereich angesaugte, erwärmte Zuluft an den Kastenöffnungen vorbei und sorgt für ein behagliches Raumklima. Die gute Schallschutzfunktion durch antei­ lig wenige Öffnungen wirkt sich positiv aus. Von Nachteil ist die bauliche Begrenzung auf geringe Gebäudehöhen durch die abnehmende Wirkung des natürlichen Kamin­ effekts in der Höhe.

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1 Prinzipskizzen Doppelfassaden a Zweite Haut Fassade b Korridorfassade c Schacht-Kasten-Fassade

Doppelfassade  75

2 Hochhaus Süddeutscher Verlag, München, 2008, GKK + Architekten Prof. Swantje Kühn, Oliver Kühn: Das Gebäude soll nach Berechnung der Architekten und Ingenieure im Betrieb bis zu 80 % primäre Ener­gien und somit bis zu 35 % Betriebskosten gegenüber her­ kömmlichen, vergleichbaren Gebäu­ den einsparen. Die Doppelfassaden mit dezentralen Fassadenlüftungs­ geräten, die individuelle Steuerung von Lüftung, Sonnenschutz und Temperatur je Büroraum führen in Verbindung mit der saisonalen Speicherung von Wärme und Kälte im Erdreich zu diesem Ergebnis.

2 3 Allianz Headquarters, Zürich, 2014, Wiel Arets Architekten: Weiterentwicklung der „Closed-­ Cavity-Fassade“. Mit abgeschlos­ senen hochdämmenden Kasten­ fenster-Elementen, deren Zwischenraum von getrockneter Luft durchströmt wird. Im Gegensatz zu Doppelfassaden mit Öffnungen zur Außenluft gelangt dadurch kein Schmutz oder Staub in das Kasten­ element, auch der Niederschlag von Kondenswasser im Fassaden­ zwischenraum wird verhindert. So müssen die zum Zwischenraum ­orientierten Verglasungen nicht ­gereinigt werden. Als integrierter Sonnen- und Blendschutz werden Vorhänge mit einer hochreflektie­ renden Aluminiumbedampfung ­eingesetzt.

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76  nicht selbsttragende Hüllen

Elemen t fassade – B e ton

1 Abgehängte Fertigteile werden unter Ausnutzung der Bewehrung nur auf Zug beansprucht. Sie weisen daher meist nur Schwindrisse auf und leiten alle auf sie wirkenden Kräf­ te ans Primärsystem ab, das ent­ sprechend leistungsfähig sein muss.

Elementfassaden aus Beton bestehen aus im Werk vor­ gefertigten Einzelbauteilen, die auf der Baustelle gefügt und montiert werden und ein sekundäres Tragsystem bil­ den. Das unterscheidet sie von ein- oder mehrschaligen Betonfertigteilen, die, ebenso wie Elemente in Sandwich­ bauweise, als einschaliges Bauteil in Großtafelbauweise Teil des Primärtragwerks sind. Betonfertigelemente be­ stehen aus mehreren Schichten: der Tragschicht (deren Wandstärke von den statischen Erfordernissen abhängt), einer Wärmedämmschicht und einer Vorsatzschale, deren Gestaltungsmöglichkeiten vielfältig sind. Wahlweise kann der Elementaufbau durch eine Luftschicht ergänzt ­werden. Die großformatigen Fertigteile – entweder aus bewehr­ tem Beton oder gefügedichtem Leichtbeton (konstruk­ tiver Leichtbeton, Dämmbeton) – können geschosshoch bis zu einer Länge von ca. 5 bis 6 m hergestellt werden. Die Größe ist durch ihre Masse (< 10 t), bei Transport und Montage und durch die Einbausituation bestimmt und muss jeweils auf das Projekt abgestimmt werden. Konstruktion und Fügung Die Tafeln werden entweder vom Primärsystem abge­ hängt oder rückverankert. Dabei werden die Beton­ elemente am Tragsystem durch angeformte Tragglieder eingehängt und mit im Fertigteil verankerten Edelstahl­ bauteilen zwängungsfrei, verform- und justierbar am Tragsystem verankert. Eine starre Befestigung mit hoch­ festem Mörtel oder Verschweißen von Stahlankern führt zur gegenseitigen Induktion von Zwängungsspannungen durch Verformung des Fassadenelementes (vorwiegend thermisch) bzw. des Primärsystems (Durchbiegung, Krie­ chen).  1, 2 Eine frei zugelassene Verformung erfordert Fugen in der Fassade, deren Abstand durch die Geometrie des Tragsys­ tems und durch die Farbe der Fassade bestimmt ist, da sich dunkle und innen gedämmte Bauteile stärker dehnen. Die Fugen werden mit eingelegten oder einbetonierten Dichtungen verschlossen, nachträglich dauerelastisch ver­ fugt und durch die Fugengeometrie oder Kombinationen aus den drei Typen schlagregensicher ausgebildet.  3 Wärmegedämmte Fassaden werden durch eine innere Vorsatzschale mit Wärmedämmung und Deckschalen z. B. aus Gipsbauplatten hergestellt. Frei stehende Vor­ satzschalen werden entweder mit Mineralwolle oder EPS gedämmt und mit einer innen liegenden Dampfbremse geschützt oder die Dämmung besteht aus mit Kaltbitu­ men verklebten und verspachteltem Schaumglas. Da sich in diesem Fall die Vorsatzschale mit der Fassade bewegt, muss sie mit Fugen an das Tragsystem angebunden wer­ den. Fenster und andere Einbauteile, die an einer inne­ ren Vorsatzschale verankert sind, müssen an die Fassade mit Gleitfugen angeschlossen sein. Einbauten im Fertig­ teil erfordern Gleitfugen zum Innenausbau.

2 Rückverhängte Fertigteile tra­ gen Vertikalkräfte (vorwiegend ­Eigengewicht, selten Konsollasten) auf das jeweils untere Element ab. Das Primärsystem übernimmt die Horizontalkräfte (Wind, Erdbeben). Aufgrund Druckbeanspruchung und Knickgefahr sind diese Elemente stärker ausgebildet. 1

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3 Die Ankerstellen zwischen Fas­ sade und Primärsystem stellen Wärmebrücken dar, die durch Trenn­ lagen aus Kunststoff in der Wirkung gemindert werden können. Der ­Befestigungsgrund soll eine aus­ reichende Wärmespeichermasse ­haben, um die Abkühlung gering zu halten. a, b Die horizontalen Stoßfugen werden mit einer nach innen auf­ steigenden Fugengeometrie so ausgebildet, dass eindringendes Wasser nach außen fließt. Dabei kann eine innen liegende Gummi­ dichtung zusätz­lichen Schutz und Luftdichtigkeit gewährleisten. c vertikal d horizontal

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4 Storefront for Art and Architec­ ture NYC, 1992, Steven Holl / Vito Acconci, Erneuerung der Fassade 2009: Die neue Fassade aus Glas­ faserbeton kann je nach Jahreszeit und Ausstellung auf unterschied­ liche Art geöffnet werden. Flexibel vermittelt die Storefront zwischen Außen und Innen, schafft Verbin­ dungen oder Grenzen und bietet den Besuchern wechselnde räum­ liche Bezüge.

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5 Horizontalschnitt, M 1:20 a Glasfaserbetonplatte b thermisches Trennelement c Wandkonsole d Wärmedämmung e Verbindungselement f Vertikalprofil g Hinterlüftungsraum

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Elementfassade – Beton   77

6 Schule in Marburg, 2010, Hess Talhof Kusmierz: Die Außenhülle besteht primär aus Beton­fertig­ teilen. Als be­son­dere Aus­ein­ander­ setzung mit dem Ort be­sitzen die­ se Beton­platten eine relief­artige Oberfläche, die aus einem Negativ­ abdruck der Be­stands­fassade der anliegenden Stadt­halle stammt. Für die An­fer­tigung der Beton­platten wurden auf Grund­lage von Wasch­ beton­platten Ma­trizen an­ge­fertigt. 7 Universitätsbibliothek Utrecht UBU, 2005, Wiel Arets: Die Wände und Fassaden des Hauses wurden mit einer strukturierten Oberfläche gestaltet. Die Fassadenplatten wurden in B35 als Fertigteile aus­ geführt. 8 Museum für Architekturzeich­ nung, Berlin, 2013, SPEECH, nps tchoban voss: Als Grundlage für die Fassadenreliefs dienen historische Zeichnungen, die als Matrize mit dem Motiv als Negativform auf die Systemschalung aufgebracht wur­ den. Stöße und Kanten wurden mit Silikon versiegelt. Die Motive berücksichtigen auch die Lage der notwendigen Spannanker und ­erlauben deren unsichtbare Ab­ deckung. 9 Universität Paul Sabatier, ­Toulouse, 2010, Espagno & Milani: Die Fassade der Universität ist mit einer Foto-Gravur-Technik gestal­ tet, bei der die Bildinformationen über ein computergestützes Ver­ fahren in elastische Matrizen über­ tragen werden. Dieses Verfahren erlaubt eine ästhetische und zu­ gleich ökonomische Gestaltung ­einer bildähnlichen Betonober­ fläche.

Material und Oberfläche Bei Betonfertigteilen sind sehr feine Strukturen an der Oberfläche möglich – gestaltet als Sichtbeton, Struktur­ beton oder Waschbeton. Durch die Herstellung im Werk (unabhängig von Witterungseinflüssen) ist eine gleich­ mäßigere Qualität möglich als bei einer Fertigung vor Ort. Die schalreine, unbearbeitete Betonoberfläche bei Nor­ mal- und gefügedichtem Leichtbeton wird vom Feinkorn­ anteil gebildet und unterscheidet sich nicht. Beide ­Betonarten sind für Sichtbeton geeignet und können ein­ gefärbt werden. Ein Unterschied ist erst durch abrasive Bearbeitung an dem freigelegtem Korngerüst zu er­ kennen. Bei Fertigteilen sind auch nachträgliche abra­ sive Oberflächenbehandlungen durch steinmetzmäßige ­Bearbeitung, (Fein-)Waschen, Strahlen oder Absäuern oder -brennen einfacher und gleichmäßiger durchführ­ bar. Durch das Einlegen frostbeständiger Deckschich­ ten aus Keramik, Naturstein, Glassplitter und dergleichen bereits in die Schalung entstehen Verbundplatten mit Stahlbeton als Tragschale. Voraussetzung sind ein dau­ erhafter Verbund und eine ausreichende Betonüber­ deckung. Der Einsatz von Schalhautmatrizen und die computergestützte Fertigung ermöglichen frei model­ lierbare Flächen, die je nach Sonneneinfall und Blick­ winkel vielfältige Erscheinungsbilder erzeugen. Im Ge­ gensatz zu Ortbetonbauteilen sind Fertigteile aufgrund der kontrollierten Herstellung dünner und können leich­ ter filigran und plastisch geformt werden. Betonelemente erfordern eine detaillierte Planung, da Transport, Montage, Auflager, Bauablauf und Fügen der Elemente festzulegen sind. Neben der Oberfläche ist der Verlauf und die Anordnung der Fugen wesentliches Ge­ staltungselement. Da die Fuge auch technisch bestimmt ist, erfordert die Entwicklung des Fassadenrasters be­ reits die Auseinandersetzung mit Fertigung und Montage.

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78  nicht selbsttragende Hüllen

EL EMen T FASSADE – HOL Z

Holzelementfassaden haben sich aus dem traditionellen Holzbau entwickelt und werden als vorgefertigte Ele­ mente in Holzrahmenbauweise (auch Timber Frame ge­ nannt) oder als Holztafeln mit Tragschalen aus Massiv­ holzplatten hergestellt. Beide Systeme basieren auf dem gleichen Konstruktionsprinzip und unterscheiden sich nur durch die Halbzeugformate. Die Vorteile der Elemen­ tierung liegen auf der Hand – das geringe Eigengewicht und der hohe Vorfertigungsgrad sind gut dazu geeignet, Gebäude in kurzer Bauzeit wirtschaftlich zu erstellen. Bei der Holzrahmenbauweise werden einzelne Kanthölzer zu einem Rahmen zusammengefügt und mit mindestens ­einer einseitigen Decklage Holzwerkstoffplatten (z. B. Spanplatten, OSB-Platten mit 12–18 mm Dicke) ausge­ steift. Der Hohlraum wird mit Wärmedämmung ausge­ füllt.  1, 2 Holztafeln bestehen aus Brettsperrholz mit einer außen liegenden Wärmedämmung. Sie sind ohne weitere Maßnahmen ausreichend steif. Öffnungen wer­ den aus der Platte herausgeschnitten. Die Befestigung der ­Wärmedämmung erfolgt mit Konterlatten und even­ tuell durch ­zusätzliche Verdübelung. Holzelemente kön­ nen mit fertiger Oberflächenkonstruktion geliefert wer­ den – mit oder ohne Hinterlüftung, je nach Kontext als strukturierte Holzverkleidung, Wärmedämmverbundsys­ tem, Vor­mauerschale oder Metallverkleidung. Im Gegen­ satz zur Blockbauweise  S. 58 können im Holzrahmen­ bau flächige, glatte, aber auch gekrümmte Oberflächen her­gestellt werden. Er bietet größere gestalterische Frei­ heit in der Grundrissgestaltung und der Ausbildung von Öffnungen. Die Fenster liegen jeweils in der Wärme­ dämmebene. Vom Konstruktionsraster abweichende Öff­ nungen werden durch sogenannte Auswechselungen, ­zusätzliche Querriegel und Zusatzständer abgefangen. Die Größe der vorgefertigten Elemente ist von Trans­ port  (Höchstgewichte, Kurvenradien, Elementgrößen) und Montagemöglichkeiten (Reihenfolge der Anlieferung) abhängig. Im Hinblick auf weitere Aspekte wie Nach­ haltigkeit, Lebenszyklus und Materialoptimierung durch Vorfertigung eignet sich die Bauweise nicht nur gut für

Erweiterungen, Aufstockungen oder Nachverdichtungen, sondern auch grundsätzlich für den mehrgeschossigen Holzbau. Konstruktion und Fügung Für die Holzrahmen wird ein nach Festigkeit, Maßhaltig­ keit und maximaler Holzfeuchte sortiertes Vollholz wie beispielsweise Konstruktionsvollholz (KVH) oder Massiv­ holz (bis 5 m Länge) verwendet. Durch Keilverzinkung kann das KVH länger (bis 14 m) als übliches Schnittholz sein. Die gängige Breite der Rahmenhölzer liegt bei 60 mm, die Tiefe ist abhängig von der notwendigen Dämmschicht und Höhe des Rahmenelements. Bei Konstruktionstie­ fen über 12 cm werden mehrere Rechteckprofile zu so­ genannten Duo- oder Triobalken verleimt. Zur Reduktion der Wärmeverluste und des Materialverbrauchs werden heute vielfach alternativ Steg- oder Boxträger oder eine zusätzliche Wärmedämmung auf der Tafelaußenseite ein­ gesetzt. Um Wärmebrücken zu minimieren, sollte die Dämmung zumindest 6–10 cm dick vor dem Primär­ system durchlaufen und Konsolen nur bis zur Hälfte in die Dämmung einbinden. Bei Brettsperrholz wird die Wär­ medämmung vor das tragende Element montiert. Da­ durch können die Platten mit der ganzen Auflagerfläche aufgestellt werden, ohne dass Wärmebrücken entstehen. Da Holzbauteile eine geringe thermische Dehnung auf­ weisen, können die Anschlussfugen sehr schmal sein. Eine systemische Schwachstelle bleibt die Durchdrin­ gung der luftdichten Ebenen. Aufgrund der geringen Scherfestigkeit des Materials können Zugkräfte nur schwer und mit großen Stahlblech­ verbindern in Holzquerschnitte eingeleitet werden. Holz­ rahmenelemente werden daher nicht abgehängt, sondern durch das Eigengewicht auf Druck beansprucht. Die Knickgefahr kann durch Zwischenauflager reduziert wer­ den. Holzrahmen werden mit zumindest 12–15 cm Auf­ lagerbreite auf das Primärsystem oder auf Winkelkonso­ len aufgestellt.

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3 1 Aufbau Konstruktionsbauteile Holzrahmenbau 2 Schichtaufbau a Fassadenbekleidung b Winddichtungsebene c Dämm- und Tragebene d Luftdichtungsebene e Innenausbau 3 Rastermaß + Eckausbildung Das Konstruktionsraster ist abhän­ gig von der Beplankungsbreite, z. B. um den Verschnitt der eingesetzten Platten gering zu halten. 1,25 m e = 625 mm 2,50 m e = 833 mm

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4 Wohnhaus in München, 2015, zillerplus Architekten und Stadt­ planer: Innerstädtische Nach­ verdichtung in Holzbauweise. Mit der Vorfertigung ab Werk konnte in fünf Wochen die Montage vor Ort abgeschlossen werden.

ELEMenTFASSADE – HOLZ  79

5 Schemaschnitt Holzrahmenbau M 1:20 Wandaufbau senkrechte Schalung 25/60 mm Lattung/Konterlattung 24/28 mm Witterungs- und Windsperre Dämmung 145 mm Dampfbremse / -sperre 12 mm Lattung/Konterlattung 24/28 mm Holzschalung 18 mm 6 Konstruktionsvarianten a nicht diffusionsoffen mit hinter­ lüfteter Fassade (klassisch) b Difussionsoffener Holzrahmen­ bau mit hinterlüfteter Fassade 7 Überlappung Dampfbremse mit Klebeband a einseitig b doppelseitig 8 luftdichte Ausbildung ­Beplankungsstöße a Klebeband b Verspachtelung

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Die Montage bei mehrgeschossigen Bauten erfolgt nach unterschiedlichen Konstruktionsprinzipien, die sich in der Fügung der Bauteile unterscheiden. Bei der Geschoss­ bauweise (Platform Framing) liegt die Geschoss­decke unmittelbar auf dem Rahmen der Wandscheibe auf und die darauffolgende Wand wird auf den Rand der ­Decke aufgestellt. Die entstehende bauphysikalische Schwach­ stelle im Geschossstoß ist zu beachten. Durch den ge­ schosshohen Abstand ergeben sich in der Regel güns­ tige Transportgrößen für das Verladen auf Lkws. Bei der Ständerbauweise (Balloon Framing) laufen die Holzstän­ der der Außenwand über die gesamte Wandhöhe durch und ermöglichen eine wärmebrückenfreie Dämmebene und eine winddichte Hülle. Die Geschoss­decke liegt auf Deckenbalken / Unterzug auf, die mit Randbohlen und Knaggen in die Ständerkonstruktion eingeklinkt sind. Bei den Montagearbeiten der vorgefertigten Einzelelemente gilt es kraftschlüssige Verbindungen herzustellen und für die Verankerung der aussteigenden Elemente zu sorgen, um den Zeitraum des instabilen Zustands zu minimieren. Holzbauteile müssen vor Feuchte geschützt werden. Zum Schlagregenschutz wird auf der Tafelaußenseite eine hin­ terlüftete Fassade mit geringem Gewicht aufgebracht und die Wärmedämmung dahinter durch eine Sperre (auch Winddichtung genannt) aus diffusions­offenen Folien bzw. dampfdurchlässigen mitteldichten Holzfaserplatten ge­ schützt.  6 Zur Vermeidung des schädlichen Bauteilkon­ densats müssen diffusionsoffene (hinterlüftete) Bauteile auf der Innenseite luftdicht abgeschlossen werden. Die Beplankung bildet dabei die Konvektionsbarriere, die Stoß- und Anschlussfugen werden luftdicht überklebt, Anschlussfugen alternativ mit vorkomprimierten Dicht­ bändern verschlossen. Klebestreifen müssen dauerhaft mechanisch angepresst werden.  7, 8 Wird die Diffusion nach außen behindert (z. B. bei WDVS), müssen auf der Innenseite Dampfbremsen angebracht werden. Bei Holzrahmenbauteilen kann die Dampf­ bremse durch innere, mit Gips- oder Holzbauplatten be­ plankte Vorsatzschalen vor Zerstörung geschützt wer­ den. Dadurch ergibt sich eine Installationszone vor der Dampfbremse, die gegen Resonanzen mit einem porö­ sen Dämmstoff (meist Mineralwolle) verfüllt wird. Alter­ nativ kann die Dämmung aus einseitig mit Zement­mörtel beschichteten Holzwolleplatten (WW-EPV, einseitiger Porenverschluss) bestehen oder die EPV-Platten ver­ dübelt und verputzt werden. Die thermisch flinke mine­ ralische Schicht (Zementputz, Gipsbauplatten) und der träge Wärmespeicher (WW) stellen ein günstiges System dar. Elementfassaden aus Holz können mit unterschied­ lichen äußeren Decklagen verkleidet werden. Konsequent ist es, eine Gebäudehülle mit Holzkonstruktion auch mit einer Holzoberfläche zu verkleiden.  S. 94

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80  nicht selbsttragende Hüllen

Sandwichsyst eme

In Folge der Industrialisierung des Bauwesens, beginnend Anfang des 20. Jahrhunderts, entwickelten sich Sand­ wichbauelemente aufgrund ihrer Modularität bei hohen Stückzahlen zu einem wirtschaftlichen Konstruktions­ system. Vom Industriebau bis zum Wohnungsbau werden diese Systeme heute eingesetzt. Nachdem die Ästhetik der seriellen Bauten häufig zu monotonen Formen führte, werden serielle Elemente zunehmend durch individua­ lisierte Gestaltung überlagert.  1 Der Grundaufbau der Sandwichelemente (engl. composite panel oder insula­ ting sandwich panel genannt) besteht aus zwei Schalen: einer konstruktiven Tragschicht innen und einer außen liegenden dünnen Vorsatzschicht, die aus verschiedenen schlagregensicheren und frostbeständigen Deckmateria­ lien sowie einer innen liegenden Kernlage aus Wärme­ dämmung bestehen kann. Aufgrund der starren Verbin­ dung mithilfe einer Verklebung oder Verschäumung zählt das Sandwichpaneel zu den einschaligen Bauelementen. Metallsandwichpaneele erhalten erst durch diese Ver­ bindung ihre Festigkeit. Die Produktion erfolgt entwe­ der  über eine kontinuierliche automatisierte Bandferti­ gung (bei großen Stückzahlen) oder als Stückfertigung in ­einem kleinen Maschinenpark. Anhand der Hauptmaterialien wird unterschieden in Sandwichpaneele mit einem geringen Flächengewicht 10–20 kg/m², mit einer dünnen Deckschicht aus Kunst­ stoff / Metall und einem schichtdicken Kern aus z. B. ex­ trudiertem Schaumstoff und Sandwichpaneele (Flächen­ gewicht 150–300 kg/m² bzw. > 300 kg/m²) mit einem Tragteil aus Stahlbeton, Wärmedämmung und einer Vor­ satzschicht. Die Steifigkeit des Systems erlaubt eine Tragfähigkeit ohne Umrahmung. Der schubfeste Verbund ermöglicht die Übertragung von Windkräften und Eigengewicht und begrenzt die Verformungen der Deckschale, die Zwän­ gung in beiden Schalen verursacht. Daher muss der Ver­ bund so nachgiebig sein, dass in der Deckschale ledig­ lich Mikrorisse entstehen, um die Schlagregen- und Frostsicherheit nicht zu beeinträchtigen. Während Metallschalen außen und innen dampf- und was­ serdicht sind, dringt über die dickere Innenschale des Be­ tons Wasserdampf ein und muss durch die Außenschale diffundieren können. Die Wärmedämmung muss daher feuchteresistent sein. Die Elementfugen sind bei allen Systemen mit doppelten Fugenabdichtungen versehen. Ein luftdichtes inneres Band begrenzt das Eindringen von Wasserdampf und feuchter Luft und eine äußere Entwäs­ serungskammer sorgt aufgrund der Fugengeometrie oder einer winddichten diffusionsoffenen Außendichtung für das Abfließen des Wassers und eine kontinuierliche Entlüftung der Fuge. Sandwichelemente werden meist als geschosshohe Elemente in die Öffnungen des Primär­

1 1 Olympisches Dorf München, 1972, 2010, Werner Wirsing, ­bogevischs buero: Statt Sanierung entschied man sich für den Neu­ bau der Studentenwohnanlage (1052 Reihenhäuser im Miniformat) im olympischen Dorf in Sandwich­ bauweise. Das Ursprungsprojekt erfolgte in Betonelementbauweise.

tragwerks eingestellt. Dadurch können Dämmung und Deckschale vor dem Primärsystem vorbeigeführt und Wärmebrücken vermieden werden. Die Geometrie der auskragenden Deckschale bestimmt die Lage der Ele­ mentfugen. Das Eigengewicht wird über die Tragschale abgeleitet, Horizontalkräfte durch stärkere Bemessung der Verbindungen oder durch Rückverankerung an die Geschossdecken übertragen. Die Funktionsfähigkeit des Systems ist abhängig von der sorgsamen Ausbildung der Fugen – innen und außen. Beim Eindringen von Feuchte ist der Austausch des Elements erforderlich. Betonsandwichelemente Betonsandwichelemente bestehen in der Regel aus be­ wehrtem Normalbeton. Um einen großen Montageaufwand zu verhindern, werden geschosshohe und ca. 5 bis 6 m lange Elemente gefertigt. Für die wirtschaft­liche Bewer­ tung ist zu beachten, dass kleine Elemente im Verhältnis viele Fugen haben und somit aufwendiger her­zustellen sind, große Elemente hingegen ein leistungs­fähigeres Pri­ märtragwerk benötigen. Da die Innenschale aus ca. 15– 20 cm starkem Beton besteht, ist ein hoher Brandschutz (REI90) möglich, zudem hilft die hohe Speichermasse des Materials sommerliche Überwärmung zu verringern. Die Deckschale speichert einen Teil der Umgebungswärme und vermindert damit die Wärmeeinstrahlung nach innen. Die Spannungen und Verformungen aufgrund der Tempera­ turänderungen müssen in den Fugen der Elemente aufge­ nommen werden. Die Außenschale benötigt je nach Textur der Oberfläche und Aggressi­vität der Umgebung eine ent­ sprechende Betonüberdeckung der Bewehrung.

2 Bei Betonsandwichelementen muss die Tragschale mindestens doppelt so dick wie die 7–10 cm ­dicke Deckschicht sein, um die Menge des durch Diffusion eindrin­ genden Wasserdampfes aufneh­ men zu können und die Rücktrock­ nung zuzulassen. Die Verbindung der Schalen wird durch Schubanker aus (Edel-)Stahl hergestellt, die Dämmung muss druckfest und feuchterestistent sein, meist ist sie aus EPS.

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Sandwichsysteme  81

3 Tuchfabrik, Berlin, 2014, nps tchoban voss: Für die Sanierung der Gebäudehülle konnte die bestehen­ de Bausubstanz nur wenig zusätz­ liche Lasten aufnehmen. Durch die Verwendung von leichten, äußerst planen Aluminium-Sandwichele­ menten, die zudem eine große sta­ tische Tragfähigkeit aufweisen, konnte das Gewicht der neuen Fas­ sade gering gehalten werden. Die Fassade ist eine Hommage an das Material Tuch, das über eine Bedru­ ckung der Fassadenplatten wie ein Webfaden ums Gebäude läuft. 4 Bei Metallsandwichelementen (Metallpaneelen) wird die Verbin­ dung der Schalen durch Verkleben schubsteif. Der als Wärmedäm­ mung eingebrachte PU-Schaum verklebt direkt mit dem Metall. ­Mineralwolldämmung für Brand­ schutzelemente wird eingeklebt. Die Festigkeit der Dämmung ­begrenzt die Systemsteifigkeit.

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5 Systemschnitt Metallpaneel a horizontal b vertikal 6 Systemschnitt Betonsandwich­ element a horizontal b vertikal

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aa Tragschicht bb Wärmedämmung cc  Stoßfuge dd Verguss ee Dichtband, Abdichtung

aa cc

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aa bb

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Metallpaneele Bei großen Spannweiten werden die leichten Metallsand­ wichelemente eingesetzt, um Material und Gewicht zu sparen. Metallpaneele werden meist aus bandverzinktem Stahlblech mit farbiger Kunststoffbeschichtung, selte­ ner aus Aluminium oder Edelstahl hergestellt. Die Elemente haben Breiten von 60 bis 100 cm und Län­ gen bis ca. 14 m, womit die Anzahl der Fugen festgelegt ist. Zur Verbesserung der Steifigkeit können die Metall­ oberflächen in Längsrichtung profiliert werden. Metallpaneele werden mit systemzugehörigen Metall­ klammern auf die Tragkonstruktion befestigt. Der Befes­ tigungsabstand richtet sich nach den einwirkenden Wind­ kräften und dem Widerstandsmoment des Paneels. Um ein Ausreißen der dünnen Befestigungs- oder Paneel­ bleche unter Windsog zu verhindern, werden Element­ größen oder der Befestigungsabstand angepasst. Aus­ kragende Bauteile, wie z. B. Attikapaneele, benötigen eine versteifende Unterkonstruktion. Um den Feuchteschutz sicherzustellen, ist die Elementlängsfuge profiliert, in der Querfuge ergibt sich ein stumpfer Stoß. Querstöße soll­ ten ebenso wie Innen- und Außenecken z. B. mit Profil­ blechstreifen überdeckt werden, sind verformungsanfäl­ lig und benötigen eine steife Unterkonstruktion. Fenster und andere Einbauteile werden an der Unterkon­ struktion und nicht am Paneel befestigt und müssen mit Toleranz luft- und schlagregensicher angeschlossen wer­ den. Bei der Wahl der Decklage und dem verwendeten Dämmstoff sowie der Ausführungsart des Verbundes und der Anschlussfugen ist auf die Brandklasse zu achten. Eine Besonderheit von Metallpaneelen stellt das so­ genannte Bombieren, eine plastische Verformung des ­Metalls zur Versteifung des Materials, dar, z. B. bei unter­ schiedlichen Innen- und Außentemperaturen aufgrund der höheren Längendehnung der wärmeren Seite. Dieser ­Effekt ist im Streiflicht wahrnehmbar. Die Verformung muss bei Anschlussdetails berücksichtigt werden. Auf­ grund der raschen Montage, des relativ geringen Ge­ wichts und der standardisierten Befestigung stellen Me­ tallsandwichfassaden eine wirtschaftliche Lösung dar, insbesondere wenn Elemente unmittelbar am Primärsys­ tem befestigt werden können. Fugen- und Fensteranord­ nung und insbesondere die Ausbildung von Querstößen beeinflussen Entwurf und Tragsystem und müssen sorg­ fältig geplant werden.

82  nicht selbsttragende Hüllen

Vorgehängte Fassade – Verblendmau erwerk

Verblendmauerwerke ähneln in ihrem Ausdruck zunächst massiven Mauerwerken. Die tradierte zweischalige Aus­ führung, entstanden um die unterschiedlichen Qualitä­ ten des Mauerwerks, wasserfeste Klinker als Witterungs­ schutz und Mauersteine als Tragschicht, zu verbinden, wurde im Hinblick auf erhöhte Anforderungen an den Wärme­schutz und Witterungsschutz weiterentwickelt und ist in Regionen mit traditionell sichtbaren Ziegel­ bauten weit verbreitet. Wie beim Sichtmauerwerk wer­ den besondere Anforderungen an Oberfläche und Fugen­ bild gestellt. Verblendmauerwerke eröffnen aber auch vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten. Im Zwischenraum der Schalen lassen sich Schiebelemente, Beleuchtungs­ körper und Fensterrahmen integrieren. Das Material der Fassade selbst kann aus unterschiedlich farbigen Stei­ nen bestehen, die vergleichbar Intarsien zu Mustern ver­ legt werden. Durch das plastische Bearbeiten von Stei­ nen kann die Fassade eine Struktur erhalten. Verblendmauerwerke sind zweischalige Systeme, bei ­denen die zweite Schale aus Mauerwerk oder Stahl­ beton  besteht. Diese Innenschale (Hintermauerschale) übernimmt den dichten Raumabschluss und die Abtra­ gung der Vertikal- und Horizontallasten. Die Außenschale (Verblendschale) bestimmt den optischen Eindruck und dient als Wetterschutz. Um ausreichende Hinterlüftung zu ­gewährleisten, muss der minimale Abstand zwischen den Schalen 40 mm betragen, während der maximale ­Abstand 200 mm nicht überschreiten darf. Man unter­ scheidet in zweischalige Außenwände mit  Luftschicht, zweischalige Außenwände mit Luftschicht und Wärme­ dämmung, zweischalige Außenwände mit Kerndämmung und zweischalige Außenwände mit Putzschicht als Sperr­ schicht (Ausführung in Sonderfällen).   2

Material Mauerziegel ist der Oberbegriff für alle Ziegel, die aus natürlichen Rohstoffen gebrannt und in Form gebracht werden. Mauerziegel für Verblendschalen müssen durch ihre Funktion als Witterungsschicht bestimmte Anforderun­ gen nach DIN EN 771-1 und DIN V 105-100 z. B. für die Frostbeständigkeit erfüllen. Die Definition erfolgt in fol­ gende Sorten: – Vormauerziegel sind dicht gebrannte HD(high density)Ziegel, die als Voll- oder Lochziegel in verschiedenen Strukturen und Farben industriell hergestellt werden. – Handformziegel sind ohne Lochung hergestellte Vor­ mauerziegel mit inhomogener Oberfläche. – Klinker sind an der Oberfläche gesinterte HD-Zie­ gel,  bei denen durch die hohen Temperaturen beim Brennvorgang das Material an der sichtbaren Fläche schmilzt und eine glänzende Glasur erhält. – Keramikklinker sind HD-Ziegel, die aus dicht bren­ nenden, hochwertigen Tonen geformt und gebrannt ­werden. Formziegel werden als Gestaltungselemente für be­ stimmte Bauteile oder individuelle Fassadenstrukturen verwendet. Farben und Oberflächenstruktur der Verblendziegel las­ sen sich durch die chemische Reaktionen der im Rohstoff enthaltenen Bestandteile und der Temperaturverände­ rung während des Brennvorgangs beeinflussen. Ent­ scheidend für die Farbe des Materials ist auch die Zu­ gabe (Rottöne) oder Reduktion (blau-schwarze Färbung) von Sauerstoff beim Brennen. Neben dem Unterschied zwischen industrieller und manueller Fertigung können eine mechanische Bearbeitung oder Schablonen die ­Textur prägen.

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Süd

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1 1 Senkrechte Dehnfugen sind im Bereich der Gebäudeecken, bei Auf­ lagerung der Verblendschale in ­unterschiedlichen Höhen und im Bereich von Fensterstürzen und Brüstungen anzuordnen. Bei gro­ ßen zusammenhängenden Mauer­ werksflächen sind je nach Stein­ art alle 8–12 m Dehnfugen vorzusehen. 2 Zweischalige Systeme: a Zweischalige Außenwand mit Luftschicht b Zweischalige Außenwand mit Luftschicht und Wärmedämmung c Zweischalige Außenwand mit Kerndämmung d Zweischalige Außenwand mit Putzschicht aa Ankereinbindemaß ≥ 50 mm bb Verblendschale cc Drahtanker mit Abtropfscheibe dd Luftschicht ≥ 40 mm ee Tragwand ff Innenputz gg Kerndämmung, Zwischenraum max. 150 mm hh Putzschicht ii Fingerspalt

3 Abdichtung Fußpunkt nach DIN 1053-1

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Nord

Verblendschalen sind aufgrund der Fugen nicht wasserdicht. Damit ­ergeben sich wesentliche Details der Wasserführung hinter der Ver­ blendschale. Die eingesetzte Däm­ mung sollte in jedem Fall dauerhaft wasserabweisend (hydrophob) sein.

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Ost

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Vorgehängte Fassade – Verblendmauerwerk  83

Aufgrund der Wärmeausdehnung des Materials sind durchgehende Dehnfugen zu berücksichtigen. Als Faust­ regel gelten 10 bis 15 mm pro Dehnfuge, dauerelastisch geschlossen mit einem geeigneten Dichtungsmaterial und im Abstand von 12 m für eine Ziegelfassade vor­ gesehen. Die Fugenteilung ist bereits im Entwurf zu pla­ nen – Fugen können durch die Modulation der Fassade in den Hintergrund treten oder zur Ablesbarkeit von Funk­ tionen beitragen. Streng übereinander angeordnete Öff­ nungen erleichtern die Fugenführung und Mäanderfugen im wilden Verband lassen diese optisch möglichst zu­ rücktreten.   1

4

Konstruktion Um das Gewicht der Außenschale auf die tragende Wand abzuleiten, sind Auflager bzw. Auffangkonstruktionen ­erforderlich. Die Auflagerung muss vollflächig erfolgen. Üblich sind Sockelvorsprünge der Geschossdecken oder angedübelte bzw. einbetonierte, korrosionsfeste Profil­ stahlauflager. Vorspringende horizontal durchlaufende Betonauflager führen zu interessanten Fassadengliede­ rungen. Aufgrund des Wärmeschutzes muss die Kon­ struktion komplexer detailliert werden.   4, 5 Die Höhenabstände der Auffangebenen betragen bei ­Außenschalen mit einer Stärke von 11,5 cm etwa 12 m. Außenschalen mit dieser Stärke haben sich aufgrund

5

4 Konsolauflager aus Stahl neh­ men das Eigengewicht des Ver­ blendmauerwerks auf und leiten es über einbetonierte Ankerschienen oder Dübelbefestigungen in das Tragwerk ein. Auflagerplatte und Konsolkörper können je nach Last­ fall variieren. 5 Luftschichtanker sichern das Verblendmauerwerk gegen Knicken und leiten die horizontalen Kräfte aus Wind an die tragenden Bauteile. 6 Technische Universität ­München, 2012, Hild & K: Das ­Gebäude der Technischen Univer­ sität ­München wurde 1959 als Stahl­betonskelettbau errichtet. Die ­Sanierung erforderte auch eine Neukonzeption der Fassaden­ konstruktion, die als Vorsatzschale aus Klinkern ausgeführt wurde. Die senkrechten Pfeiler gliedern sich in eine in der Höhe versetzte Wellenform. Durch die Form wird die nichttragende Wirkung der Wand gestalterisch interpretiert. Da diese Wellen bis zu 700 mm aus der Fassadenebene herausragen, kamen besondere Abfangkonsolen und Anker mit einem stärkeren Durchmesser und Längen von 450 und 820 mm (Standardanker sind bis zu einem Abstand von 200 mm zugelassen) zum Einsatz. 6

i­hrer guten Standfestigkeit in der Praxis bewährt. Weni­ ger starke Schalen (zugelassen sind Schalen ≥ 9 cm) dür­ fen nur bis 20 m über Gelände ausgeführt werden und sind alle 6 m abzufangen. Mit Z- oder L-förmigen nicht rostenden Drahtankern wird die Außenschale mit der tra­ genden Innenschale verbunden und damit gegen Kippen, Umkippen und Beulen gesichert. Die Verankerung dient auch der Weiterleitung der Windlasten, die Anker müs­ sen dabei sowohl Druck- als auch Zugkräfte aufnehmen. Sie sollen einen Höchstabstand von 50 cm in der Ver­ tikalen und 75 cm in der Horizontalen aufweisen. An sämtlichen Rändern, Gebäudeecken, Öffnungen sowie entlang der Dehnfugen und den oberen Enden der Außen­ schale sind zusätzliche Befestigungspunkte zu setzen (DIN 1053-1). Abtropfmöglichkeiten sollten vorgesehen werden, um Feuchtigkeit abzuleiten. Die Innenschale und die Geschossdecken sind an den Fußpunkten der Zwischenräume der Wandschalen ge­ gen Feuchtigkeit mit einer Abdichtung zu schützen. Die Feuchtigkeit, die durch die Verblendschale eintritt wird an den Fußpunkten abgeführt und nach außen geleitet. Die Abdichtung ist deshalb im Bereich des Zwischen­ raums mit einem Gefälle nach außen zu verlegen.   3

84  nicht selbsttragende Hüllen

Die Wand über Öffnungen im Außenmauerwerk, wie Fens­ ter oder Türen, kann abgefangen werden mit Konsol­ ankern oder Profilstahlauflagern. Durch die moderne Auf­ lagertechnik sind Öffnungen in Verblendmauerwerken einfach zu realisieren. Im Gegensatz zu traditionellen Mauerwerken mit stehenden Öffnungsformaten und ge­ mauerten Rund- oder Stichbögen sind daher auch große, liegende Öffnungen oder Fensterbänder technisch mög­ lich. Dabei kann die Lastabtragung, zum Beispiel der Sturz, als gestalterisches Mittel eingesetzt werden. Bei Konstruktionen mit Luftschicht müssen an allen oberen Abschlüssen und an den unteren Auflagern (auch an den Zwischenauflagern) Be- bzw. Entlüftungsöffnungen in Form von offenen Stoßfugen angeordnet werden. Die ­Dimension der Lüftungsöffnungen entspricht bei einem zweigeschossigen Gebäude mit Vormauerwerk im Dünn­ format etwa jeder zweiten Stoßfuge am Fuß, Dach, den Unterkanten und den Abfangkonstruktionen der Ver­ blendschale.

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2 Erweiterung Melanchthonhaus, Wittenberg, 2013, Dietzsch & ­Weber Architekten: Der dreige­ schossige, monolithische Baukör­ per nimmt die Nachbarfluchten auf und orientiert sich an den ­Höhen von Melanchthonhaus und benach­ bartem Torgebäude. Die Fassade der Erweiterung wurde in Klinker­ mauerwerk ausgeführt, dessen ­Sortierung in grau nuancierten Formbackklinkern mit einer rauen, matten Oberfläche vor Ort zusam­ mengestellt wurde. Rücksprünge für Öffnungen unterstützen die plastische Wirkung des Baukörpers, der auf die traditionelle Schichtung Sockel – Gebäude – Dach verzich­ tet und stattdessen als monolithi­ scher Körper wahrgenommen wird. 3 Kunstmuseum Ravensburg, 2013, Lederer Ragnarsdóttir Oei: Der Neubau wirkt auf den ersten Blick vertraut, sowohl durch seine städtebauliche Einbindung als auch durch die Materialität des Ziegel­ mauerwerks. Die äußere Schale ­besteht aus Recyclingziegeln. Das Dach ist aus Ziegelschalen gebil­ det, die als Fertigteilkonstruktion den Raum frei überspannen. Die Steine wurden aus Abbruch­ ziegeln eines belgischen Klosters gewonnen und verweisen durch ihre neue Verwertung auf die zen­ trale Rolle der Nachhaltigkeit im Baugeschehen.

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1 Schemaschnitt Verblendmauer­ werk, M 1:20 a Verblendmauerwerk 115 mm b Luftschicht 40 mm c Wärmedämmung 140 mm d Tragschale Mauerwerk 240 mm e Profilstahlauflager als Sturz f Drahtanker

3

VORGEHÄNGTE FASSADE – ZIEGELPLATTENFASSADE  85

VORGEHÄNGT E FASSADE – ZIEGEL PL ATT ENFASSADE

4 Schemaschnitt Ziegelplatten­ fassade, M 1:20 a Ziegelplatte 30 mm b Plattenhalter c Alu-Tragprofil horizontal d Alu-Tragprofil vertikal e Fest-/Gleitpunkt f Wärmedämmung g Wandkonstruktion

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5 Eckausbildungen vorgehängte Ziegelelemente a mit Metallprofilen b auf Gehrung gesägt

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6 Büroneubau, Gooiland, 2011, Koen van Velsen: Der Neubau inte­ griert sich durch seine traditionelle Gestalt in den ländlichen Kontext. Mithilfe von erdfarbenen Ziegel­ fassadenplatten, die aus Grob­ keramik analog zum Dach herge­ stellt werden, entsteht eine leichte geometrische Struktur. Der Mix aus Platten mit zwei und drei Schein­fugen erzeugt ein freies Spiel mit der Oberfläche.

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Die Herstellung von Ziegelelementfassaden ist erst mit moderner Brenn- und Herstellungstechnik möglich ge­ worden. Seit den 1980er-Jahren kommen an der Fas­ sade die gebrannten, für Ziegelmaterial relativ großen Hohlkammerplatten zum Einsatz. Übliche Formate sind 150–300 mm breit und 300–500 mm lang, bei einer Stärke von ca. 30 mm. Die fortscheitende Fertigungs­ technik ermöglicht mittlerweile Elementlängen bis 3 m. Die Platten werden, um die Unterkonstruktion zu opti­ mieren, in der Regel horizontal eingebaut, es gibt aber auch vertikale Systeme auf dem Markt. Ziegelplatten in Standardformaten stellen eine wirt­ schaftliche Alternative zu Verblendmauerwerken oder Natursteinfassaden dar. Das dauerhafte, modular vor­ gefertigte Material legt den Einsatz vor allem an groß­ flächigen Fassaden sowohl bei Neubauten als auch bei Instandsetzungen nahe.

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Konstruktion Das Fassadensystem besteht grundsätzlich aus vier Komponenten: Ziegelplatten, Plattenhaltern, einem ho­ rizontalen Tragprofil und senkrechten Fugenprofilen. Das vertikale Grundprofil ist ein Standardprofil. Die Ziegel­ platten sind so ausgebildet, dass die obere Platte schup­ penartig mit einer Nase über die untere greift. Die Plat­ tenhalter sind mit einem Clip-System versehen und ermöglichen eine werkzeuglose Montage der Platten auf dem Tragprofil. Ziegelplatten werden, ähnlich wie Dach­ ziegel, in Farbtönen von Braun über Rot bis hin zu Gelbund Grautönen angeboten. Die Oberflächen können ­zusätzlich profiliert (gerillt oder gebürstet) sein. Sonder­ lösungen in Format und Oberfläche können für größere Flächen wirtschaftlich umgesetzt werden. Eine Auftei­ lung der Fassade folgt im Normalfall den ausgewählten Modulgrößen. Die Konstruktion, also Stützenachsraster, Geschosshöhen und Öffnungsmaße sollten beim Neu­ bau daher schon in der Entwurfsplanung mit den Platten­ größen abgestimmt werden. Bei Sanierungen bietet sich der Einsatz unterschied­licher Plattenbreiten als Höhenausgleich an. Als Längenaus­ gleich können Platten auch geschnitten oder in Son­ dermaßen gefertigt werden. Gebäudeecken werden ­entweder mit Stahlprofilen oder als Gehrungsecke mit Sondersteinen ausgebildet.   5 Ähnlich werden Anschlüsse an Öffnungen gelöst, auch hier gibt es die Möglichkeit, Laibungen und Fensterbänke mit Metallteilen auszubilden oder auf spezielle Ziegel­ formteile zurückzugreifen. Interessant für die Fassa­ denplanung sind darüber hinaus Sonderteile aus dem gleichen Ziegelmaterial, wie z. B. Lamellen und Sonnen­ schutzsysteme, die als Stabziegel die Gestaltungs­ freiheit unterstützen.

86  nicht selbsttragende Hüllen

Vorgehängte Fassade – nat urst ein

1

Dauerhaftigkeit, örtliche Verfügbarkeit und Vielfalt im Aussehen prädestiniert den Naturstein schon früh als Fassadenmaterial, insbesondere bei repräsentativen Bau­werken. Die individuelle Maserung des verwendeten Steins und seine Oberflächenbearbeitung prägen das Er­ scheinungsbild der Fassade. Dank des geringen Primär­ energiegehalts, der langen Lebensdauer und guten Recy­ clingfähigkeit ist er zudem ein ökologischer Baustoff. Material Natursteine werden aufgrund ihrer Entstehung in drei Gruppen klassifiziert: – Magmatische Gesteine (Tiefen- und vulkanische Ge­ steine) – Sedimentgesteine (Ablagerungsgesteine) – Metamorphe Gesteine (Umwandlungsgesteine) Tiefengesteine wie z. B. Granit und Basalt sind deutlich härter als Sedimentgesteine (Sand- und Kalksteine). Da­ zwischen liegen die Umwandlungsgesteine, wie Gneise, kristalline Marmore und Schiefer. Für die Steinauswahl sind sowohl ihr Erscheinungsbild (Farbe und Struktur) als auch die jeweiligen Materialeigenschaften wie Druck­ festigkeit, Wasseraufnahme, Ausbruchslast, Gewicht und thermische Dehnung wesentlich. Farb- und Strukturunterschiede sowie Einschlüsse sind Ergebnis des Entstehungsprozesses der Steine. Für die Auswahl und die Abstimmung ist daher stets eine grö­ ßere Fläche am Objekt zu bemustern, um Textur- und Farbschwankungen sowie Patinierung zu berücksichti­ gen. Natursteinoberflächen werden je nach Härte und Beschaffenheit vom bruchrauen Zustand über Sägen, Bossieren, Spitzen, Stocken, Scharrieren, Glätten, Schlei­ fen bis zum Polieren bearbeitet.  2 Diese ursprünglich handwerklichen Bearbeitungsstufen sind heute fast alle maschinell ausführbar. Die Einheitlichkeit des Werkstof­ fes an der Atti­ka, an Laibungen und Brüstungen oder in Sockelbereichen schafft einen monolithischen Gesamt­

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eindruck, dieser wird durch eine flächige Verarbeitung mit geschlossenen Fugen verstärkt. Offene Fugen und Stein­ profilierungen führen zum gegenteiligen Ergebnis und können Fassaden gliedern oder eine bewegte Oberflä­ chenstruktur erzeugen. Bei der Fassadenplanung sind je nach Gesteinsart die maximalen Plattengrößen zu berücksichtigen, die durch die Größe der zur Verfügung stehenden Gesteinsblöcke begrenzt werden. Große Tafelformate (ab ca. 1,5 m²) sind in der Regel deutlich teurer als kleine. Neben dem Mate­ rialpreis ist auch die Verarbeitung auf der Baustelle deut­ lich aufwendiger, da große Platten durch ihr hohes Ge­ wicht nicht manuell versetzt werden können. Auch das Plattenformat ist von Bedeutung. Sind z. B. Platten schma­ler geschnitten als das Verhältnis 1:4 in Breite zu Höhe, erhöht sich das Bruchrisiko beim Transport und bei der Verarbeitung vor Ort. Weiter sind beim Entwurf einer Fassadengliederung der Plattenzuschnitt und die Plattenanordnung auf die Öff­ nungsmaße in der Fassade abzustimmen. Es sind gestal­ terische Entscheidungen zu treffen, zum Beispiel zwi­ schen liegenden und stehenden Formaten, die die Gebäudeform und deren Öffnungen prägen können. An­ schlussdetails an andere Bauteile und die Ausführung der Gebäudeecken sind zu entwickeln. Bestimmte Berei­ che der Fassade wie der Sockel oder die Fensterlaibun­ gen können mittels einer anderen Materialstärke oder durch eine besondere Profilierung oder Oberflächen­ struktur hervorgehoben werden. Sollen Befestigungs­ punkte bereits im Rohbau vorgesehen werden, so ist der Fassadenplan parallel zur Ausführungsplanung des Roh­ baus zu erstellen. Üblich sind Plattenpositionspläne als Ansichtspläne aller Fassaden, mit den geplanten Anker­ punkten. Auch die Positionen für die Gerüstverankerung sind wesentlich, da die Hülsen an der Fassade verbleiben müssen, soll ein erneutes, zerstörungsfreies Einrüsten der Fassade gewährleistet werden.

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1 Haus M, Grünwald, 2009, Titus Bernhard Architekten: Für die vor­ gehängte hinterlüftete Fassade wurde ein Gneis verarbeitet, der ­gegen das Lager gesägt und gebro­ chen wurde und auf Pressfuge, bruchrau in der Ansicht, verlegt ist. Die sichtbare Betondecke ist durch Vorspannung überhöht, um die Las­ ten der Auskragung zu tragen. 2 Oberflächenbearbeitung a grob gestockt b gebürstet c gespitzt d scharriert e sandgestrahlt f unbearbeitet 3 Steinbruch Carrara-Marmor

Vorgehängte Fassade – naturstein  87

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4 Natursteinanker: a Hinterschnittanker b einbetonierte Ankerschweiß­ platte c Dübelhalteanker 5 Beispiel eines Positionsplans ­Fassade: a Platte, Nummer und Position b Ankerposition mit Maßangaben zur Platzierung der Ankerdorne c Angabe für Gerüstverankerungs­ punkte 6 Schemaschnitt Naturstein, M 1:20 a Wandaufbau Naturstein 40 mm Luftschicht 40 mm Dämmung 160 mm hydrophobiert Stahlbetonwand 240 mm Innenputz 15 mm b Dübelhalteanker c Attika aus Naturstein, ­geklebt als Winkel d Sonderkonsolen zur Last­ abtragung

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Konstruktion Natursteinfassaden sind meist vorgehängte Fassaden. In Ausnahmefällen können sie bei entsprechender Mate­ rialstärke vorgemauert sein.  S. 84 Die tragenden Bau­ teile dahinter sind vorwiegend aus Beton, Stahl oder Mauer­werk. Um die Steinfassaden an das tragende Bau­ teil anzuschließen, bedarf es eines Verankerungs- bzw. eines Unterkonstruktionssystems. Dieses kann aus Edel­ stahl, Aluminium oder korrosionsgeschütztem Stahl be­ stehen. Je nach Format können die Steinplatten ent­ weder in den Horizontal- oder Vertikalfugen gelagert werden (Vierpunktlagerung). Das ideale Verhältnis der Anker zu der Länge der Platte beträgt: 1:5 / 3:5 / 1:5. Es sind offene und geschlossene Fugen möglich. Bei ge­ schlossenen Fugen ist an den Gebäudeecken und Dach­ anschlüssen mit höheren Kräften durch Windsog zu rech­ nen. Dies muss bei der Planung und Berechnung der Verankerungspunkte im Rahmen der Windsogbeiwerte berücksichtigt werden. Grundsätzlich ist auch bei Natur­ steinfassaden die Standsicherheit der Fassade zu be­ rechnen und nachzuweisen. Bei den Ankern gibt es ge­ dübelte, angeschweißte und eingemörtelte Systeme, die ebenfalls aus Edelstahl bestehen sollten. Die Auswahl steht in Abhängigkeit vom Untergrund. Bei Neubaukon­ struktionen können Verankerungsöffnungen oder Anker­ anschweißplatten bereits in die Rohbaukonstruktion ein­ gebaut werden. Die Anker verfügen über zylindrische Bolzen, die in die Natursteinkanten eingebohrt werden. Bei der Befestigung durch Anker ist daher eine Platten­ stärke von mind. 40 mm einzuhalten. Die Stärke von 40 mm ist auch für die Frostbeständigkeit des Materials notwendig. Bei Bestandsgebäuden ist unbedingt der ­Verankerungsgrund zu prüfen. Bei weichen Untergrün­ den können ausreichend dimensionierte Bohrlöcher die Druckverteilungsebene der eingemörtelten Anker ver­ größern. Bei nicht belastbaren Untergründen und zur Überbrückung ebendieser, kommen Unterkonstruktions­ schienen zum Einsatz. Diese Schienen werden auch bei großen Öffnungen eingesetzt. Ansonsten sind Spezialan­ ker für Stürze und Laibungen vorzusehen. Dünnwandige Rohbauelemente (< 15 cm Stärke) sind Sonderkonstruk­ tionen und erzeugen Mehrkosten, da die übliche Anker­ tiefe nicht eingehalten werden kann. Die Wasseraufnah­ mefähigkeit eines Natursteins und die damit verbundene Frostbeständigkeit ist ein wesentliches Auswahlkrite­ rium. Für Fassaden sind nur frostbeständige Steine aus­ zuwählen, diese können auch auf nahezu horizontalen Flächen, wie Fensterbänken und Attikaabdeckungen, ein­ gesetzt werden. Dieser Umstand hat große Auswirkun­ gen auf den Entwurf und die gewünschte Wirkung des Gebäudes, da dann auf Materialwechsel in der Fassade verzichtet werden kann.

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88  nicht selbsttragende Hüllen

Vorgehängte Fassade – Me tall

Metallfassaden können in ihrer Vielfalt eine Gebäudehülle individuell prägen und sind in der Regel eine langlebige und wirtschaftliche Lösung. Metall lässt sich auch bei an­ spruchsvollen Geometrien gut formen und bildet einen langlebigen Witterungsschutz. Für die Ausbildung der äu­ ßeren Hülle ­benötigt man nur geringe Materialstärken für die Bekleidungselemente einer vorgehängten hinterlüf­ teten Fas­sade. Die Hinterlüftung ist notwendig für die Ab­ leitung von Regenwasser, das durch offene Fugen oder Strukturen eindringt, sowie für die Abfuhr von Wärme, die durch Sonneneinstrahlung auf dem Material entsteht. ­Dabei werden poröse Dämmstoffe durch eine diffusions­ offene Winddichtung geschützt. Der Einsatz leis­tungs­ fähiger Primärkonstruktionen ist notwendig, um das material­bedingte hohe Eigengewicht zu tragen und die Verformbarkeit der Unterkonstruktion aus temperatur­ bedingten Ausdehnungen und Zwängungen abzufangen.

Sperrschicht an der Oberfläche. Je nach Umwelteinflüs­ sen und Witterung dauert dieser Prozess ein bis drei Jahre und hört dann auf. Cortenstahl besitzt, im Gegensatz zu unlegiertem Stahl, eine erhöhte Widerstandskraft gegen die Korrosion, die damit als kontrollierte Schutzschicht benutzt werden kann, ist aber anfälliger gegen Schad­ 1a stoffe in der Luft und klimatische Bedingungen. Bei Stär­ ken von 1,0 bis 12,5 mm für die Tafeln oder Kassetten sind entsprechend tragfähige Unterkonstruktionen vor­ zusehen. Ebenso muss das „Abrosten“ bei der Planung der Bauteilstärke berücksichtigt werden. Auch auf den geregelten Kontakt zu anderen Metallen, zum Beispiel zu Unterkonstruktion und Befestigung, ist zu achten. Um Kontaktkorrosion zu verhindern, müssen diese aus Edel­ b stahl oder pulverbeschichtetem Aluminium bestehen oder durch Zwischenlagen oder Schutzanstriche getrennt wer­ den.   2

Materialien und Bekleidungsarten Für Metallfassaden kommen unterschiedliche Legierun­ gen und Reinmetalle zum Einsatz, abhängig von Beklei­ dungsarten und Formaten, der Festigkeit und dem Korro­ sionsverhalten. Je nach Komposition und gestalterischem Ausdruck unterscheidet man in Bekleidungen aus Stahl, Aluminium, Kupfer, Zink und Baubronze, die die Fassade durch Farbe, Reflexion und Verwitterung gestalten.

Aluminium Ausgangsmaterial für die Produktion des Leichtmetalls Aluminium ist Bauxit, welches durch Elektrolyse zu Rein­ aluminium isoliert wird. Die hohe Korrosionsbeständigkeit und leichte Formbarkeit bei unterschiedlichen Material­ stärken von Blechen bis zu Folien (0,02 mm Stärke) macht Aluminium zu einem beliebten Material für vielfältige An­ wendungen. Im Bauwesen kommen durch den Zusatz von Mangan, Magnesium, Silizium und Zink Aluminiumlegie­ rungen zum Einsatz, die trotz des geringen Gewichts (2,7 g/cm³) eine hohe Festigkeit bewirken. Die Legierung von Platten und Bändern geschieht durch Warm- und Kaltumformen (Walzen, Strangpressen, Schmieden) oder Gießen zu Formgussstücken. Durch Eloxierung oder or­ ganische Beschichtung mittels Folien und Lackbeschich­ tungen wird die natürliche Oxidschicht als Schutzschicht künstlich verstärkt. Beim Einsatz von Aluminiumprofilen ist auf eine zwängungsfreie Konstruktion in der Bau­ ausführung zu achten, denn Aluminium hat eine größere thermische Verformung als Stahl.

Stahl, Edelstahl, Cortenstahl Der Baustoff Stahl, bestehend aus weißem Roheisen und Legierungselementen, ist durch seine hohe Dichte (7,8 g/cm³), sein hohes Elastizitätsmodul und die geringe ­Wärmeausdehnung gut geeignet für den Einsatz als ­Fas­sadenbekleidung in Form von Feinblechen (0,35 bis 3 mm Stärke), Bändern und Tafeln. Zum Schutz vor Kor­ rosion und Kontaktkorrosion kann der Stahl mit einer ­metallischen Beschichtung – Feuer- bzw. Legierungs­ verzinkung – und zusätzlich noch mit einer Kunststoff­ beschichtung zum Schutz vor atmosphä­rischen und ­chemischen Einflüssen versehen werden. Edelstahl ­eignet sich als nicht rostender, hochlegierter Stahl für den Einsatz ohne weitere Beschichtung. Die ­Eigenfarbe kann über den Zusatz von chemischen Lösungen gesteu­ ert werden, während die Textur über Schleifen, Ätzen, Emaillieren und Glasstrahlen verändert werden kann.   S. 90

Eine besondere Anmutung bietet Cortenstahl, mit einem changierenden ­Farbspiel zwischen rot und braun-schwarz. Cortenstahl – aus dem englischen für „corrosion resistant“ und „tensile strength“ ist witterungsfester Baustahl. ­Eisensulfate und Phosphoroxide mit Legierungszusätzen bilden wie natürlicher Rost eine feste, undurchlässige

Kupfer und Zink Aufgrund der guten Witterungsbeständigkeit und leich­ ten Verarbeitbarkeit sind Kupfer (sauerstofffreies Kup­ fer, desoxidiert mit Phosphor) und Titanzink (Zink mit den Legierungszusätzen Titan und Kupfer) beliebte Materia­ lien für die Fassadengestaltung. Während Titanzink seine silbrige Oberfläche im Laufe der Zeit behält, verändert das Kupfer durch den Einfluss der Atmosphäre die Pa­ tina seiner Oberfläche von hellrot glänzend hin zu einem stumpfen Grünstich / Anthrazit. Die Einsatzmöglichkei­ ten als Bahnen, Bänder (Scharen), Tafeln, Kassetten, Schindeln und zum Teil als Lochbleche ermöglichen viel­ fältige Gestaltungsmöglichkeiten und Geometrien.

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f 1 Profile a Bahnen / Bänder b Tafeln c Kassetten d Schindeln e Wellen- / Trapezprofil f Lochblech / Metallgewebe

Vorgehängte Fassade – Metall  89

2 2 Die Unterkonstruktion einer ­Metallfassade besteht in Einzel­ fällen aus Holzlatten, meistens ­jedoch aus einem Tragraster aus 3–6 m langen Aluminium-L- oder -T-Profilen. Die Profile werden punktweise mit Winkeln aus ver­ zinktem Stahl, Aluminium oder Edelstahl, die die Wärmedämmung partiell durchdringen und Toleran­ zen ausgleichen, befestigt. ­Wegen der Korrosionsbeständigkeit und der vergleichsweise geringen Wär­ meleitfähigkeit ist Edelstahl zu be­ vorzugen. Die Winkel ermöglichen den Toleranzausgleich quer zur Fas­ sade und werden pro Tragprofil mit einem Fixpunkt und ­Gleitpunkten nach Erfordernis (Gewicht der Fas­ sade, Wind) montiert.

Bauausführung und Konstruktion Von Bedeutung für die Außenwirkung (Form und Fugen­ bild) sind die unterschiedlichen Ausführungsarten, für die vielfach ganze Systeme mit zugehörigen Unterkonstruk­ tionen erhältlich sind. Alle Ausführungen haben als Aus­ gangsprodukt gewalzte Metalltafeln oder -bahnen (Grob­ blech > 3 mm Stärke, Feinblech  1,4 g /cm³ ist das Material sehr leicht, aber trotzdem formstabil und daher beispielsweise für den Einsatz in mechanisch belasteten Bereichen am Sockel geeignet. Faserzement ist frostbeständig, die Platten sind wasser­ dicht, UV-beständig, fäulnissicher und nicht brennbar (Baustoffklasse: A2). Die Oberflächenstruktur ist körnig oder glatt. Die durch den Zement grau gefärbten Platten werden lasiert oder deckend farbbeschichtet. Auch na­ turfarbene und durchgefärbte Tafeln werden angeboten. Die Oberflächenbehandlung verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit, allerdings müssen auf der Baustelle ge­ schnittene Kanten nachbehandelt werden. Auch struk­ turierte Oberflächen sind erhältlich. Die Tafeln werden in unterschiedlichen Bauformen mit einer Stärke von 5 und 20 mm gefertigt. Material und Wirkung Faserzementplatten werden als großformatige Fassa­ dentafeln für ruhige großflächige Fassadenbilder, ge­ formte Wellplatten oder kleinteilige Schindeln mit beweg­ tem Verlegebild hergestellt. In Schindelform werden Faserzementelemente sowohl im Wand- als auch im Dachbereich eingesetzt. Auch Laibungen und Fenster­ bänke können aus demselben Material und damit einheit­ lich hergestellt werden.   1 Drei wesentliche Merkmale bestimmen die Wirkung von Faserzementtafeln: die Farbe, Verlegeart und Fugentei­ lung. Die Wahl der Farbe hat wesentlichen Einfluss auf die Wirkung der Oberfläche. Dunkle Farben erhalten auf­ grund der Reflexionseigenschaften metallische oder na­ tursteinähnliche Anmutungen. Naturgraue ähneln Beton und lasierte und durchgefärbte Platten mit ihren sicht­ baren Fasern unterstreichen die eigenständige Material­ haftigkeit. Auch als Farbcollage können die Tafeln zum Einsatz kommen und ermöglichen aufgrund der Durch­ färbung und Oberflächenbeschichtung brillante Farbig­ keit.   5

Die Verlegeart und die damit einhergehende Fugen­ teilung und ggf. auch Befestigungsmuster prägen durch ihre formale Aussage die Wirkung eines Gebäudes. Mit ihrer Formstabilität und der exakten Kantenbildung un­ terstreichen Faserzementtafeln die kubische Wirkung von Gebäuden. Die Fugenteilungen wiederum struktu­ rieren die Fassade und können ein geordnetes oder freies Netzmuster mit der gewünschten Maßstäblichkeit er­ möglichen. Die Oberflächenstruktur der Fassade bei kleinformatigen Schindeldeckungen wird durch die Form der Schindel und die Verlegeart bestimmt. Hierbei sind auch gebogene Oberflächen möglich.   3 Konstruktion Als Unterkonstruktionen können sowohl Aluminium­ profile als auch Holzlattungen zum Einsatz kommen. Vor ­allem bei energetischen Sanierungen wird hinter den ­Faserzementtafeln eine Wärmedämmung vorgesehen, die hydrophob und brandbeständig sowie hinterlüftet sein muss, da an der Rückseite der Fassadenplatten Kon­ densat entstehen kann bzw. bei offenen Fugen Wasser hinter die Tafeln gelangt. Die Befestigung der Tafeln ­erfolgt sichtbar geschraubt oder genietet. Während Schrauben die Revisionsfähigkeit verbessern, sind Nie­ ten schneller und wirtschaftlicher. Mit hinterschnitte­ nen Ankern oder geklebten Flächen können unsichtbare ­Befestigungen erzielt werden, die den Eindruck einer ­monolithischen Hülle erzeugen. Im Falle der sichtbaren Befestigung ist das Befestigungsbild meist ebenso von Bedeutung wie das Fugenbild. Fugen können sowohl ­offen als auch mittels Fugenprofilen geschlossen aus­ geführt werden.   2 Die eigenständige Unterkonstruktion lässt große Frei­ heiten in Bezug auf Lage und Größe der Öffnungen zu. Ein sehr homogenes Gesamtbild kann erzeugt werden, wenn die Fugenanordnung mit den Öffnungen korrespon­ diert und Anschlüsse ebenfalls im Fassadenmaterial aus­ geführt sind. Technisch ist bei allen Laibungen und Öff­ nungen auf die Hinterlüftung zu achten. Vor allem bei fassadenbündigen Fensterbändern ist dieser Punkt be­ sonders kritisch. Im Regelfall werden Öffnungen in der Ebene der Wärmedämmung positioniert.

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c 1 Für die Schindeldeckungen ­werden u. a. folgenden Verlegearten angeboten: a Quaderdeckung b Rechteckdeckung c Wabendeckung Je nach Verlegeart bedarf es der passenden Unterkonstruktion: – Konterlattung und Traglatten – Konterlattung mit Hinterlüftung – Vollschalung mit Vordeckung Gängige Formate sind: Langtafeln: 300 * 1194 mm Quaderdeckung: 150/300 * 600 mm Doppeldeckung: 300 * 600 mm Strukturdeckung: 300 * 300 mm Rechteckdeckung: 300 * 600 mm

2 Befestigung a Schraubbefestigung auf Holz­ unterkonstruktion b Nietbefestigung auf Aluminium­ unterkonstruktion c nicht sichtbare Befestigung mit Hinterschnittdübeln oder Agraffen

Vorgehängte Fassade – Faserzementtafeln  93

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3 Neubau Grüne Schule, Mainz, 2010, eckertharms Architekten /  Innenarchitekten: Das pavillonarti­ ge Gebäude steht inmitten des ­Botanischen Gartens, die Gebäude­ geometrie ist einem Keimling nachempfunden. Die Außenhaut aus weißen Faserzementplatten nimmt das Schattenspiel der um­ gebenden Bäume auf. 4 Patiohäuser, Rheinfelden, 2014, Raum.werk.plus: Die verdichtete Wohnanlage besteht aus vier Bau­ körpern, die über die Materialität der Fassade als erkennbar ge­ schlossenes Ensemble wirken. So ist bei den Maisonettewohnungen ein gelochter Faserzementplatten­ filter vor eine hinterlüftete Außen­ wärmedämmung gehängt, der ein Spiel von Licht und Schatten auf ­Innen- und Außenräume wirft.

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5 IBA Dock, Hamburg, 2010, Prof. Han Slawik: Das schwimmen­ de Headquarter der IBA Hamburg GmbH ist als temporäres Ausstel­ lungs- und Bürogebäude ausge­ bildet. Für die Fassade des drei­ geschossigen Gebäudes wurden großformatige Faserzementtafeln ausgewählt, die in den Farben der IBA die Gebäudeidee von gestapel­ ten Überseecontainern aufnehmen. 6 Schemaschnitt Fassade, M 1:20 4 a Faserzementplatte 15 mm b Luftschicht 40 mm c Wärmedämmung 140 mm hydrophobiert d Metallunterkonstruktion, ­thermisch getrennt e Laibungsblech 15 mm f Aluminiumfenster, fassaden­ bündig g Attikablech

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94  nicht selbsttragende Hüllen

hol zFassade

Fassadenbekleidungen aus Holz finden sich in allen Kul­ turen. Die regionale Verfügbarkeit des Materials, seine leichte Verarbeitung und sein geringes Gewicht verein­ fachen die Verwendung des natürlichen und nachwach­ senden Baustoffs, der zudem einen sehr geringen Pri­ märenergiegehalt hat. Holzfassaden haben bei richtiger Konstruktionsweise und Ausführungsqualität eine lange Lebensdauer und bilden einen charakteristischen Aus­ druck durch die lebendige Patina der Oberfläche. Die In­ tensität der Vergrauung der Holzoberfläche ist abhängig von der Witterung und der geografischen und topografi­ schen Lage. Daher ist der konstruktive Holzschutz ein wichtiger Faktor bei der Wahl des Holzwerkstoffs.   1 Während Außenbekleidungen aus Holz früher in waldrei­ chen Gebieten ein Ausdruck von regionaler Verfügbarkeit waren, werden heute verschiedene Verkleidungen aus Holzwerkstoffen für Fassaden überregional angeboten. Material und Verkleidungsart Als Holzwerkstoffe eignen sich die heimischen Nadel­ holzarten wie Fichte, Tanne, Kiefer, Lärche und Dougla­ sie sowie Laubholzarten wie Eiche, Robinie und Kasta­ nie. Während Fichte und Tanne als schnell wachsende Nadelhölzer ausreichend verfügbar sind und durch den höheren Harzanteil die Beständigkeit des Materials bei Feuchtigkeit verbessern, sind Fassadenelemente aus Lärche, Kiefer, Douglasie und Eiche aufgrund der mate­ rialimmanenten Dichte dauerhafter einsetzbar – auch ohne Oberflächenbehandlung. Zusätzlich werden die Werkstoffe nach Format in Elemente aus Vollholz (Bret­ ter und Leisten) oder großformatige Platten unterschie­ den. Die Wahl für eine der Verkleidungsarten steht in Ab­ hängigkeit zu dem gewünschten Erscheinungsbild der Fassade. Häufig verwendet werden Verkleidungen aus Brettern bzw. Lamellen, die sägerau, gehobelt oder ge­ schliffen angeboten werden. Brettfassaden können ver­ tikal oder horizontal angeordnet werden, wobei für jede Anordnung die Regeln des konstruktiven Holzschutzes zu beachten sind. Eine vertikale Schalung – z. B. eine ­Boden-Deckelschalung – bedarf einer Unterkonstruktion aus senkrechten Konterlatten für die Hinterlüftung (mit Abständen zwischen 40 bis 60 cm) und darauf befestig­ ten waagrechten Traglatten für die zweilagigen vertika­ len Deckleisten. Für ein horizontales Erscheinungsbild kann u. a. eine Stülpschalung bzw. eine Schalung mit Nut und Feder ausgeführt werden. Bei dieser Schalung ist aus Gründen des Holzschutzes auf die korrekte Anord­ nung von Nut (zeigt nach unten) und Feder (zeigt nach oben) zu achten. Eine minimale Breite der Bretter von 12 cm verringert die Gefahr von Verformungen.  2, 3  Traditionelle Bekleidungen wie Holzschindeln eignen sich für einen nachhaltigen Einsatz. Aus Vollholz in unter­ schiedlichen Formaten und Formen handgespalten oder

maschinell geschnitten zeichnen sich die kleinteiligen Schindeln durch eine lange Lebensdauer und eine gleich­ mäßige Verwitterung aus. Zudem ist eine Verlegung als Fassade und als Dachdeckung möglich.  6 Lamellen bzw. senkrechte Leisten werden für offene Fassaden­ schalungen eingesetzt. Die Konstruktionsebene hinter den Leisten sollte regendicht und UV-beständig aus­ geführt sein.  5  Zum Erreichen eines flächigen und homogenen Erschei­ nungsbilds werden großformatige Plattenverkleidungen aus Vollholz eingesetzt. Um eine Formstabilität zu erhal­ ten und die Spannungsunterschiede durch Witterungs­ einflüsse abzufangen, ist auf einen mehrschichtigen Auf­ bau der Holzwerkstoffplatten (mehrschichtig verleimte Massivholz-, Sperrholz- oder Furnierschichtplatten) zu achten. Formate bis zu 5 m Seitenlänge sollten sichtbar oder unsichtbar auf einer Unterkonstruktion befestigt sein, dabei ist auf eine saubere Ausbildung von Stößen und Kanten in den Fugen zu achtet. Fenster und Türen müssen gestalterisch und konstruktiv integriert werden. Ein einfaches Auswechseln von Bauteilen sollte dabei immer gewährleistet sein.   4 Für die Montage von Holzverkleidungen und Verbrette­ rungen gibt es verschiedene Regeln, die je nach Scha­ lungsart ein Quellen und Schwinden der Konstruktion er­ möglichen. Die Notwendigkeit einer Konterlattung ist abhängig von der Maßgenauigkeit des Untergrundes ­sowie der Frage, ob eine Wärmedämmung im Aufbau ­unterzubringen ist. Auch die Wahl einer hinterlüfteten Kon­struk­tion setzt den Einsatz einer Konterlattung, zu­ mindest bei senkrechten Schalungen, voraus. Holzschutz Da Holz, das Schlagregen oder Feuchtigkeit ausgesetzt ist, relativ schnell verwittert, benötigt der Holzschutz eine besondere Beachtung. Man unterteilt grundsätzlich in konstruktiven und chemischen Holzschutz. Wesent­ liches Prinzip des konstruktiven Holzschutzes ist die Ab­ trocknung eines nassen oder durchfeuchteten Holzbau­ teils. Die wichtigsten Maßnahmen sind ein ausreichender Abstand der Bekleidung vom Boden und vorspringenden Gesimsen, wasserabführende Ausbildung der Bekleidung an Türen und Fenstern, Schutz durch Dachüberstände oder etagenweises Nach-oben-Vorsetzen der Fassade und materialgerechte Ausbildung von Details im Hinblick auf Wartung und Ersatz. Besonders stark bewitterte Teile sollten konstruktiv leicht austauschbar sein.   1 Der chemische Holzschutz wird verwendet, um ständig feuchte Bauteile zusätzlich in Form von Anstrichen oder Imprägnierungen dauerhaft vor Zerstörung durch Schim­ melpilze und Schädlingen zu bewahren, Farbe auch aus gestalterischen Gründen. Für die Umsetzung der ver­ schiedenen Schalungen ist darauf zu achten, dass die

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1 1 Schematisches Prinzip des ­konstruktiven Holzschutzes a Regenschutz b Spritzwasserschutz c Durchlüftung d Austauschbarkeit

4 Wohnhaus, Fislisbach, 2008, Renggli AG: Großformatige Holz­ platten ermöglichen eine flächige, aber strukturierte Gestaltung der Hülle. 5 Haus 11x11, Oberbayern, 2011, Titus Bernhard Architekten: Die stringente Holzlattung sitzt wie eine grafische Struktur auf einem schwarz gecoateten, wasserabwei­ senden Untergrund. 6 Umbau Haus Fetz, Egg, 2012, Hermann Kaufmann: Die Hülle aus kleinformatigen Schindeln vereint Alt und Neu maßstäblich und wird zudem dem hohen gestalterischen Anspruch traditioneller Formen ­gerecht.

holzFassade  95

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Befestigungen aus nicht rostenden Verbindungen wie zum Beispiel Edelstahlschrauben bestehen. Zur besseren Dauerhaftigkeit wurde das historische Räu­ cherverfahren eines Holzes in eine kontrollierte thermi­ sche Behandlung überführt. Bei diesem Verfahren wird das Holz 50 bis 90 Stunden heißem Dampf von 160 °C bis zu 220 °C bei gleichzeitigem Sauerstoffmangel aus­ gesetzt. Das Schwinden, Quellen und Reißen von Holz wird durch die geringere Wasseraufnahmefähigkeit redu­ ziert, ebenso wie das sogenannte Thermoholz resisten­ ter gegen Schimmel, Fäulnis und Schädlinge wirkt. Ein gestalterischer Nebeneffekt der thermischen Behand­ lung ist die Nachdunklung des Holzes, das sich aufgrund der Dauerhaftigkeit hervorragend für Fassaden eignet.

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2 vertikale Schalung a Boden-Deckelschalung Bodenbrett nur einseitig befestigt, Luftschicht mind. 20 mm minimale Breite des Bretts 120 mm b Nut- und Federschalung unsichtbar befestigt in der Nut 3 horizontale Schalung a Stülpschalung Befestigung aus nicht rostenden Verbindungen, z. B. Edelstahl Insektenschutz, Spritzschutz am Fußpunkt b Nut- und Federschalung unsichtbar befestigt in der Nut (Feder oben, Nut unten) Insektenschutz, Spritzschutz mit sogenannten Opferhölzern, die ­entsprechend der Alterung aus­ getauscht werden.

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Oberfläche Holz vergraut als natürlicher Verwitterungsprozess, da­ bei bildet das an der Oberfläche liegende Material eine Schutzschicht. Ohne ausreichende Materialstärke wird allerdings eine zusätzliche konstruktive Oberflächen­ behandlung nötig. Bewährt haben sich hierfür offenpo­ rige, lasierende Anstrichsysteme. Sie erhalten die natür­ liche Holzstruktur und sind wartungsfreundlich, da sie sich im Laufe der Zeit „auswaschen“ und es zu keinem Ablösen der Farbschicht kommt. Aber auch Lacke sind gebräuchlich, überdecken durch ihren hohen Pigment­ anteil jedoch die Maserung und müssen regelmäßig ­erneuert werden. Dunkle Farbtöne sind zwar dauerhaf­ ter in ihrer Deckung als helle Lasuren, fördern aber bei ­Nadelhölzern das sichtbare Verharzen. Die Oberflächen­ behandlungen wirken als UV-Schutz.

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96  nicht selbsttragende Hüllen

Profilbau glas und p olycarbonat plat t en

1 Nelson Atkins Museum, Kansas City, 2007, Steven Holl: Die äußere Hülle des Museums besteht aus doppelschaligem Profilbauglas mit einer zusätzlichen Kapillareinlage aus Polymethylmethacrylat zur Streuung des Lichts und damit Schutz der Kunst in der Ausstel­ lung. Die innere Lage besteht aus VSG-Weißglas, bei dem eine ­Scheibe sandgestrahlt ist, was den sonst grünen Eindruck des ­Profilglases minimiert.

1

2 Werkhalle Berufsbildungswerk, Kirchseeon, 2004, Landau + ­Kindelbacher Architekten: Die transparenten Fassaden der Hallen bestehen aus vertikal angeordne­ ten Profilbauglas mit nach den ­Himmelsrichtungen ausgerichteter Streckmetalleinlage, die als Son­ nenschutz dient.

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Profilbauglas Profilbauglas (auch Industrieglas genannt) ist ein Gussglas, bei dem die noch heiße Glasschmelze im Walzverfahren 3a b zu einem breiten Profil (U- oder C-Profil) geformt wird. Eine Gebäudehülle aus Profilbauglas wird einschalig ein­ gesetzt oder als zweischalige Wandkonstruktion mit ­innen ­liegender TWD (Transparenter Wärmedämmung) zur Erhöhung des Wärmedurchgangskoeffizienten ver­ c bunden.   3 Die Elemente bieten durch ihre Transluzenz eine hohe Lichttransmission, ohne einsehbar zu sein. Die Fassade die Festigkeit von Profilbaugläsern für den Brandfall oder wird als durchgehende Glasfläche wahrgenommen, die zum Einbruchschutz. Die durch die Profilform bedingte durch Färbung oder Einbringen strukturierter Elemente gute Belastbarkeit ermöglicht es, Längen bis zu 7 m her­ akzentuiert werden kann. In der Nachtwirkung löst sich zustellen. die Fassade auf und erweckt den Eindruck, von innen Die Breite beträgt je nach Hersteller und Sonderanfer­ ­heraus zu leuchten. Dabei werden Rahmenkonstruktio­ tigung zwischen 230 bis 500 mm bei einer Profiltiefe von nen, Glasstege und lose Möblierung im Innenraum sicht­ 40 bis 60 mm. Durch die hohe Längsstabilität müssen bar. Die Wirkung muss schon beim Entwurf mit bedacht die Profile seitlich nicht gehalten werden, sondern wer­ werden. Profilbauglas wurde zunächst viel für Industrie­ den per Einschubsystem (ca. 50 bis 90 mm breite U-Pro­ bauten eingesetzt, inzwischen kommt es durch die ver­ file aus Aluminium oder Stahl) sprossenlos miteinander besserte Energiebilanz nun bei anderen Nutzungen und verbunden. Die Fugen zwischen den Glasprofilen werden dauerelastisch verfugt, der Anschluss zu den Rahmen­ Typologien zum Einsatz.   1 profilen erfolgt durch Dichtbänder und eine ebenfalls Material und Konstruktion dauerelastische Verfugung. Profilbauglas ist in der ursprünglichen Form durch den Profilbauglas muss nur das Eigengewicht tragen und gibt Walzvorgang oberflächenrau, lichtstreuend und weist die Horizontallasten über die Rahmen an das Primär­ eine grünliche Färbung auf. Durch Metallbeschichtun­ system weiter. Die Spannweite kann bei tiefen Profilen gen entstehen Blautöne, durch Sandstrahlen und nach­ abhängig von der Windlast einschalig bis ca. 3,6 m und trägliche farbige Einbrennlackierung weitere Farbtöne. doppelschalig bis ca. 5 m betragen. Mit einem Zwischen­ ­Eisenarmes Glas führt zu höherer Lichtdurchlässigkeit auflager an der Geschossdecke sind zweigeschossig und neutraler Färbung. Glatte und transparente Profile ­Elemente möglich. Das hohe Gewicht und die Luftdich­ sind ebenso erhältlich wie Ausführungen mit Infrarot re­ tigkeit ermöglichen einen guten Luftschallschutz. flektierender (Low-E-)Beschichtung, lichtreflektierendes Unbeschichtete, einlagig versetzte Profile erreichen ei­ Sonnenschutzglas oder Sicherheitsglas. Eine Längs­ nen U-Wert von ca. 5,7 W/(m²*K), doppelschalig versetzte bewehrung durch eingegossene Edelstahldrähte erhöht ca. 2,8 W/(m²*K). Durch Low-E-Beschichtung der inneren

3 Prinzipschnitt Profilbauglas­ element, im thermisch getrenntem Profilrahmensystem, M 1:10 a einschalig b doppelschalig c mit im Zwischenraum integrier­ ter transparenter Wärmedämmung

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Profilbauglas und polycarbonatplatten  97

Schale können ca. 1,7 W/(m²*K) erreicht werden. Zur Ver­ besserung des Wärmeschutzes werden thermisch ge­ trennte Rahmenprofile eingesetzt. Je nach Beschich­ tung, Glaszusammensetzung und Oberflächenstruktur ergeben sich g-Werte von 0,65 bis 0,8 und Lichttrans­ missionswerte von 40 bis 87 %.  4

5 4 Prinzipdarstellung PolycarbonatMehrkammerelement auf verstärk­ tem Aluminiumprofil 5 Prinzipdarstellung Wand­ anschluss 6 Prinzipschnitt, M 1:10 Polycarbonatplatte können als ­Fassaden- und Dachelemente ein­ gesetzt werden. Sie können in ­Pfosten-Riegel-Konstruktionen mit Pressleiste oder wie Profilbauglas in einem Rahmen mit thermisch ­getrennten Profilen eingebaut wer­ den. Die Verankerung von Mehr­ kammersystemen erfolgt durch systemzugehörige Windsoganker in der Fläche und Profile am Rand. a Polycarbonat-Mehrkammer­ element b Unterkonstruktion c Sogankersprosse

Polycarbonatplatten Eine Alternative zum Industriebauglas sind Polycarbo­ natplatten, deren hoher Grad der Lichtdurchlässigkeit ebenfalls transluzente Gebäudehüllen ermöglicht. Die leichten, aber stabilen Elemente sind in verschiedenen Transparenzen, Texturen und Farben erhältlich. Das Ausgangsmaterial besteht aus Polyvinylchlorid (Hart-PVC), glasfaserverstärktem Polyester (GfK) oder Polycarbonat (PC). Aufgrund höherer Festigkeit, Formge­ bung durch Extrudieren, geringen Gewichtes, hoher Schlagfestigkeit und Lichttransmission werden die Poly­ carbonatpaneele vorwiegend als Mehrkammersystem für Elementfassaden eingesetzt. PVC- und GfK-Elemente finden eher bei hinterlüfteten Fassaden Anwendung. Das schnelle Fertigungsverfahren und die geringeren Recyc­ lingkosten machen die Polycarbonatplatten zu einer wirt­ schaftlichen Alternative zum Einsatz von Glas. Material und Konstruktion Polycarbonat ist ein Thermoplast, welches durch Extru­ dieren bzw. Strangpressen in Endlosprofile gepresst wird, die bis zu 12 Schalen aufweisen können. Die Schalen sind durch Stege miteinander verbunden (Stegplatten) und können zur Verbesserung der Längssteifigkeit pro­

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7 Schreinerei, Pulling, 2010, ­Deppisch Architekten: Der Funk­ tion einer Werkhalle entsprechend ergibt sich eine klare Grundform des Baukörpers. Von drei Seiten ist die Schreinerei mit einer Holz­ fassade verkleidet, an der Nord­ fassade fällt Tageslicht blendfrei gestreut durch die PolycarbonatStegplatten wie bei einem ­Atelier in die Werkhalle.

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filiert werden. Platten können durchgefärbt sein oder er­ halten eine Farb- oder Sonnenschutzbeschichtung und Beschichtungen zur Verbesserung der Abriebfestigkeit, des Brandschutzes (schwer entflammbar, nicht brennend abtropfend) und der UV-Beständigkeit. Übliche Element­ größen haben eine Breite von 60 bis 200 cm und eine Länge bis 7 Meter. Abhängig von der Dicke und Steifigkeit des Elementes sowie den jeweiligen Windkräften können Stützweiten von bis zu 2 m (40 mm dick) bzw. bis zu 3,5 m (60 mm dick) erreicht werden. Das Material kann einfach ge­ schnitten, gefräst und gebohrt, warmverformt gekantet oder gekrümmt oder durch Einspannen in die Unter­ konstruktion gebogen werden. Aufgrund der hohen ­Wärmedehnung sollten PC-Platten nicht mit dauerelas­ tischen Verfugungen, sondern mit gleitfähigen Gummi­ dichtungen abgedichtet werden.  Polycarbonat-Mehrkammerelemente weisen am Rand eine Falzausbildung mit Druckausgleichskammer auf. Durch eine äußere Überdeckungslippe wird die Luftdich­ tigkeit hergestellt. Eindringender Schlagregen fließt in der Druckausgleichkammer ab. Eine innen liegende Nut ermöglicht das Einbinden von Sogankerprofilen und da­ mit die Reduktion der Verformung unter Wind und zur ­Sicherung der Schlagregen- und Luftdichtigkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung der thermischen Dehnung. Die verschiedenen Aufbauten der Paneele und Profile be­ einflussen den U-Wert, durch einen mehrschichtigen ­Aufbau (bei ca. 50 mm Paneelstärke mit thermisch ge­ trennten Rahmenprofilen können U-Werte von bis zu 1,0 W/(m²*K) erreicht werden).

98  nicht selbsttragende Hüllen

Memb r anfassade

Auch Membranbauten haben eine lange Tradition. Die frühen Zeltbauten mit dünnen, flächigen Elementen für  die Umhüllung und mit einem System von druck­ beanspruchten Stäben sind die Vorläufer der heutigen Membranhüllen. Mit der Entwicklung neuer hochfester Werkstoffe ergaben sich eine Vielzahl von Konstruktions­ formen und Nutzungsmöglichkeiten sowohl für ­Fassadenals auch für Dachflächen. Mit diesen Materialien lassen sich weit gespannte, transparente Konstruktionen bei gleichzeitig minimalem Flächengewicht realisieren, ­deren Wirtschaftlichkeit z. B. bei Stadionüberdachungen ge­ geben ist. Aufgrund der individuellen Formfindung sind Membranfassaden Sonderfälle, die im Einzelfall eine Zu­ lassung benötigen.

Das Material muss gegen mechanische Belastungen z. B. durch Vögel geschützt sein. Als Folie kommt Ethylen-­ Tetrafluorethylen, kurz ETFE genannt, zum Einsatz. ETFE-Folien werden in der Architektur in Stärken von 100 bis 300 µm verwendet und kommen als mehrlagige, pneumatisch vorgespannte sowie einlagige, mechanisch ­vorgespannte Konstruktionen zum Einsatz. Sie werden hochtransparent oder farbig hergestellt, sind bedingt ­bedruckbar und weisen ein sehr geringes Eigengewicht sowie eine hohe Licht- und UV-Durchlässigkeit auf. ETFE-Folienkissen bestehen aus mehrlagigen, pneu­ matisch vorgespannten ETFE-Folien. Pneumatisch ge­ stützte Membranen haben eine synklastische Geo­metrie und erfordern einen ständigen lufterzeugten Innendruck, um die zur Lastabtragung erforderliche Vorspannung zu erreichen. Mittels zusätzlicher innen liegender ETFE-­ Folienlagen können mehrere dämmende Luftschichten erzeugt werden.   Beispiele, S. 146 Für hinterlüftete Konstruktionen sind überwiegend zug­ verspannte Systeme in Verwendung. Die einfachste ­Konstruktion sind in Stahl- oder Aluminiumrahmen einge­ spannte Gitter oder Gewebe. Eben gespannte Membra­ nen werden in eine Richtung gespannt. Kederstangen werden mit Federn oder nachspannbaren Bügeln in eine Sekundärkonstruktion gehängt. Diese muss die Vor­ spannkräfte und Windkräfte aufnehmen und ins Primär­ system ableiten. Vorspann- wie Windkräfte hängen vom Strömungswiderstand des Gewebes und der Element­ größe sowie von der Membranfestigkeit ab. Räumlich ge­ krümmte Membranen erfordern Vorspannung und Form­ gebung. Die Vorspannung kann je nach Form auch in mehrere Richtungen nötig sein. Die Formgebung erfolgt durch druckbeanspruchte Bügel oder Rahmen punkt­ förmig oder entlang von Linien oder Raumkurven. Bei räumlich verformten Fassaden führt die mehraxiale Be­ anspruchung zu komplexem Kraftverlauf, überlagerten Spannungen und schwierigem Zuschnitt unter Berück­ sichtigung der Membrandehnung im Einbau.

Material und Konstruktion Man unterscheidet im Membranbau zwischen Geweben und Folien.  1 Zur Gruppe der Gewebe zählt man Poly­ estergewebe mit PVC-Beschichtung, PTFE-beschichte­ tes Glasfasergewebe (kurz: Glasfaser-Teflon) und silikon­ beschichtetes Glasgewebe. Alle Gewebe weisen neben der Langlebigkeit, Licht- und UV-Durchlässigkeit, UV-Be­ ständigkeit und Brandklasse B1 (schwer entflammbar) ­weitere Gemeinsamkeiten auf. Die Flächenstabilisierung erfolgt mithilfe einer auf Zug ausgelegten Vorspannung. Durch die Vorspannung wird sowohl eine faltenfreie Kon­ struktion als auch die Aussteifung der Membranhaut mög­ lich. Da die Wärmedehnung groß ist, muss dies bei dem Verfahren der Vorspannung und bei der Montagetempe­ ratur berücksichtigt werden. Bei mehrlagiger Verwendung ergibt sich ein Moiré-Effekt, der durch Abstand und Webart steuerbar ist und über Verschiebemechanismen von Schichten als Sonnenschutz dienen kann. ­Einige Ge­ webe eignen sich auch für verfahrbare Systeme, da das Material knickunempfindlich ist. Die Verarbeitung nach der Konfektionierung erfolgt über ein Thermoschweiß­ verfahren oder Vulkanisierung bzw. Verklebung. Durch die geringe Masse leisten Folien wenig Schallschutz.

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1 1 Aufbau einer Gewebemembran (PVC-beschichtete Polyesterbahn) gegenüber einer einfachen Folie a Oberflächenversiegelung b Beschichtung (Grund- und ­Deckschicht) c Gewebe d Folie

2 Unilever-Zentrale, Hamburg, 2010, Behnisch Architekten: An ­einer exponierten Stelle im Hafen, die hohen Windlasten ausgesetzt ist, fungiert die Fassade aus ETFE-­ Folie als Windschutz vor der eigent­ lichen Isolierverglasung. Um die Durchsicht zu erhalten, wurde statt mit den gebräuchlichen Luftkissen mit einer einlagigen Folienkonstruk­ tion gearbeitet, die in einzelne Rah­ men eingespannt sind. Mit einer Seilnetzkonstruktion in den Rah­ menfelder kann die notwendige Spannung bei maximaler Transpa­ renz erreicht werden. 3 Zur Formstabilität und Form­ gebung müssen die Bespannungen am Rand eine kontinuierliche Ein­ leitung der Vorspannkräfte ermögli­ chen. Prinzipielle Darstellung der Verbindungen untereinander: a HF- Schweißnaht PVCPolyester­gewebe – irreversible Teilflächen­verbindung b Seil in Membrantasche c Seil und ein genähter Gurt in Membrantasche d Strangpressprofil mit Keder­ nuten

Membranfassade  99

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4 Schießsportstätten, Olympische Sommerspiele, London 2012, ­magma architecture: Die temporäre Anlage besteht aus drei Hallen, ­deren Gebäudekonstruktion kom­ plett in weiße PVC-Membranen ­gehüllt wurde. Die Hoch- und Tief­ punkte der Konstruktion, die der Fassade ihre wellenförmige Ober­ fläche verleihen, werden von farbi­ gen Ausstülpungen akzentuiert. Diese Punkte dienen der erforder­ lichen Spannung der Membran und sorgen zudem für die natürli­ chen Belüftung und Struktur der Gebäude­hülle. 5 Stanserhorn Bahn, Stans, 2012, WaserAchermann Architekten: Die Leichtigkeit und Transparenz der architektonischen Hülle inmitten des Bergpanoramas wird durch die Fassade aus einlagigen, seilge­ stützten und bedruckten ETFEElementen erlebbar gemacht. Trotz der extremen klimatischen Bedin­ gungen auf 1900 m über NN kann das Material ETFE aufgrund ausge­ reifter Detaillierung und Ausführung verwendet werden. 6 Allianz Arena, München, 2006, Herzog & de Meuron: Die Fassade der Allianz Arena besteht aus selbstreinigenden ETFE-FolienKissen, die von innen beleuchtet werden können. 2760 rauten­ förmige Kissen aus transparenten ­ETFE-Folien bilden 66 500 m² ­Bedachung und Fassade. Ventila­ toren blasen die Kissen mit einem dauerhaften Druck von 350 Pascal auf. Jedes dieser speziellen ­Hydraulik-Kissen trägt eine Maxi­ mallast von 8 t und hält einem Wind­sog von 22 t stand.

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100  nicht selbsttragende Hüllen

Wärmedämmverb undsyst em

Wandkonstruktionen müssen aufgrund heutiger bauphy­ sikalischer Anforderungen und Vorgaben trocken und warm ausgeführt sein, da sie sonst nicht gebrauchstüch­ tig sind. Dafür werden heute in der Regel sogenannte Wär­ medämmverbundsysteme (WDVS) verwendet, die hier als nicht selbsttragende Hüllen kategorisiert werden, da sie nicht ohne eine Tragkonstruktion vor der Fassade selbst­ ständig stehen können. In vielen Fällen, z. B. beim festen Verbund mit Mauerwerk, ist eine Verwechslung zu selbst­ tragenden Materialien nahe. Der Aufbau ­eines WDVS be­ steht aus mehreren Komponenten, die in Abhängigkeit vom Material als geschlossenes System funktionieren. Die Unterscheidung der Systeme erfolgt über die Däm­ mung und die Wetterschutzschicht. Dämmstoffe können mineralisch oder organisch, brennbar oder nicht brennbar sein, sie bestehen zum Beispiel aus Steinwolle, Mineral­ faser, Holzfaser, Silikatsteinmaterial, Hanf oder auch Poly­ styrol. Je nach Wärmedurchgangswiderstand werden sie zwischen 80 und 300 mm Materialstärke eingesetzt. Die Montage der Dämmung erfolgt über verschiedene Be­ festigungsmöglichkeiten mittels rückseitig aufgebrach­ tem Kleber (dieser wird u. a. vollflächig oder mit einer Wulst-Punkt-Technik aufgebracht) und zusätzlich je nach Gebäudehöhe und je nach Beschaffenheit des Untergrun­ des mit Dübeln oder einem Schienensystem. Versprünge müssen glatt geschliffen und offene Fugen müssen im Material dicht geschlossen werden, um eine homogene Fläche ohne Schadquellen auszubilden. Die Dämmung wird gespachtelt und mit einem eingelegten Gewebe (Glasseidengittergewebe in unterschiedlichen Maschen­ weiten) verstärkt. Im Anschluss wird sie mit ­einem Putz

(mineralisch oder organisch gebunden als ­Silikonharzoder Silikatputze) bzw. Beschichtungen und Belägen (Flachverblender, keramische und sonstige Beläge) ver­ sehen. Eine Hinterlüftung der Platten ist zu vermeiden, um die Dämmwirkung nicht einzuschränken und bauphy­ sikalische Probleme zu vermeiden.  1 Auch bei energe­ tischer Instandsetzung von Bestandsbauten kommen WDVS häufig zum Einsatz, da sie auch relativ unebene und inhomogene Untergründe überdecken.  4 Allerdings müssen hier Architekten die Fassade sorgfältig bewer­ ten, um baukulturelle Werte, z. B. eine histo­rische Fassade, gezielt erhalten zu können. Bei einer ­nachträglichen Auf­ bringung eines Wärmedämmverbundsystems ist auf die Anschlüsse an andere Bauteile zu achten. Durch die Stärke der Wärmedämmung entstehen tiefe Laibungen, die den Lichteinfall in die dahinterliegenden Räume ­beeinträchtigen. Fensterbänke benötigen eine größere Tiefe, Dachüberstände müssen ausreichend genug sein, um Dämmung und Putz zu überdecken und so vor eindrin­ gendem Schlagregen zu schützen. Eckausbildungen sind ebenso zu bedenken wie die korrekte An­ordnung von Dehnfugen. Nur die durchgehende Verwendung der Kom­ ponenten eines Systems vom Kleber über Dämmmate­ rial, Gewebe, Spachtel, Dübel bis hin zum Putz und An­ strichsystem ermöglichen ein zugelassenes Produkt. Die maßgeblichen Regelwerke sind die DIN EN 13499 und 13500, als auch die DIN 55699.  Anhang Für alle Wärmedämmverbundsysteme gilt die Faustregel, dass der Untergrund ausreichend tragfähig und eben sein muss, damit ein ausreichender Haftverbund zwischen Plat­ ten und Untergrund hergestellt werden kann. Gedämmte

+ 22 °C

–5 °C a

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1 Schichtaufbau WDVS a Tragstruktur b Befestigung auf der Tragwand (kleben oder kleben und zusätzlich dübeln) und Sockelschienen c Wärmedämmung d Armierungsschicht e Armierungsgewebe f Außenputz g Fassadenfarbe

2 Büro- und Geschäftshaus Wel­ fenhöfe, München, 2012, Hild & K Architekten: Das markante Putz­ relief der silbrig glänzenden Fassa­ de orientiert sich an den umliegen­ den Gründerzeitbauten. Die sich in der Höhe schuppenartig überlap­ penden Putzfaschen vermeiden ­horizontale Flächen, auf denen sich Wasser sammeln und das Material angreifen könnte. Die Form des Putzreliefs ergibt sich unmittelbar aus den Eigenschaften des ver­ wendeten WDVS.

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3 Chemielabor der RWTH Aachen, 2014, kister scheithauer gross ­Architekten: Putzfassade auf einem Wärmedämmverbundsystem; die Differenzierung der Gebäudeseiten erfolgte durch die verschiedenen Oberflächenbearbeitungen des Putzes. Dieser mineralische Ober­ putz wurde teilweise von Hand mit einem unregelmäßigen Muster ver­ sehen und teilweise als klassischer, glatter Putz realisiert.

Wärmedämmverbundsystem  101

4 Einbau WDVS a konventionelle Lösung Mineraldämmplatten in der Stärke 80–200 mm b Lösung für Sanierungsobjekte Hightech-WDVS auf Aerogel-Basis Stärke 40 mm 5 Schemaschnitt Wandaufbau mit Wärmedämmverbundsystem, M 1:20 a Innenputz b Hochlochziegel c mineralische Dämmung d Spachtelung mit Gewebe und Putz e Sockelputz f Perimeterdämmung

Fassaden stärker als 80 mm Dämmstärke neigen durch ihre geringe Oberflächentemperatur zur „Veralgung“. Der Einsatz von Silikatputzen und von chemischen Zu­ sätzen im Anstrichsystem kann das Risiko verringern, ­jedoch nicht komplett ausschließen. Ausdehnung von ­Beschichtungen durch Temperaturänderungen müssen konstruktiv durch ausreichende Dehnfugen spannungs­ frei abgefangen werden können. Im Gegensatz zu mine­ ralischen Putzen können diese organischen Beschichtun­ gen nur geringe plastische Tiefe z. B. bei Rillen- oder Kratzputz erzeugen. Bei brennbaren Dämmmaterialien müssen zusätzliche Maßnahmen in der Fassadenhülle vorgesehen werden, z. B. das Anbringen einer Brandbarriere aus nicht brenn­ barer Mineralwolle zwischen den Geschossebenen. Wie alle Systeme muss auch diese Konstruktion eine Zulas­ sung haben. Fehler bei der Verarbeitung und hier im Be­ sonderen bei der Befestigung führen zu Rissbildungen an Plattenstößen, an Gebäudeecken und den Ecken von Öffnungen. Unsachgemäße Lagerung von Wärmedämm­ platten verringert die gewünschte Wirkung. Verarbei­ tungsrichtlinien der Hersteller und der Regelwerke sind hier zu berücksichtigen.   Anhang, S. 164 Bei der Entscheidung, ob ein Wärmedämmverbund­ system zum Einsatz kommt, ist stets die mechanische Bean­spruchung (vor allem im Erdgeschoss) zu berück­ sichtigen, denn trotz zusätzlicher Gewebearmierungen sind Oberflächen von WDVS nicht so beständig und re­ pa­rabel wie  direkt verputzte Mauerwerke. Die Lebens­ dauer  des WDVS wird bei technisch guter Ausführung auf ­30–40 Jahre geschätzt. Je nach Dämmmaterial ver­ braucht die Herstellung einen hohen Anteil Primären­ergie und es werden im Herstellungsprozess umweltgefähr­ dende Stoffe frei. Auch die Entsorgung des mit Putz, Gewebe und Kleber verbundenen Dämmmaterials lässt sich nur bedingt in einen Materialkreislauf einbinden. Diese Aspekte sind denen der wirtschaftlichen Herstel­ lungskosten und der Energieoptimierung des Gebäudes gegenüberzustellen und bei jedem Bauvorhaben erneut innerhalb der Gesetze und Normen abzuwägen.

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u m h ü llen u n d ko ns t ruier en Dächer

k apit el 4

VOM L AUB DACH ZUR DACHHÜL L E

104

TR AGWERK und L ast en

106

B elüf t e t, UnB ELÜ F T E T, st eil , flach

108

Mat erial , Konst ruk tion , Gestalt, Dachform

110

Geneigt e Dächer

112

Sparrendach

114

PFE TT ENDACH

116

WEIT ERE TR AGwerke

118

First, Ortgang , T r au fe

119

DACHDECKUNGSARTEN

120

FL ACHDACH

122

DACHAB DICHTUNGEN

124

GRÜNDACH

126

104 Dächer

vom laub dach zur dachhülle

Ein Dach als ursprünglichste Form der Behausung und da­ mit das anfänglichste Element der Gebäudehülle ist die früheste Form des von Menschen geschaffenen Schutz­ raums. Beim Sesshaftwerden wird Raum durch Verwen­ dung der vorgefundenen Materialien gebildet; Dach und Wand entstehen. Dächer sind dabei nicht nur Teil der Raumbegrenzung, sondern auch des Tragwerks, immer in Abhängigkeit von der jeweiligen Gebäudekonstruktion, auf der sie aufliegen oder in die sie übergehen. Mit der Aus­ differenzierung der Dachformen erhält das Dach neben den schützenden auch repräsentative Aufgaben und wird im Zusammenspiel mit der Gebäudehülle zum spezifi­ schen Ausdruck profaner wie sakraler Gebäude. Da die Gebäudehülle sich nicht nur auf die senkrechte Fassade bezieht, sondern sich im Dach fortsetzt, widmet sich dieses Kapitel den Dachkonstruktionen und stellt die wichtigsten Standardsituationen vor. Dabei lässt sich in den letzten Jahren beobachten, dass sich bei vielen Projekten die klassische Trennung in Sockel, Gebäude und Dach auflöst und die Form des Hauses durch eine eigenständige Hülle, die sich auch über das Dach er­ streckt, abgelöst wird. Diese Hüllen nutzen einerseits die Grundprinzipien traditioneller Dächer, andererseits ent­ wickeln sie eigene Lösungen und Details. Daher ist das Kapitel Dach – in Ergänzung zu Band 2, Tragen und ­Materialisieren – hier bei der Gebäudehülle verortet. Dachform und Dachkonstruktion, Nutzung, äußeres Er­ scheinungsbild und baukünstlerische Bedeutung sind eng miteinander verknüpft. Das spezifische regionale Klima und die jeweilige Funktion des Gebäudes und Dachraums führten im Laufe der Geschichte zur Ausbildung von ­typischen Konstruktionsarten und Baustilen. Vor allem die unterschiedlichen Klimata führten zu den zwei größ­ ten Unterschieden, dem geneigten und dem flachen Dach. In den gemäßigten Zonen Mittel­europas mit wech­ selhafter Witterung muss ein Dach für sehr unterschied­

liche Wettersituationen ausgelegt sein. Im nördlichen Teil Mitteleuropas finden sich daher vor ­allem, damit der ­Regen schneller ablaufen kann, steile Dächer mit gedeck­ ten Bohlen, Reet oder profilierten Dachpfannen. Das Dach ist tief heruntergezogen, um die Außenwände vor Schlagregen und Spritzwasser zu schützen. Im Süden dagegen finden sich eher flach geneigte Dächer mit gro­ ßen Dachüberständen, die das ­darunterliegende Holz vor Regen und Sonne schützen. Durch die geringe Dachnei­ gung wird der auf dem Dach liegende Schnee im Winter sogar zum saisonalen Dämmmaterial. Die Gestalt des Daches ist vielfältig. Sie reicht vom ungenutzten Steil­ dach, gebildet aus Ästen als ­„Urbild“ des Hauses, von ­Vitruv beschrieben und Alberti ­gezeichnet  1, bis hin zu Dachlandschaften, die den Übergang zwischen dem Ge­ bäude und seiner Umgebung auflösen können.  5 Die Entwicklungsgeschichte ­beginnt mit der technischen Verbesserung der Dach­materialien. Der Raum unter dem Dach wird sukzessive belegt und genutzt. Zunächst zur Lagerung und Trocknung von Waren und Vorräten, später als einfacher Wohnraum für Bedienstete bis hin zu den heutigen luxuriösen ­Penthousewohnungen in zurück­ gesetzten, sogenannten ­Attikageschossen, die damit ­unabhängig von Witterungseinflüssen die im Mittelmeer­ raum aufgrund des wärmeren Klimas übliche Nutzung dieses Geschosses kopieren. Dort wurden bei den Stadthäusern des Mittelalters und der Renaissance hinter den Schmuckzinnen der Attika die Dachterrassen als sommerlicher Essraum genutzt. Die Entwicklungsgeschichte der Dachmaterialien führt auch zu unterschiedlichen Stadtbildern. Während in ­mitteleuropäischen Städten häufig Schiefer als Dach­ material zu dunklen, gedeckten Dachlandschaften führte, entstanden im Süden Europas terrakottafarbene Stadt­ silhouetten aufgrund der Dacheindeckung mit gebrann­ ten Ziegeln.  3 1 Urhütte nach Alberti / Vitruv aus Marc-Antoine Laugier, Essai sur l’architecture, Paris 1755. 2 Historische Lehmbauten mit Flachdächern in Marokko. 3 Historische Dachlandschaft mit ziegelgedeckten Steildächern in ­Siena.

1

2

3

vom laubdach zur dachhülle  105

Ähnlich dem Sockel eines Gebäudes kommt dem Dach in der Gesamtkomposition der Gebäudehülle eine we­ sentliche Rolle zu. Proportion und Silhouettenbildung können maßgeblich über die Dachgestalt erfolgen. Be­ ginnend bei der klassischen Strukturierung eines Tem­ pels über die strenge Ordnung eines mittelalterlichen Bürgerhauses bis hin zur Auflösung der ausgewogenen Komposition in der Moderne, in der das Dach schließlich nur noch als dünne Linie den Baukörper gegen den Him­ mel begrenzt. Dabei ist das Flachdach keineswegs eine Entwicklung der Moderne. Im Laufe der Geschichte ent­ standen, wie auch beim Steildach, unterschiedliche ­Arten. Eindrückliche Beispiele sind Lehmbauten, etwa die Pueblo-Strukturen der Indianer oder marokkanische Wohnhäuser  2, deren Flachdächer dann zum Trocknen von Nahrungsmitteln genutzt werden. Die sibirischen No­ madenvölker errichteten mit Erde und Grasziegeln flach gedeckte Blockhäuser. Gegenüber dem Steildach, dass einen nutzbaren Raum unterhalb der Hülle schafft, kann die Fläche des Flachdachs selbst nutzbar gemacht wer­ den, beispielsweise als sommerlicher Wohnraum oder als Dachgarten. Während in den ariden Zonen die Dichtig­ keit über regelmäßige Wartung auch mit natür­lichen ­Materialien wie Lehm hergestellt werden konnte, wurden in regenreichen Klimazonen flache Dächer erst mit der Entwicklung bitumen- oder teergetränkter Pappen mög­ lich. Diese Entwicklung führte zu immer dich­teren und dauerhafteren Lösungen. Daher begann das flache Dach das Steildach vor allem in verdichteten Stadträumen zu verdrängen. Die bessere Ausnutzung des Volumens und der Verzicht auf komplexe Dachtragwerke erleich­ terten  die Umsetzung großer Baumaßnahmen. In den ­20er-­Jahren des letzten Jahrhunderts entstanden mit den ­Gedanken des „Neuen Bauens“ Konzepte mit Sport

und Freizeitnutzungen auf den Gebäudedächern, wie die Auto­versuchsstrecke auf den Ge­bäuden der Fiatwerke in Turin, Il Lingotto, Giacomo Matte-Trucco, 1923, oder die Schwimmbäder und Kindergärten auf den Dächern der Unité d’habitation in Marseille, Le Corbusier, 1952. Das Flachdach wurde immer mehr zur zusätzlichen „ge­ schenkten“ Nutzfläche. Die Fortsetzung findet sich mitt­ lerweile global in allen verdichteten Stadträumen, wo die Dächer durch die sozialen Bewegungen „­urban food“ und „urban gardening“ neben dem Freizeitwert noch einen er­ weiterten Nutzwert erhalten. Die Möglichkeiten, Dächer zu begrünen und als Gärten und Parks zu gestalten, führt zu immer mehr Nutzungen, die in die bestehende Land­ schaft integriert werden und dabei die bebaute Fläche auf den Dächern mit natürlichen Flächen ausgleichen. So ist das neue Lernzentrum der ETH ­Lausanne eine ge­ baute Landschaft am Ufer des Genfer Sees, genauso wie die unterirdische Erweiterung des Städelmuseums in Frankfurt, die den bestehenden Innenhof mit seinen Auf­ enthaltsqualitäten als Grünraum belässt. Ob Steildach, Flachdach, Kuppel oder Dachlandschaft, ob gedeckt, be­ pflanzt oder bekiest, die Frage nach dem „richtigen Dach“ ist immer eine Frage nach der angemessenen Form für das jeweilige Gebäude, für seine gesamte Hülle gewor­ den. Das Dach kann, wenn es nicht einfach als notwen­ dige Ergänzung des Gebäudes betrachtet, sondern als raumbegrenzendes und entwurfsbestimmendes Element verstanden wird, sehr viel zur Verständlichkeit des Ge­ bäudes, seines räumlichen Aufbaus, seiner Funktion und nicht zuletzt seiner Qua­lität beitragen. Heute ermöglicht uns die scheinbar ortsunabhängige Verfügbarkeit von Materialien wie konstruktivem Wissen eine weitgehend freie Gestaltung der Gebäude und ihrer Dächer und da­ mit der Gebäudehülle.

4 Roof House, Hatano-shi, 2001, Tezuka Architects: Das Dach des Wohnhauses auf einem beengten Grundstück in Hatano-shi ist nicht mehr nur Witterungsschutz, son­ dern gleichzeitig eine Erweiterung der Nutzfläche. 5 Neubau MRT-Labor PhysikalischTechnische Bundesanstalt (PTB), Berlin, 2013, huber staudt archi­ tekten: Die Erweiterung des For­ schungsgebäudes wird durch die begrünte Dachkonstruktion Teil des Kontextes und gleichzeitig eine landschaftliche Skulptur, die selbst­ bewusst, aber zurückhaltend zwi­ schen den historischen Gebäuden interagiert. 4

5

106 Dächer

t r agwerk und last en

Die Form des Daches wird durch das Tragwerk beein­ flusst und präzisiert. In einem frühen Stadium des Ent­ wurfes sollte das Dachtragwerk in die Gestaltung und Konstruktion integriert werden. Zur Tragwerksgestaltung müssen dabei folgende Aspekte berücksichtigt werden: – Größe der Dachfläche und Spannweiten der Konstruk­ tion – Lasten aus der Nutzung wie aus der Konstruktion – Lasten aus lokalen klimatischen Einflüssen, wie Wind oder Schnee – Einschränkungen im Bestand durch lastabtragende Bauteile bzw. Auflagermöglichkeiten des darunterlie­ genden Gebäudetragwerks – Tragpotenzial des Materials Dachtragwerke werden in der Regel aus Holz, Metall oder Beton ausgeführt. Hinzu kommen Ausnahmen wie zum Beispiel historische Tragwerken aus Naturstein oder in neuerer Zeit Tragwerke aus Kunststoff. Die Wahl des ­Materials wie der Konstruktion erfolgt dabei vor allem ­unter Berücksichtigung der vorhandenen Ressourcen, der erforderlichen Tragfähigkeit sowie der räumlichen und ­gestalterischen Anforderungen. Bei Holzkonstruktionen wird zusätzlich zwischen handwerklichen Zimmermanns­ konstruktionen und rechnerisch nachweisbaren Ingeni­ eurholzkonstruktionen unterschieden, wobei Letztere erst ab größeren Spannweiten, in der Regel größer als 5 m, wirtschaftlich sind. Während im Zimmermannsbau die Dimensionen des Konstruktionsvollholzes, und da­ mit der gewachsenen Holzstämme, maßgebend sind, ist der Ingenieurbau durch Leimbinder und Fachwerk­träger auch bei größeren Dachkonstruktionen leistungsfähig. Massi­ve Konstruktionen werden heute sowohl bei ge­ neigten als auch bei Flachdächern wirtschaftlich einge­ setzt. Stahl wird wie auch der Ingenieurholzbau bei Dach­ tragwerken mit größeren Spannweiten und komplexeren Konstruktio­nen eingesetzt.  SCALE, Bd. 3, Tragen und ­Materialisieren Beispielsweise entstanden mit Trag­werken aus Fachwerk, Kuppeln oder Schalen beindruckende Bau­ werke wie in der Antike das römische Pantheon oder heute die Glashallenkonstruktionen vieler Flughäfen und Bahnhöfe oder auch die massiven Schalen der Oper von Sydney. EIGENLASTEN UND VERKEHRS- / NUTZLASTEN Das Dachtragwerk wird zur Aussteifung des Gebäudes gegen horizontale Lasten (Wind, Erdbeben, Auflager­ kräfte) genutzt bzw. nimmt selbst horizontale Lasten auf. Dazu muss die Dachfläche in sich ausreichend steif sein, die Kräfte müssen an den Auflagern in das Tragsystem eingeleitet werden. Bei den auftretenden Lasten unter­ scheidet man zunächst zwischen dem Eigengewicht des Daches und den Verkehrs- bzw. Nutzlasten, die nach

DIN 1055 auf das Tragwerk einwirken. Das Eigengewicht setzt sich aus dem Tragwerk und den von ihm getrage­ nen Schichten wie der Deckung, Unterkonstruktion und Wärmedämmung sowie den Dachaufbauten, Sonnen­ kollektoren oder technischen Geräten zusammen (bei­ spielsweise wiegen dünne Metallabdeckungen oder Formbleche mit Schalung ca. 3–25 kg/m², Deckungen aus Stein oder Ziegel ca. 50–100 kg/m², intensiv be­ grünte Dächer dagegen bis zu 1000 kg/m²). Die Höhe der Nutzlast reicht von dem bei einer Wartung auftretenden Gewicht von Personen (bis ca. 100 kg/m²) über das ge­ nutzte Dach (Wohnen, Gastronomie, bis 400 kg/m²) bis zu hohen Nutzlasten, z. B. bei Parkdecks (bis ca. 500 kg/m²) oder Hubschrauberlandeplätzen. Steildächer werden meist nur zur Instandhaltung begangen. Daneben entste­ hen Zusatzlasten aus Wind, Schnee und Eis sowie aus stehendem Wasser, Erdschichten und Pflanzen bei Grün­ dächern. Als außergewöhnliche Lasten gelten bei spe­ ziellen Typologien (Parkhaus, Lagerhalle etc.) der Anprall von Fahrzeugen oder schweren Lastgütern. REGEN, SCHNEE- UND EISLASTEN Das Dach wird zunächst durch Schlagregen beansprucht. Durch die Deckung eindringendes Wasser muss daher, in der Regel über das sogenannte Unterdach, abgeleitet werden. Die Schlagregensicherheit hängt dabei vom ge­ wählten Deckungsprinzip (Elementgröße, Fugenlänge und -ausbildung) sowie der Dachneigung ab. Die De­ ckungselemente müssen wasserabweisend und frostsi­ cher sein, ein Wasserweg durch die Fuge möglichst lang. Eindringendes Fugen- und eventuell Stauwasser erfor­ dern daher ein zusätzliches wasserableitendes Unter­ dach aus einer Abdichtungsbahn oder einer reißfesten, bewehrten Folie, einer sogenannten Unterspannbahn, das bei einer stärkeren Belastung durch eine flächige ­Unterkonstruktion, z. B. aus Holzwerkstoffplatten, er­ gänzt werden kann. In der Norm gibt es daher für Deutsch­ land eine Regenzonenkarte  Anhang, S. 159, an der die Belastung klassifiziert ist. Die Schneelast hängt ebenso von der geo­grafischen Lage ab und nimmt mit der Gelän­ dehöhe zu. Auch die Form des Daches muss dabei be­ rücksichtigt werden. Auf steilen oder geringfügig wärme­ gedämmten Dächern bleibt zwar wenig Schnee liegen, aber durch die Transmissonswärme schmilzt der Schnee und die daraus resultierende Eisbildung lässt die Belas­ tung steigen. Ebenso dringt feiner Flugschnee über Öff­ nungen in Konstruktionen ein, Eiszapfen und -flächen ge­ fährden Bauteile und Nutzer, Bauteilflanken können durch Eis ­auf­gezwängt werden und das Tauwasser muss sicher ­abgeleitet werden. Daher teilt die Schneezonenkarte  ­Anhang, S. 159 Deutschland in 3 Zonen ein, wobei für Orte, die höher als 1500 m üNN liegen, die Werte zusätz­ lich durch die örtliche Behörde festgelegt werden.

tragwerk und lasten  107

1 Die Abbildung zeigt die auf ein Dachtragwerk einwirkenden ­Lasten, die in der DIN 1055 Last­annahmen beschrieben sind. Dabei sind neben den Eigen- und Verkehrs­lasten vor allem Wind, Schnee und Eislasten zu beachten.

m 100

Der Winddruck setzt sich aus dem aerodynamischen Beiwert c, der ­einer Tabelle der DIN entnommen wird, und dem Geschwindigkeits­ druck q, der abhängig von der Wind­ geschwindigkeit und der Dichte der Luft ist, zusammen.

165 km/h (Spitzenwert Deutschland)

60–216 km/h

Leeseite

w= c * q Die auf ein Bauwerk oder Bauteil resultierende Windkraft F ist

20 40–144 km/h

F = c * q *A wobei A die Bezugsfläche des Bau­ werkes ist, auf die sich der Kraft­ wert bezieht, c die Summe der ­aerodynamischen Beiwerte und q der Geschwindigkeitsdruck.

≤ 5°

Luvseite 1–8 20–72 km/h

0 Winddruck z. B. Zone 1–4, 0,5–1,4 KN/m2

Windsog

1

2 Beispielhafte Windstärken nach Beaufort km/h 0

0–1

Windstille

1

1–5

geringer Wind

4

20–28

schwacher Wind

6

39–49

frischer Wind

7

50–61

starker Wind

8

62–74

stürmischer Wind

9

75–88

Sturm

12

>117

Orkan

bis 194

Orkan

WINDLASTEN Auch starker Wind, Regen oder Schnee werden nicht nur horizontal gegen das Gebäude getrieben, sondern kön­ nen über den Sog auch Druck nach oben ausüben und die Konstruktion besonderer Beanspruchung aussetzen. Je nach Lage sind daher bei sehr exponierten Bauteilen des Daches die Wahl der Windbefestigung der Deckung und das Eigengewicht entscheidend. Auf die Gebäude und damit auf die Dächer wirken ext­ reme Windkräfte, die mit der Höhe des Gebäudes und der geografischen Lage zunehmen. Die Windlast steigt mit der Windgeschwindigkeit. Dagegen bremst Bodenrauig­ keit (Bauwerke, Bäume, Topografie) den Wind. Frei ste­ hende Bauwerke, Kuppeln und höher liegende Gebäude­ teile sind stärker belastet. An den Küstengebieten sind die Windgeschwindigkeiten deutlich höher als im Binnen­ land, dadurch erhöht sich der Winddruck auf die Bauteil­ fläche. Im Extremfall wird der Wind horizontal gegen das Gebäude getrieben. Auf der Dachluvseite entsteht dann

bei Dächern mit ca. 30–35° Neigung Winddruck, darun­ ter Windsog. Auf der Dachleeseite wirkt in der Regel Windsog, der die Fugen zum Wind hin aufklaffen lässt. Daher sollte das Gewicht der Deckung und die Befesti­ gung (z. B. Nägel, Windklammern) dem Sog konstruktiv entgegenwirken. In Stauzonen (z. B. bei Auskragungen) und bei Gebäuden mit offener Gebäudehülle können ­Dächer nach oben gedrückt oder unterströmte Dächer nach unten gesaugt werden. Periodisch an Gebäude­ kanten abreißender Wind hat Sog erzeugende Randwir­ bel zur Folge. Wind wirkt auch auf Brüstungsabdeckun­ gen, Abdichtungen und Randbauteile (Traufen, Bleche), deren Dimensionierung auf die entsprechende Höhe mit den dort herrschenden Windgeschwindigkeiten abge­ stimmt ist. Für die verschiedenen Gebäude- und Dach­ formen sind daher in der Norm Berechnungslasten an­ gegeben, sodass auch hier erneut die Wechselwirkung von Form und Tragwerk deutlich wird.

108 Dächer

B elüf t e t, UnB ELÜF T E T, st eil , flach

Bei der Wahl des Daches können verschiedene Grund­ prinzipien, die sich aus den Schutzfunktionen und dem Schichtenaufbau entwickelt haben, angewendet werden. Dabei wird zwischen belüfteten und unbelüfteten Dä­ chern unterschieden, die früher häufig vereinfachend, aber auch missverständlich, als Kaltdach und Warmdach bezeichnet wurden. Die Bezeichnungen richten sich nach den unterschiedlichen Konstruktionsschichten eines ­Daches. Die vielseitigen Anforderungen an das Dach­ tragwerk, gleichzeitig Dämmung, Dichtung und Nieder­ schlagssicherung zu sein, werden nur selten, wie etwa bei einem Iglu, von einer einschaligen Konstruktion erfüllt. In der Regel werden die Funktionen von unterschied­lichen Schichten übernommen. Die oberste Lage gegen Regen und Schnee wird von einer Deckung aus schuppenarti­ gen Elementen wie Ziegeln oder Schindeln gebildet oder durch Folien abgedichtet. Das Tragwerk kann massiv oder eine Skelettkonstruktion sein, es kann als Steildach oder Flachdach und die Dämmebenen und damit die gesamte Konstruktion können belüftet oder unbelüftet ausgeführt werden. DAS BELÜFTETE DACH Durch den Temperaturübergang von innen nach außen und den dabei stattfindenden Dampf- und Feuchtigkeits­ ausgleich kann sich an der äußeren Dachschicht innen ein Kondensat bilden. Zudem kann eine geschuppte De­ ckung beispielsweise bei starkem Schlagregen hinterlau­ fen werden. Um die darunterliegenden Nutzungen und Schichten zu schützen, wird zwischen der Deckschicht und dem inneren Abschluss eine Luftschicht ausgebil­ det, die das eingedrungene Wasser – wie bei einer vorge­ hängten Fassade – mithilfe der durchziehenden Luft ab­ führt. Da traditionell der Dachboden häufig ungenutzt, durchlüftet und unbeheizt war und die zu wärmenden Räume erst in den Geschossen darunter anfingen, ent­ stand somit der Begriff Kaltdach. Durch die verbesser­ ten Baumaterialien und den damit einhergehenden aus­ gebauten und genutzten Dachraum ist dieser Begriff mittlerweile irreführend. Das „Kaltdach“ reduziert sich auf die Lüftungsschicht zwischen Dachhaut und Wärmedäm­

mung. Das belüftete Dach zeichnet sich dadurch aus, dass es im Winter von innen diffundierende feuchte Luft und Kondensat sowie im Sommer von außen kommende und dann feuchtere Luft abführt. Die Lüftungsquer­ schnitte ­müssen je nach Dach berechnet werden, um ge­ mäß DIN 4108-3 anfallendes Tau- und Kondenswasser abzuführen. Bei gleichzeitig guter Wärmespeicherfähig­ keit der Bauteile führt die Belüftung zu einem besseren Wärmeschutz als beim nicht belüfteten Dach. Vor allem Steildächer können gut als belüftetes Dach ausgeführt werden, da die Luft, die an der Traufe eintritt, durch die Neigung leicht beim First wieder austreten kann. Bei Flachdächern, vor allem im Bestand häufig als belüftete „kalte“ Konstruktion ausgeführt, muss auf eine ausreichende Höhe der Luftschicht und auf eine gute Durchströmung geachtet werden, da es sonst zu Feuch­ teschäden kommen kann. Daher, und um Bauvolumen zu reduzieren, wird das Flachdach heute in der Regel als nicht belüftete Konstruktion ausgeführt.

1 1 Traditionelles Haus mit unge­ nutztem belüftetem, „kaltem“ Dach­ raum, Lufteintritt an der Traufe, Luftaustritt am First

DAS UNBELÜFTETE DACH Im Gegensatz zum belüfteten Dach darf beim unbelüf­ teten Dach keine Feuchtigkeit in die einzelnen Dach­ schichten eindringen. Das bedeutet, dass in der Regel eine auf der Tragkonstruktion liegende Dampfsperre ­verhindert, dass Feuchtigkeit aus dem Raum in die Wärme­dämmung eindringen kann. Direkt auf der Wärme­ dämmung muss dann (ohne eine Luftschicht) die witte­ rungsfeste, wasserabweisende Deckschicht liegen. So bleiben die Wärmedämmung und das Dach trocken. Die­ ser Dachaufbau erfordert zwar eine hohe Genauigkeit bei der Ausführung und Überwachung, ist aber bei allen Flachdachlösungen heute eine Standardkonstruktion. Besondere Sorgfalt muss auf die Ausführungsdetails bei Durchdringungen und Ecklösungen angewandt werden. Als Sonderkonstruktionen des unbelüfteten Flachdachs wird zurzeit noch das Umkehrdach angesehen. Dabei liegt die wasserführende Schicht direkt auf dem Trag­ werk und die darüberliegende Wärmedämmung fungiert als Schutzschicht der Abdichtung. Die Dämmung muss wasserfest und unverrottbar sein.

Prinzipielle Dachkonstruktionen:

2

3

4

5

2 3 4 5

Steildach, belüftet Flachdach, belüftet Steildach, nicht belüftet Flachdach, nicht belüftet

Belüftet, UnBELÜFTET, steil, flach  109

6 Das nebenliegende Diagramm stellt eine Übersicht dar, um die ­Abhängigkeit zwischen Dach­ material und Dachneigung zu ver­ anschaulichen. Bei der Auswahl des Materials oder der Form muss der Entwerfer im Einzelfall prüfen, ob die Dichtigkeit gewährleistet ist. Deutlich kann man an dem Dia­ gramm erkennen, das die histori­ schen Dachmaterialien Stroh, Reet oder Ziegel steile Dachneigungen benötigen und somit auch dadurch die signifikanten mittelalterlichen Stadtlandschaften entstanden, während durch die späteren Dach­ folien und Bleche das Flachdach möglich wurde.

90 ° 

70 °  45 ° – 100 %

Stroh, Reet

Schuppendeckung ohne Unterdach

Betondachsteine, Falzziegel, Flachdachpfanne, Bieberschwanzdeckung, Schuppendeckung mit Unterdach

25°– 50 %

Faserzement-Wellplatten, Profilbleche mit Unterdach

Bahnendeckung, Folien, Blech

11°

5°– 8 %

6

Steil, Flach Neben der Konstruktionsart des belüfteten bzw. un­ belüfteten Dachs unterscheiden sich die Dachformen grundsätzlich in Steil- oder Flachdach. Das ist nicht nur eine formale Entscheidung, sondern auch eine konstruk­ tive, da nicht jedes Material in jeder Neigung verlegt ­werden kann. Zur besseren Übersicht sind in  6 ver­ schiedene Materialgruppen hinsichtlich ihrer möglichen Dachneigung dargestellt. Angaben zu den jeweiligen ­Materialien sollten zusätzlich über den jeweiligen Her­ steller erfragt werden. Während Dachdeckungen, Schilf, Schindeln, Ziegeln oder Betonsteine eher geneigt aus­ geführt werden, können Bahnendeckung und Abdichtun­ gen wie Metall oder Folien auch horizontal verarbeitet werden. Unter einer Abdichtung wird eine wasserun­ durchlässige Haut verstanden, eine Deckung dagegen besteht aus schuppen-, platten- oder bahnenförmigen Elementen, die übereinander – entgegen der Fließrich­ tung des Niederschlagswassers – verlegt werden. Die Dichtigkeit steigt mit der Anzahl und Verlegedichte der Deckungsmaterialien. Die sogenannte einfache Deckung, z. B. bei Holzschindeln oder Biberschwanzziegeln, hat

1° –2 %

­ inen größeren offenen Fugenanteil als die mehrfache e Deckung und ist so weniger geschützt. Daher benötigen alle Schuppendeckungen unter 20° Neigung ein zusätz­ liches Unterdach, um gegen Schlagregen und winter­ liches Rückstauwasser geschützt zu sein. Mit diesem können sie dann bis ca. 11° Neigung verlegt werden. Je  flacher die Neigung des Daches, umso höher sind die Ansprüche an die Qualität des Materials, die Maß­ haltigkeit der Deckungselemente und die Sorgfalt der Aus­führung. Je dünner ein Deckungselement und je bes­ ser seine Formschlüssigkeit bei den Nachbarelementen ist, umso flacher kann das Dach eingedeckt werden. Vor  allem bei Bahnen- und Folienabdichtungen kommt es  auf die Qualität der Anschlüsse untereinander an. Aber auch wenn das gefällelose Flachdach theoretisch ausführbar ist, empfiehlt sich eine leichte Neigung ge­ mäß der Flachdachrichtlinie von mind. 2 % Neigung, ­besser 5 %, um Pfützenbildung und Stauwasser zu ver­ meiden und somit die empfindlicheren Nahtstellen der Bahnen zu entlasten. Die Wahl zwischen Flachdach und Steildach ist somit auch immer ein Festlegen der Dach­ materialien.

110 Dächer

Mat erial , Konst ruk tion , GESTALT, DACHFORM

Dachformen sind so vielfältig wie das Material, aus dem sie hergestellt werden. Ob die Halbkugel beim Iglu der Inuit oder die textile Jurte bei den mongolischen Noma­ den, das Satteldach aus Holz und Ziegeln in Mitteleuropa oder das Flachdach aus Lehm bei den indianischen Pue­ blos in Mittelamerika – gemeinsam ist allen die Ent­ stehung der Form aus lokal verfügbaren Materialien, der Reaktion auf das regionale Klima und einer daraus abge­ leiteten Funktion. Bei allen Unterschieden entstanden im Verlauf der Geschichte aus Geometrie und Konstruktion heraus ähnliche Formen. So wurden geschuppte Dach­ materialien auf eine schräge Unterkonstruktion aufge­ legt, um das Niederschlagswasser möglichst schnell ab­ leiten zu können und das Eindringen von Feuchtigkeit oder Flugschnee zu verhindern. Während in der nord­ europäischen Gotik dieses aufgrund des rauen Klimas zu über 60° steilen Dächern führte, reichten im nieder­ schlagsarmen Mittelmeerraum auch flachere Sattel­ dächer. In schneereichen Regionen entwickelte sich zum Schutz der Giebelseiten folgerichtig die Walmdachform, beispielsweise beim Schwarzwälder Bauernhaus oder den Haubargen der Nordsee. Auch das Zeltdach, Pult­ dach, Mansarddach oder Grabendach sind Abwandlun­ gen der Schrägdachkonstruktion, die auch heute noch Verwendung finden. Gerade beim französischen Man­ sarddach oder dem mittelalterlichen Grabendach zeigt sich, wie die Nutzung zusätzlich die Form beeinflusst – denn beide Dächer entstanden, um bei ähnlichen Raum­ volumen mehr Nutzfläche zu erhalten. Diese regionalen Dachtypologien erzeugten prägnante Stadtsilhouetten, die sich aufgrund der veränderten Bau­ technik zunehmend wandeln. Die Form des Daches ist zunächst durch die materialspezifische Dachneigung vorgegeben. So können Materialien wie Schilf oder Reet nur bis zu einer Neigung von ca. 45° eingesetzt werden, während beispielsweise Folien in allen Neigungen Dich­ tigkeit herstellen. Wurden bei wichtigen historischen Bau­ ten wie Kirchen zwar auch schon früher mit dem wertvol­

len Werkstoff Metall komplexe Dachformen verwirklicht, so sind es vor allem die neuen biegsamen Flächenmate­ rialien, die heute nahezu unbegrenzte Möglichkeiten an Dachgestaltungen gewähren, da sie vielfältige Formen und Geometrien abdichten können. Die scheinbare Frei­ heit benötigt aber eine sorgfältige Planung und Ausfüh­ rung, vor allem bei komplexen Fügungen und im Aufbau der Dachschichten, ebenso ist bei allen Dacheindeckun­ gen die Revisionsfähigkeit und die Dauerhaftigkeit der Ausführung zu berücksichtigen. Die gestalterischen Freiheiten durch die technischen Weiterentwicklungen bedürfen eines besonders sorgfäl­ tigen Umgangs mit der Form des Daches. Der Ausdruck eines Gebäudes wird durch die Dachform geprägt. Als Urform des Hauses wird dabei immer noch von vielen das geneigte Dach auf einem rechteckigen Baukörper ver­ standen. Hierzu tragen auch die jeweiligen kulturellen Tra­ ditionen der einzelnen Regionen bei. Sowohl beim geneig­ ten Dach als auch beim Flachdach lassen sich jedoch ähnliche formale Wirkungen feststellen. Während das auskragende Dach  4 den darunterliegenden Baukör­ per beschützt und beschirmt und somit das additive Dach zum eigentlichen Ausdruck der Gesamtkomposi­ tion wird, führt das präzise auf die Gebäudegeometrie abgestimmte Dach  5 zu einer Stärkung der skulptura­ len Wirkung des Baukörpers. Das Gebäude wirkt dabei geschlossener und kompakter, auch wenn es, wie hier, ein vollkommen transparentes Erdgeschoss hat. Der unter­ schiedliche Ausdruck, der hier exemplarisch gezeigt wird, kann gestalterisch bewusst eingesetzt werden, erst recht da die technischen Möglichkeiten vorhanden sind und es keine materiellen Beschränkungen gibt. Historisch sind diese beiden Gestaltungstypen aus der jeweiligen Witte­ rung entsprechend entwickelt. Das auskragende Dach findet sich in vielen niederschlagsreichen Gebieten – im Urwald genauso wie in den Alpen – um wenigstens in der Nähe des Hauses trockenen Fußes verschiedenen Funk­ tionen nachgehen zu können.

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b

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i 1 Prinzipielle Dachformen a Pultdach b Satteldach c Mansarddach d Pyramiden- oder Zeltdach e Krüppelwalmdach f Walmdach g Tonnendach h Graben- oder Schmetterlings­ dach i Sheddach 2 Neubau Gemeindezentrum, Ginsheim-Gustavsburg, 2010, Hille Architekten: Gebäudehülle und Dach bestehen aus einem Material und heben die trennende Bauteil­ wirkung auf.

2

3

3 Kunstmuseum Ahrenshoop, 2013, Staab Architekten: Die tradi­ tionelle Form des Reetdaches wird mit einem neuen Material interpre­ tiert und bei der Hülle nicht mehr zwischen Dach und Wandmaterial entschieden.

Material, Konstruktion, GESTALT, DACHFORM  111

Das kompakte, sogenannte eingelegte Dach findet sich häufig in windreichen Gebieten – an den Küsten Irlands oder Frankreichs –, da es damit den starken Windkräften und dem dortigen horizontalen Schlagregen widerstehen kann. Das additive Prinzip führt dagegen im Ausstellungs­ pavillon von Mies van der Rohe  6 zu einer künstlerisch überhöhten Form, die ansprechende und differenzierte Räume schafft und auch dem Flachdach die schirmende und zusammenhaltende Wirkung zuweist. Die kompakte Form in Abbildung  7 dagegen reduziert die räumliche Vielfalt, und es entsteht eine präzise, geometrische ­Figur. Neben diesen geometrischen Wirkungen zeigt die Abbil­ dung  3, wie eine historische Dachform, die Reetdächer der Ostsee, in einer neuen Materialität interpretiert zu einer eigenständigen gestalterischen Wirkung führen können. Auch das Verschmelzen von Dach und Wand führt  2 zu einem eigenen, aber dennoch in den Kontext eingebunden Umgang mit den vorhandenen Dachformen. Material und Konstruktion bestimmen daher ­neben der Form und der Nutzung die Dachgestalt und bergen ein hohes Ausdruckspotenzial.

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5

4 Haus in Balsthal, 2014, Pascal Flammer: Das auskragende Sattel­ dach unterstützt das Schützende und Schirmende der Hausform.

6

5 Sommerhaus, Lagnö, 2012, Tham & Videgård Arkitekter: Die kubische Form des Daches erzeugt ein geschlossenes, strenges Bild. 6 Barcelona Pavillon, 1929, ­Ludwig Mies van der Rohe: Die Bau­ teile werden als einzelne Flächen frei zusammengesetzt, die Funk­ tion ist in der Skulptur eingebettet, das Gebäude wirkt offen, die ­Räume fließen ineinander. 7 Seeparkgebäude, Zülpich, 2014, Wollenweber Architektur: Das Ge­ bäude wird auf die Grundform des Kubus beschränkt. Es entsteht eine undifferenzierte geschlossene Form.

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112 Dächer

Geneigt e dächer

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Das geneigte Dach und einfache Steildächer können trotz ihrer räumlichen Vielfalt auf klare Grundprinzipien in der Lastabtragung zurückgeführt werden, so auch beim Sparren- sowie dem Pfettendach. Dabei sind die einzel­ nen Dachseiten zunächst ebene Tragwerke, die ihre Las­ ten in eine Richtung über die Fläche abtragen. Bei kom­ plexeren räumlichen Gestaltungen, bei denen Lasten in mehreren Achsen abgetragen werden, spricht man von Flächentragwerken. Sie werden linear (Wände, Träger) oder punktweise (Stützen) abgestützt. Die durch das Dach aufzunehmende Last (Deckmaterial, Schnee, Wind usw.) wird senkrecht auf die Dachträger, die Sparren genannt werden, übertragen. Die Sparren lie­ gen, üblicherweise parallel zueinander, auf den Längs­ wänden des Gebäudes auf. Die Fußpunkte lagern tradi­ tionell auf Schwellen, waagrecht liegenden Balken, auf, die das Auflegen und kraftschlüssige Anschließen der Sparren an die Konstruktion erleichtern. Diese Balken werden als Pfettenhölzer bezeichnet. Am oberen Punkt der Dachsparren kann die Firstpfette liegen, am unteren Punkt die Fußpfette. Die erforderliche Spannweite eines Daches resultiert aus der Nutzung, die mögliche Spann­ weite aus der Konstruktionshöhe, dem Baumaterial und dem Tragwerksprinzip, sowie aus den auf das Dach wir­ kenden Lasten. Die äußere Form und der Innenraum des Steildaches sind in der Regel unmittelbar vom Tragwerk geprägt. Dach­ tragende Außenwände ermöglichen beispielsweise freie ­Innenräume. Weit auskragende Dachkonstruktionen er­ möglichen, wenn die Lasten über zusätzliche Innen­ tragwerke abgetragen werden, unabhängige Fassaden­ konstruktionen. Reichen die Dachtragwerke bis an das

Erdreich, so bildet die Dachform allein das Gebäude. Die Dächer entwickeln ihre spezifischen Details konstruktiv und formal vor allem an First und Traufe, gekoppelt mit der Dachentwässerung, sowie dem seitlichen Giebel­ anschluss, dem sogenannten Ortgang. Geneigte Dächer haben kein spezifisches Material, sie sind häufig aus Holz, aber auch aus Stahlbeton oder ­Metall. Bei einfachen Holzkonstruktionen, den sogenann­ ten Zimmermannskonstruktionen – im Gegensatz zum Ingenieurholzbau – betragen die Stützweiten der Spar­ ren in der Regel ca. 5,0 m, der Sparrenabstand ca. 0,8 m. Konstruktionshölzer (Stablagen) werden mit Stäben, Brettern oder Platten zu Fachwerk- oder Rahmenbindern, Brett- und Vollwandbindern verbunden. Werden Stäbe oder Binder mit biegesteifen Knoten verbunden, entste­ hen Rahmen, die mit Gelenken gekoppelt werden können. Rahmen weisen geringe Verformungen, aber große Span­ nungen in den steifen Knoten auf. Rahmenecken er­ fordern daher größere Querschnitte beispielsweise zum Einbau von Stahlverbindern in Brettschichtholz, für mehr Bewehrung im Stahlbeton oder für große Knotenbleche mit Schraubverbindungen im Metallbau. Ebenso ist bei Rahmen eine höhere Beton- oder Metallfestigkeit nötig. Binder- und Rahmenkonstruktionen können sehr indivi­ duell an den Lastfall angepasst werden. Sie haben eine lineare Tragwirkung und Geometrie und teilen damit den Dachraum konstruktiv und formal in einzelne Schotten­ bereiche auf. Die Stäbe aus Holz, Stahlbeton oder Me­ tallprofilen bilden mit Rahmen und Bindern für höhere Be­ anspruchungen oder Spannweiten ebene Tragwerke, die dann additiv zu Dächern gefügt und ausgesteift werden.  Weitere Tragwerke, S. 118

1 Young Disabled Moduls and Workshop Pavilions, Zaragoza, 2011, José Javier Gallardo: Die Dächer bilden durch die verschie­ denen Neigungen und Breiten bei diesem Gebäude die expressive und signifikante Form.

Geneigte dächer   113

f d

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2 Grundelemente eines Steil­ daches und ihre Bezeichnungen a Sparren b Zugband (hier als Zangen­ konstruktion) c First, auch Firstgrat d Firstpfette als Richtlatte e Fußpfette f Lattung, Konterlattung g Schalung h Wärmedämmung i Deckschichten j Traufe k Gaube l Kehle m Längsaussteifung, z. B. Wind­rispe

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2

Zusätzlich zum Niederschlags- und Witterungsschutz, der ursächlichen Aufgabe von geneigten Dächern, müs­ sen sowohl der Schallschutz als auch Brandschutz be­ achtet werden. So unterteilen sich die Bedachungen in weiche Bedachungen (Baustoffklasse B) aus brennbaren Baustoffen, wie Schilf, Stroh, Holzschindeln, einschließ­ lich einiger Bitumen- und Polymerbitumenbahnen, und in nicht brennbare Baustoffe (Baustoffklasse A), die als harte Bedachung widerstandsfähig gegen Flugfeuer, Fun­ kenflug und strahlende Wärme sind. Bei der Entwicklung der Dachgestaltung sollte auf ein­ fache Fügungen und Fomen geachtet werden. Je einfa­ cher die Dachform, umso geringer ist das Risiko bei der handwerklichen Ausführung. Da beim Eindecken von komplexen Gauben, Kehlen und Graten bei allen Dach­ deckungsmaterialien die Gefahr der mängelbehafteten Ausführung steigt, sollte hier vorausschauend und sorg­ fältig geplant werden. Auch die Gesamtform unterstützt die Risikominimierung bei geneigten Dächern, je steiler die Dachneigung, desto schneller ist die Abführung von Niederschlagswasser. Je nach Neigung können nur bestimmte Eindeckmaterialien verwendet werden.   S. 109 Diese Regeldachneigung

kann aber mit einem zusätzlichen Unterdach, das ent­ sprechend regensicher ausgeführt ist, unterschritten werden. Unterdächer können beispielsweise eine flächige Schalung sein, die direkt auf den Sparren befestigt und mit einer wasserableitenden Dachbahn bekleidet ist. Auch in schneereichen Gebieten wird häufig zur Sicher­ heit ein zusätzliches Unterdach eingebaut, um das Risiko von eindringendem Flugschnee zu verringern. Je nach Region reicht auch eine Unterspannbahn, die wasserab­ leitend, dampfdurchlässig und reißfest ist. Sie wird in der Regel direkt auf den Sparren gelegt, mit der Konterlatte befestigt und übernimmt im Rohbau die Funktion des Wit­ terungsschutzes, der sogenannten Notabdichtung. Ober­ halb des Unterdaches liegt dann die Belüftungsebene, unterhalb die Wärmedämmebene. Geneigte Dächer sind in Querrichtung meist direkt über die Sparren ausgesteift. In Längsrichtung wird dies bei­ spielsweise bei reinen Sparrendächern durch Windrispen, schräg laufende Latten oder Stahlbänder hergestellt. Diese dürfen, um die Nutzung nicht einzuschränken, nicht im Bereich von Fenstern oder Gauben liegen. Sie müs­ sen gegebenenfalls aufgeteilt werden und sind jeweils ­direkt an den Sparren befestigt.

114 Dächer

Sparrendach

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SPARRENDACH Einfache Steildachkonstruktionen werden von polar (Zeltdach) oder linear (Satteldach) aneinandergelehnten Stäben (Sparren) gebildet. Das Sparrendach muss sym­ metrisch und die Form eindeutig sein. Aus einem Ge­ spärre, zwei gegenüberliegenden Sparren, wird ein sta­ biles Kräftedreieck aus zwei Druckstäben (Sparren) und einem unteren horizontalen Zugglied (Stab, Decke als Zugband, Decke mit Widerlager oder Wände als Wider­ lager) als Dreigelenkrahmen gebildet.  1 Am Fußpunkt teilen sich die Lasten in senkrechte und horizontale Kräfte auf. Eine Mindestdachneigung ist sinnvoll, da sonst die Horizontalkräfte der Sparren zu groß werden. Daher sollte die Dachneigung über 30° liegen. Bis zu ­einer Neigung von 20° gilt ein Sparrendach, bei Breiten bis zu ca. 8,0 m, noch als wirtschaftlich herstellbar, dar­ über hinaus müssen die Druckkräfte aufwendiger einge­ bunden werden. Sparrendächer gehören zu den frühen Dachkonstruktio­ nen, wurden dann aufgrund der einfacheren Errichtung durch das Pfettendach abgelöst. Nach dem zweiten Welt­ krieg wurde das Sparrendach in Deutschland aufgrund des geringeren Materialbedarfs – zunächst in Form so­ genannter Notdächer aus Bretterlagen – und verbes­ serter Verbindungsmittel und Berechnungen wieder zu ­einem Standard vor allem im Wohnungsbau. Die Vorteile

des Sparrendaches liegen in der stützenfreien Über­ brückung des Dachraumes und in dem geringeren Holz­ bedarf gegenüber einem Pfettendach. Aufgrund der ­Konstruktion muss der sogenannte Abbund, also der Zu­ schnitt und die Montage, sorgfältig erfolgen und verur­ sacht daher einen höheren Aufwand. Auch ist das Kürzen eines Sparrens, um zum Beispiel eine Gaube einzubauen, aufwendiger als beim Pfettendach, da für den Wechsel­ balken immer das Kräftedreieck unterbrochen und er­ gänzt werden muss. Ebenso bedingt die Aufnahme der Zugkräfte im Drempel oder am Fußpunkt eine aufwendi­ gere Herstellung. Bei einer Holzbalkendecke, deren Bal­ ken die Zugkräfte aufnehmen, werden die Sparren meis­ tens auf einer zusätzlichen Fußpfette aufgelagert.  3 Bei den heute üblichen Stahlbetondecken werden die Zugkräfte durch ihre Bewehrung übernommen. Die Auf­ lagerung der Sparren erfolgt ebenfalls über eine Fuß­ pfette oder über spezielle Metallverbinder und Sparren­ pfettenanker, zusammen mit einer Drempelausbildung aus Beton. Während bei historischen Konstruktionen am Fußpunkt des Daches ein verdübeltes Sparrenvorholz (Aufschieb­ ling) zur Zugkrafteinleitung genutzt wurde, was eine ge­ ringere Dachneigung im Traufbereich zur Folge hatte, werden heute dafür Stahlverbindungen eingesetzt. Am First sind die traditionellen Verbindungen Scherzapfen

1 Statisches System Sparrendach: Dreigelenksystem mit Zugband (z. B. Holzbalken- oder Stahlbetondecke) 2 Räumliche Darstellung a Kehlbalkendach mit Aufschieb­ ling b Sparrendach mit Aufschiebling

Sparrendach  115

b

3 Sparrendach Anschlüsse First, Sparren-Kehlbalken (­Kehlbalkendach), Fußpunkt (von oben nach unten) a Sparren b Überblattung c Kehlbalken (Zange) d Längsholz e Scheibe (unverschiebbares ­Kehlbalkendach) f Zerrbalken g Schwelle h Aufschiebling

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h a

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4 Bürger- und Kulturzentrum, ­Altötting, 2012, Florian Nagler ­Architekten: Die klare Satteldach­ form wird durch Fachwerkbinder, die im Endzustand ein räumliches Fachwerk, bilden erzeugt. Das Raumtragwerk  S. 118 über­ spannt die Halle stützenfrei, nimmt die haustechnische Infrastruktur auf und hinterlässt einen eindrucks­ vollen Saal. Wie bei historischen Bauwerken führen weit gespannte Dächer beispielsweise bei Kirchen häufig zu komplexen, hybriden Kon­ struktionen, da aus der ­Erfahrung heraus aufgebaut wurde und nicht nach den später ent­wickelten Prin­ zipien des Sparren- oder Pfetten­ daches. 4

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oder Verblattung ebenfalls durch genagelte Bretter, Bau­ sperrholzplatten oder Metallverbindungen abgelöst wor­ den. Um das Aufrichten zu erleichtern, wird häufig ein Balken als Richtlatte, ähnlich einer Firstpfette, einge­ setzt. Dieser hat statisch allerdings keine Bedeutung. Um Sparrendächer wirtschaftlich mit größeren Stütz­ weiten zu ermöglichen, wurden Kehlbalken eingesetzt, die die durchlaufenden Sparrenpaare bei symmetrischer Last als Druckriegel stützen.  2 Bei richtiger Anordnung kann die Kehlbalkenlage dann als Deckenbalken für den Ausbau eines Dachgeschosses oder zumindest eines Spitzbodens genutzt werden. Die Ausbildung der Kehl­ balkenlage als Decke und damit als steife Scheibe ver­ hindert auch die Unwirksamkeit des Kehlbalkens bei gleichzeitiger Belastung in einer Richtung, z. B. aus Wind­ druck und Windsog, einem sogenannten unsymmetri­ schen Lastfall. Während das Sparrendach in Querrichtung durch die drei­ eckige Anordnung der Bauglieder ausgesteift ist, muss die Längsrichtung durch zusätzliche Maßnahmen in Ebene der Dachflächen ausgesteift werden. Eine ein­ fache Lösung ist das Annageln von Dachlatten in dia­ gonaler Richtung, die sogenannten Windrispen. Ebenso können diese durch genagelte Stahlbänder oder eine komplette Schalung ersetzt weden. Bei der Planung von Dachausschnitten, Dachfenstern oder Gauben ist dann die Lage der Aussteifungselemente zu beachten, um Kol­ lisionen zu vermeiden.

116 Dächer

pfe t t endach

Ein geneigtes Dach mit Sparren als Einfeldträger, die auf waagrechten Balken, den Pfetten, befestigt sind und ihre Kräfte nur senkrecht auf diese abtragen, wird Pfetten­ dach genannt. Die Pfetten selbst liegen am Fuß auf den Längswänden und am Kopf in den Giebelwänden oder auf eigenen Tragkonstruktionen auf, die aufgrund ihrer Form früher auch Dachstuhl genannt wurden. Da der Fußpunkt von Pfettendächern keine Horizontallast aufnehmen muss, kann dieser einfacher als beim Sparrendach aus­ gebildet werden. Ebenso sind größere Dachausschnitte und Gauben möglich, da bei einer Balkenauswechselung nur eine Dachebene betrachtet werden muss und die Last über den horizontalen Wechselbalken direkt auf die Nachbarsparren verlagert werden kann. Auskragende Pfetten können auch größere Dachvorsprünge bilden. Der Pfettendachstuhl kann aufgrund der einfachen ­Addition seiner Einzelteile größere Spannweiten in der Breite überbrücken. Im Laufe der Zeit haben sich haupt­ sächlich drei Prinzipien herausbildet, die in sich wieder variantenreich weiterentwickelt sind. Dabei liegen die Sparren auch hier in der Regel ca. 0,8 m auseinander und die Abstände der Auflagerungspunkte, sowohl für die Pfetten als auch für die Stuhlstützen (Stiele), liegen, so lange es sich um zimmermannsgerechte Holzkonstruk­ tionen handelt, wirtschaftlich bei ca. 4,50–5,0 m. Neben dem häufig angewandten Stehenden Pfettendachstuhl, gibt es den Liegenden Pfettendachstuhl, den Hängenden Dachstuhl sowie das Sprengwerk. STEHENDER STUHL Beim einfach stehenden Stuhl (First- und Fußpfette) bil­ den die Sparren Einfeldträger und liegen meist auf einer zentral angeordneten Firstpfette, beim zweifach stehen­ den (Fuß- und Mittelpfette) kragen sie aus und beim drei­ fach stehenden (Fuß-, Mittel- und Firstpfette) bilden sie Durchlaufträger.  2 a–c Im First geben die Sparren im Gegensatz zum Sparrendach gegeneinander keine Kräfte weiter. Die Pfetten können in Längsrichtung ge­ koppelt werden (Einfeldträger, Gerberträger). Die Längs­ aussteifung erfolgt durch kurze Diagonalstäbe (Kopfbän­ der, Bügel) unter den Pfetten bzw. durch Verankerung im Mauerwerk und die Queraussteifung durch Zangenpaare zwischen den Sparren (Querträger unter den Pfetten). Dach- und Zangenebene werden wie im Sparrendach ausgesteift. Beim stehenden Stuhl sind Dächer mit be­ liebiger Neigung, asymmetrisch und komplex, möglich. Aufgrund der heutigen besseren Verbindungsmittel wer­ den Pfettendächer in der Regel ohne Abstrebungen aus­ gesteift. Dabei werden die Sparren aktiviert, die über den Stielen (Stützen) liegen, indem diese Bauteile zusammen einen sogenannten Bock bilden. Die Verbindung kann mit Nagelblechen oder Holzlaschen durchgeführt werden, die dann, beispielsweise als Zange ausgebildet, weiter zum

nächsten Bock durchlaufen und so eine stabile und ein­ fache Grundkonstruktion für das Dach bilden. Diese Ebene ist auch als zusätzliche Geschossebene nutzbar. Die Stützen (Stiele) des Daches sollten möglichst über darunterliegende Innenwände abgetragen werden, um keine zusätzlichen Lasten in die Deckenkonstruktion ein­ zubringen. Kleine Abweichungen in der vertikalen Lage übereinander sind dabei denkbar. Aus den Stützen (Stie­ len) resultieren nur senkrechte Lasten, da alle horizon­ talen Lasten über den Fußpunkt abgetragen werden. LIEGENDER STUHL Um einen stützenfreien Dachraum zu erhalten, zum Bei­ spiel für die Nutzung als Lagerraum, wurde die stehende Konstruktion zum liegenden Stuhl weiterentwickelt, in­ dem die Stützen parallel zum Sparren schräg stehen oder liegen. Die Queraussteifung erfolgt in der Regel über die Stützen und Querriegel, ähnlich den Kehlbalken, die für das System eine Rahmenwirkung hervorrufen. Durch die liegenden Stützen entstehen allerdings wieder Horizon­ talkräfte auf die darunterliegenden Konstruktionen, die dann durch Deckenbalken als Zugbänder aufgefangen werden können. Diese auch räumlich spürbare Wirkung wird vor allem beim zweifach liegenden Stuhl  2e gut sichtbar. Um auch bei einer einseitigen Windlast stabil ausgesteift zu sein, werden die liegenden Stützen über Laschen oder Zangen mit den Sparren verbunden. Lie­ gende Dachstühle, empirisch entstanden, sind heute häu­ fig durch die exakter berechenbaren Rahmenkonstruk­ tionen abgelöst worden. HÄNGENDER STUHL Bei historischen Dächern wurden, um noch größere Spannweiten zu erzielen, Kehlbalken- und Pfettendächer kombiniert. Dabei sind lange Kehlbalken durch Zugstäbe nach oben „gehängt“, die Lastableitung der Balken erfolgt

1 1 Statisches System Pfettendach

2 Schemaschnitte verschiedener Dachkonstruktionen a einfach stehender Pfetten­ dachstuhl b zweifach stehender ­Pfettendachstuhl c dreifach stehender Pfetten­ dachstuhl d einfach liegender Pfetten­ dachstuhl e zweifach liegender Pfetten­ dachstuhl f einfach hängender Pfetten­ dachstuhl g zweifach hängender Pfetten­ dachstuhl 3 Räumliche Darstellung eines Pfettendaches a einfach stehender Dachstuhl b zweifach liegender Dachstuhl c zweifach hängender Dachstuhl 4 Pfettendach; Anschlüsse First, Sparren-Pfette, Fußpunkt (von oben nach unten) a Sparren b Firstpfette c Sparrennagel d Mittelpfette e Stütze f Fußpfette g Sparrenanker h Verankerung

pfettendach  117

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c b 3

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durch die Sparren oder schrägen Streben. Im Gegensatz zum zweifach stehenden Stuhl, mit dem das Hängewerk formal verwechselt werden kann, ist unter den Stielen (Stützen) keine weitere Tragkonstruktion nötig. Der hori­ zontale abgehängte Streckbalken, auch Bundbalken ge­ nannt, übernimmt bei horizontalen oder unsymmetri­ schen Lasten die Lastverteilung und muss entsprechend biege- und druckfest ausgebildet sein. SPRENGWERK Aus dem Hängewerk wird ein Sprengwerk, wenn der Stre­ bebalken nicht zugfest mit der Abhängung, den Stielen verbunden ist, sondern anstelle der zugfesten Verbin­ dung ein sogenannter Schwebezapfen die Abhängung als eine Art Lagesicherung mit dem Streckbalken verbin­ det. Bei symmetrischer Belastung aus Schnee und ­Eigenlast „schwebt“ der Zapfen über dem Bundbalken, die Kräfte werden über die Sparren und Riegel abgetra­ gen. Der nur auf Druck zu belastende Schwebezapfen wird erst bei unsymmetrischen Lasten beispielsweise aus Wind aktiv, indem dann der Stiel in den Bundbalken kraft­ schlüssig hineingepresst wird und diese Belastung über die Biegung des Strebebalkens auf die darunterliegende Konstruktion abträgt. Sprengwerke sind heute nicht mehr üblich, da sich der „schwebende“ Zustand rechnerisch nicht sicher nachwei­ sen lässt. Aber die bestehenden Konstruktionen haben sich trotz dieser rechnerischen Unsicherheit in der Pra­ xis bewährt. Bei allen Konstruktionen kann die Nutzung des Dachraumes aufgrund der hauptsächlich senkrecht auf die Wände wirkenden Lasten verbessert werden, in­ dem die Fußpfetten auf niedrige Wände, den sogenann­ ten Kniestock, aufgelegt werden, der die Raumhöhe ­damit vergrößert.

c a

b

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g

f h

4

118 Dächer

weit ere t r agwerke

Über die klassischen Standardformen hinaus haben sich aufgrund der Typologien und der damit verbundenen An­ forderungen an die Raumproportionen, etwa bei Thea­ tern, Stadien, Messehallen, Industriebetrieben, aber auch Tunneln oder Flughäfen, und den daraus resultierenden Spannweiten eine Vielzahl von weit gespannten individu­ ellen Tragwerken entwickelt, die hier ausschnittsweise dar­gestellt sind. Sie führen zu jeweils eigenen Ausformu­ lierungen der Gebäudehüllen. RAUMFACHWERK Durch die räumliche Addition von Rahmen oder Fach­ werken entstehen komplexe, vielfältig ebene oder ge­ krümmte Tragwerke mit großer Spannweite. Dabei wer­ den die Kräfte nicht nur linear als Dreieck abgetragen, sondern eher pyramiden- oder würfelförmig als räum­ liches Tragwerk. RÄUMLICHE FLÄCHENTRAGWERKE, SCHALEN­ TRAGWERKE Beton- oder Stahlblechschalen, Kuppeln oder Tonnen sind räumliche Flächentragwerke, deren Form aufgrund der Lastableitung vorgegebenen geometrischen Bedin­ gungen folgt. Ortbetonplatten oder -schalen erfordern ab einer Neigung von ca. 35° eine Konterschalung, um die Form beim Betonieren zu gewährleisten. Faltwerke bestehen aus linear oder prismatisch räumlich gefügten Platten oder Schalen. Durch die erhöhte Randsteifigkeit und Konstruktionshöhe sind größere Spannweiten mög­ lich. Platten- oder Schalenfläche neigen zum seitlichen Ausweichen (räumliche Verformung, Beulen). Lasteinlei­ tung in die Schale- oder Platte ist nur für geringe (vorwie­ gend lineare) Lasten möglich. Öffnungen müssen sich aus der Tragwerksform entwickeln oder geringe Größe und angepasste Form (Lastumleitung) aufweisen. Einfache Regelflächen (Rotations-, Hyperboloid- oder Paraboloid­ flächen) ermöglichen eine Berechnung und Fertigung und bei Regelhaftigkeit eingebundene Bauteile (z. B. Fenster). SEIL- UND MEMBRANTRAGWERKE Mit Flächentragwerken aus gespannten Seilen oder ­einoder mehrlagigen Membranen sind leichte und weit ge­ spannte Sonnensegel, Überdachungen oder „Großzelte“ möglich. Eine stabile Konstruktion benötigt Tiefpunkte und Hochpunkte. Die Hochpunkte werden durch druck­ beanspruchte Streben hergestellt. Um die Knickgefähr­ dung zu verringern, sind dies oft Fachwerke oder unter­ spannte Konstruktionen, die formal ins Gesamttragwerk integriert werden müssen. Leichte Konstruktionen sind schwingungs- und windsoggefährdet, daher sind die ­Vorspann- und Auflagerkräfte beträchtlich und hohe ­Materialfestigkeiten erforderlich. Seile und Membranen werden im Einbau gedehnt. Eine Vielzahl von Durchdrin­

gungen (Stützen, Seile) und die konstruktionsbedingten Tiefpunkte und Gräben müssen berücksichtigt werden. Dabei sind Regelflächen besser beherrschbar als Frei­ formen und Sonderkonstruktionen (Einbauteile, Berech­ nung). Krafteinleitung und Öffnungsgeometrie sind wie bei allen Flächentragwerken determiniert. Die Form ent­ steht unmittelbar aus der Tragwerksgeometrie.

Tragwerkstypologien: 1 Träger 1

2 Fachwerke 3 Faltwerke a lineare Faltungen b mit Krümmung c Durchdringungen d prismatische Faltungen 4 Schalen a einfache Krümmungen b doppelte Krümmungen c Durchdringungen d gegensinnige und gleichsinnige Krümmungen

2

b a

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3

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a b

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FIRSt, Ortgang, traufe  119

FIRSt, Ortgang, t r aufe

5 Abschluss von Dachflächen Alle Dächer, und damit auch die Hüllen, die sich als Fortsetzung der Wände verstehen, haben geome­ trisch einen First, das heißt einen höchsten Punkt. Ebenso besitzen sie eine Traufe, den Übergang vom Dach in die Längswand, und einen Ortgang. So wird der Schnittpunkt des Daches mit der Giebelwand ­bezeichnet. Diese drei Detailpunkte tragen zum Ausdruck der Dach­ gestalt bei.  Material, Konstruktion, Gestalt, Dachform, S. 110 Daher wird hier stellvertretend ein Regeldetail des Firsts, der Traufe und des ­Ortganges eines normalen Ziegel­ daches gezeigt. Bei einer Werk­ planung sollte immer mit den Her­ 5a stellern der Dachabdichtungen und -deckungen das entsprechen­ de Detail individuell abgestimmt ­werden. a First b Ortgang c Traufe

b

c

Der obere horizontale Abschluss eines Daches – der First – ist der Witterung besonders ausgesetzt, er muss daher sorgfältig ausgeführt und befestigt sein. Er dient der Entlüftung des Daches und bestimmt die Silhouette des Hauses. Sein freier Lüftungsquerschnitt muss mind. 2 cm hoch sein, 0,5 % der zugehörigen Dach­fläche und 200 cm2 pro Meter Dachlänge betragen. Dahinter sollte ein größerer Luftraum für den Luftaustausch liegen. Dies ist nur mit einem heute üblichen trocken verlegten First möglich, für den es spezielle Befestigungsklammern (auch gegen Sturm) und Lüftungsbänder gibt, die auf ei­ nem Holzprofil über dem Firstscheitelpunkt verlegt wer­ den. An den Enden werden gelochte Endkappen oder be­ sondere Endelemente angebracht. Traditionell in Mörtel verlegte Firste kommen nur noch bei denkmalgeschütz­ ten Gebäuden oder ungenutzten, nicht wärmegedämm­ ten Dächern zur Ausführung. Die Entlüftung übernehmen die in die Dachfläche inte­grierten Lüfterziegel. Die Dachkonstruktion steift häufig die Giebelwand aus, sofern diese nicht durch innere Längswände hinreichend stabil ist. Die Giebelwand wird beispielsweise über einen Ringanker mit den Sparren und der Konstruktion, hier ­einem Pfettendachstuhl  5b, verbunden, um die Hori­ zontalkräfte aufzunehmen. Auch Windsogkräfte können unter die Dachziegel gelangen und diese abheben. Da­ her sind, je nach regionalen Windaufkommen und Mate­ rial, die letzten Dachziegelreihen zu klammern oder zu nageln oder die Ortgangwand ist höher als das Dach ­ausgeführt. Am Ende der Lattung wird ein sogenanntes Windbrett gegen den Windsog be­festigt. Häufig wird die sichtbare Konstruktion auch verschalt. Bei Sparren­ dächern kann es aufgrund ihrer Konstruktion nur einen kleinen Dachüberstand geben. Der unterer Abschluss der Dachfläche – die Traufe – kann mit oder ohne Dachüberstand, wie dargestellt mit sicht­ baren Sparrenköpfen oder als verkleidetes Kastengesims ausgeführt werden. Die Sparrenköpfe erhielten bei tra­ dierten Konstruktionen häufig verzierte Abschlussbret­ ter, die das Hirnholz schützten. Die Zuluft für das belüf­ tete Dach erfolgt an der Traufe. Die Lüftungsöffnungen müssen mit einem Lüftungsgitter als Insektenschutz ge­ schützt werden. Ebenso ist der Raum zwischen den Spar­ ren zu verschließen. Dies kann durch Fortführen der auf­ gehenden Wand geschehen, oder – wie im Beispiel – durch das Ausbilden einer Schattenfuge aus einem gekanteten Metallblech, das gleichzeitig Lüftungsgitter ist. Das aus­ kragende Dach schützt diesen Bereich vor Schlagregen. Die untere Ziegelreihe benötigt eine Doppellatte oder Traufbohle, um die gleiche Neigung wie die übrigen zu er­ halten. An der Bohle werden dann auch der Rinnenhalter und das Traufblech angenagelt.

120 Dächer

dachdeckungsart en

dachdeckungsarten  121

REET / STROH Dächer aus Reet oder Ried und Stroh gelten aufgrund ihrer ­Feuergefährdung schon bei Funkenflug als sogenanntes Weichdach, bei dem heute bauaufsichtliche Mindestabstände zwischen den Häusern einzuhalten sind. Die Mindestdachneigung für Strohund Reetdächer beträgt 45°. Je nach Deckmaterial und Region sind verschie­ dene Eindecktechniken verbreitet. Man unterscheidet das genähte und das ge­ bundene Dach. Das Material hat gute Wärmedämmeigenschaften und ist bei sorgfältiger Pflege langlebig. Der First­

bereich ist der Schwachpunkt des reet­ gedeckten Daches, denn hier stoßen von beiden Seiten die Reetbündel zusammen und die Gefahr der Beschädigung ist sehr groß. Aufgrund der Spröde des Materials ist ein Knicken des Rohrs auf die andere Seite des Daches nicht möglich. Der First wird mit Gras- oder Heidelagen ab­ gedeckt. Diese werden wiederum von kreuzweise verflochtenen, über den First gespreizten Knüppeln festgehalten. Eine andere Variante besteht in der Anord­ nung von gedrehten, dicht an dicht ge­ bundenen Strohseilen.

HOLZ Holz als Bedachungsmaterial hat eine lange Tradition, es wird in Form von Schindeln verwendet. Diese werden meist aus Holzarten der jeweiligen Um­ gebung, z. B. aus Tannen-, Kiefern-, Lär­ chen- oder Eichenholz in den Alpen, in Nordamerika aus Zedernholz, hergestellt. Man unterscheidet gespaltene und ge­ sägte Schindeln. Während die Oberfläche des Holzes beim Sägen aufreißt und das Material wasserempfindlicher wird, bleibt die Faser beim Spalten erhalten. Schin­ deln werden schuppenförmig verlegt.

­Seine Dichtigkeit erhält das Dach ab ei­ ner Neigung von 22° durch die material­ intensive Überlappung. Nach Verlegeart unterscheidet man Leg- und Scharschin­ deln. Legschindeln sind 15 mm stark, bis zu 350 mm breit und bis zu 1200 mm lang. Scharschindeln sind 7 mm stark, bis zu 350 mm breit und bis zu 800 mm lang und werden auf eine Lattung oder Scha­ lung genagelt. Nagellöcher sind vorge­ bohrt. Das Wenden der Schindeln (mit der abgewetterten Seite nach oben) verdop­ pelt die Lebenszeit des Daches.

ZIEGEL UND DACHSTEINE  Aus Ton werden Dachziegeln gebrannt, die was­ serundurchlässig und beständig gegen Frost, chemische Einflüsse und UVStrahlung sind. Tonziegel gibt es in einer großen Vielfalt an regionalen Formen, Formaten und Färbungen. Nach Art der Herstellung unterschieden werden: Strangdachziegel (Hohlpfannen, Strang­ falz-, Flach- und Biberschwanzziegel) und Pressdachziegel (u. a. Krempziegel, Falzund Flachdachpfannen sowie der Falz­

ziegel oder die Reformpfannen). Das  geschuppte und vermörtelte Prinzip der Antike wurde zum Großteil durch den Falzziegel abgelöst, der eine höhere Dichtigkeit und flachere Dachneigungen (bis zu 10° bei entsprechendem Schicht­ aufbau und Unterdach) ermöglicht. Wei­ tere Vorteile liegen in der Feuerfestigkeit und Kleinteiligkeit, die die Instandhaltung und Montage erleichtert. Dachsteine, aus Beton hergestellt, übernehmen größ­ tenteils die Prinzipien der Tonziegel.

NATURSTEIN UND SCHIEFER Natur­ stein ist ein traditionelles, regionaltypi­ sches Deckungsmaterial. Zu Recht­ eckplatten gehauener, gespaltener und gesägter Schiefer, Kalkstein oder Sand­ stein werden je nach Ressourcenvor­ kommen eingesetzt. Naturstein ist ein aufwendiges, dafür aber langlebiges Dachmaterial. Bei einer Schieferdeckung werden mehrere Typen von Schieferfor­ men, die Schuppe, das Rechteckformat, die Spitzwinkelplatte oder die Bogen­ schnittplatte verwendet. Die Deckung ist

in der EN 12326 sowie über die Fach­ regeln definiert. Je nach Schieferform und Verwendung ergeben sich ­daraus ­verschiedene Deckungen, so die Alt­ deutsche Deckung oder Rechteckschab­ lonendeckung, einfach oder doppelt. Die Befestigung der Platten erfolgt in der ­Regel mit Schiefernägeln, Schieferstiften oder mit Haken. Die Dachflächen müssen eine ausreichende Neigung, mind. 22°, aufweisen. Bei allen Steindeckungen müssen die tragenden Dachlatten eine ausreichende Stärke besitzen.

METALL Metalldeckungen bestehen aus Blechbahnen oder -tafeln (Schare), die senkrecht zur Traufe verlegt werden. ­Materialien sind heute Zink, Kupfer und Aluminium. Aufgrund der absoluten Dampfdichtheit des Materials empfiehlt sich eine zweischalige, hinterlüftete Kon­ struktion. Ebenso sollte diese in sich be­ weglich sein, um temperaturbedingte Längenänderungen aufzunehmen. Das Material besitzt eine hohe Wärmeleit­ fähigkeit, ist elektrolytisch leitend und als nicht brennbar klassifiziert. Die Mindest­

dachneigung für Metalldeckungen be­ trägt 3°. Als Unterkonstruktion ist eine vollflächige, ebene Holzschalung notwen­ dig. Bei der Ausformung der Längsfalze werden verschiedene Ausführungsarten unterschieden, u. a. Einzelstehfalz, Dop­ pelstehfalz, Winkelstehfalz und Leisten­ technik. Die Leistentechnik hat gegen­ über den Stehfalztechniken den Vorteil, dass die einzelnen Schare sich besser unabhängig voneinander ausdehnen und bewegen können, da diese durch Holz­ leisten getrennt sind.

122 Dächer

flachdach

Je flacher das Dach ausgeführt ist, umso dichter muss die Dachhaut ausgebildet sein. Daher werden die Dach­ materialien folgerichtig auch als Abdichtungen und nicht wie beim geneigten Dach als Dachdeckungen bezeich­ net. Die Regeln für Dachabdichtungen sind umfangreich und müssen je nach Dachausführung sorgfältig und in­ dividuell berücksichtigt werden. Als Stand der Technik ­gelten u. a. die sogenannten Flachdachrichtlinien, die im ­Einzelfall zurate gezogen werden müssen. Zu einer Dachabdichtung, die flächig und wasserundurchlässig ist, ­gehören Anschlüsse, Durchdringungen und Fugenausbil­ dungen. Um stehendes Wasser und die Durchfeuchtung der Nähte und Fugen zu vermeiden, werden Flachdächer leicht geneigt. Nach den Flachdachrichtlinien muss die­ ses mind. 2 % oder ca. 1,1° sein, sicherer sind ca. 5 %. Daher gilt es, frühzeitig eine Gefälleplanung zu erstellen, um daraus resultierende hohe Dachaufbauten zu vermei­ den. Die Gefälleausbildung erfolgt durch ein geneigtes Tragsystem, eine Gefälledämmung oder einen Gefälle­ estrich. Das Erscheinungsbild entsteht aus der darunter­ liegenden Konstruktion, die für Lasten und Beanspru­ chungen, Standsicherheit und Wartung geeignet sein muss. Die Trag- und Dämmschichten müssen eben und druckfest sein, Schutzschichten müssen die mechani­ sche Belastung von der Abdichtung fernhalten. Aus­ reichend schwere Nutzschichtaufbauten dienen zusätz­ lich zur Windsogsicherung und können den Brandschutz (Flugfeuer), die Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse (Ozon, UV-Strahlung, Mineralöle, Lösungsmittel) und die thermische Belastung der Dachkonstruktion insbeson­ dere der Abdichtung maßgeblich reduzieren oder verhin­ dern. Hauptsächlich gegen Windsog und Verrutschen so­ wie zur Begrenzung der Wärmedehnung (Faltenbildung) wird die Dachhaut linear oder punktweise geklebt oder mit Schienen bzw. Haltetellern mechanisch gesichert. Chemisch unverträgliche Schichten erfordern Trenn­lagen (Folien), Scherspannungen auf Dachabdichtungen Gleit­ schichten (Vliese, mehrlagige Folien, Kiesschichten).

Um eine dichte Wanne bilden zu können, werden die Ab­ dichtungsbahnen seitlich an den aufgehenden Wänden über die Spritzwasser-, Schnee- und Aufstauhöhe mind. 15 cm hochgeführt und mit einer Leiste mechanisch be­ festigt. Die Stauwasserebene muss auch bei Türanschlüs­ sen u. ä. beachtet werden, allerdings darf sie, bei Vorhan­ densein einer vorliegenden, gedeckten Rinne (Gitterrost) und eines Dachüberstandes reduziert werden, um z. B. eine leichtere Zugänglchikeit zu erreichen. Jede Entwäs­ serungsfläche (Wanne) muss mindestens einen Dachab­ lauf (Speier, Gully) im Gefälletiefpunkt und einen Not­ablauf aufweisen. Schmelzwasser soll ohne erneutes Frieren ab­ laufen können, daher ist auf eine ausreichende Besonnung des Gullys oder eine entsprechende Rohrheizung zu ach­ ten. In der Regel werden Flachdächer heute als nicht be­ lüftetes, gedämmtes Dach ausgeführt  2, dabei ist bei dem Schichtenaufbau die spätere Nutzung zu beachten. Im Gegensatz zu den nicht genutzten Flachdächern be­ nötigen genutzte Flachdächer eine druckfeste Dämmung, und z. B. bei Parkdecks auch eine verschleißfeste Nutz­ schicht über der Abdichtung, die zu komplexen und auf­ wendigen Sonderkonstruktionen führen. Begrünte Dächer  S. 126 müssen ebenfalls als Einzellösung entwickelt werden. Neben dem Standardaufbau für ein ­belüftetes Dach  1, – meist als nicht genutztes Dach – hat sich auch ein sogenanntes Umkehrdach als weitere ­Lösung etabliert. Dabei wird die Abdichtung, mit einer Dampf­ druckausgleichsschicht getrennt, direkt auf die Trag­ schicht und die Wärmedämmung als Schutzschicht ober­ halb der wasserführenden Schicht aufgebracht. Dem Schutz der Abdichtung steht eine Wärmedämmung ge­ genüber, die nicht nur wasserfest sondern auch ver­ rottungsfest und UV-beständig sein muß. Nicht nur die ­verschiedenen Dachaufbauten, auch die verwendeten Dachabdichtungen sind heute robust und vielfältig. ­Neben den bewährten bituminösen Abdichtungen sind es jetzt auch Kunststofffolien und flüssige Kunststoffe, die hö­ here Sicherheiten beim flachen Dach ermöglichen.

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4 Zweiteiliger Dachablauf für Flachdächer mit senkrechtem ­Auslauf, eingebaut in eine größere Aussparung, um Toleranzen der ­Leitungsführungen auszugleichen. Die Aussparung wird später brand­ schutzkonform verschlossen. a Laubsieb b Anschlussmanschette und ­Dichtung c Etageneinsatz d Anschlussmanschette und ­Dichtung e Ablauftopf 5 Attikaablauf mit Klebeflansch für Bitumen-Abdichtungsbahn a Attikaablauf b Sammeltopf c Schiebeflansch d Regenfallrohr

flachdach  123

1 Massives Flachdach, belüftet a Tragschicht b Dampfdruckausgleichschicht c Wärmedämmung d Luftschicht e Holzschalung auf Unter­ konstruktion f Abdichtung

a

2 Massives Flachdach, nicht ­belüftet a Tragschicht b Voranstrich, Dampfdruck­ ausgleichsschicht bzw. ­Notabdichtung c Wärmedämmung im Gefälle d Trennlage e zweilagige Abdichtung f Auflast

b

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3 Umkehrdach a Tragschicht b Dampfdruckausgleichsschicht c Abdichtung d Drainschicht e Wärmedämmung, druckfest, wasserfest e Trennlage f Auflast

6 Darstellung beispielhafter ­Abdichtungslösungen analog zu den Flachdachrichtlinien a Abdichtung der Attika b Abdichtung am aufgehenden Mauerwerk, mind. 15 cm über der wasserführenden Schicht c Abdichtung von Durchdringun­ gen, mind. 15 cm über der wasser­ führenden Schicht d Sonderkonstruktion, z. B. mit Rinne bei barrierefreien Über­ gängen

d

6

7 Ausbildung des Randabschlus­ ses einer Dachkonstruktion für ein belüftetes Flachdach in zwei gegensätzlichen gestalterischen ­Ausführungen a auskragendes Dach mit schma­ lem, schirmartigem Abschluss b auskragendes Dach mit einem breiten, plattenartigen Attikaprofil Der äußere senkrechte Schenkel von Attikablechen soll den oberen Rand von Putz oder Bekleidungen überlappen, bei einer Gebäudehöhe bis 8 m > 5 cm bis 20 m > 8 cm über 20 m > 10 cm 7a

b

124 Dächer

dachab dich t ungen

BITUMEN Bitumen wird aus Erdöl gewonnen und hat eine besondere Eigenschaft: Es wird bei ca. 130 °C zähflüssig und bei niedrigeren Tem­ peraturen wieder fest. Durch diese spezielle ­Eigenschaft lassen sich Bitumenbahnen nahtlos miteinander verschweißen (flämmen) und sind nach Abkühlung wasserundurch­ lässig. Bitumen-Schweißbahnen haben als Trägermaterial ein Kunststoff- oder Glasvlies, über dessen Qualität die Dehn- und Reiß­ festigkeit gesteuert wird, und können Metall­

einlagen je nach Funktion als Dampfsperre oder als Wurzelschutzfolie erhalten. Dach­ dichtungsbahnen, umgangssprachlich Dach­ pappe oder veraltet und missverständlich Teerpappe genannt, werden dagegen lose verlegt, ge­nagelt oder mit Heißbitumen ver­ klebt. Sie ­bestehen mittlerweile aus in Bitu­ men getränkter Pappe und werden häufig als Trennlage oder Unterdach verwandt. Sie können besandet, beschiefert und talkumiert werden.

VitraHaus, Weil am Rhein, 2010, Herzog & de Meuron

KUNSTSTOFFDACHBAHNEN Thermoplastische Abdichtungsbahnen aus Kunststoff sind als Dachbahnen wasserdicht und werden einlagig verlegt. Sie bestehen u. a. aus Polyvinylchlorid (PVC), Ethylen-Copoly­ merisat-Bitumen (ECB), Polyisobutylen (PIB), Polyolefin-Legierungen (TPO/FPO), EthylenVinylacetat-Copolymer (VAE/EVA), Chlorier­ tes Polyethylen (PEC). Für Dachbahnen aus Kunststoffen gilt eine Mindestdicke von ­1,2–1,5 mm. Bei genutzten Dachflächen wie

Terrassen gilt generell eine Mindestdicke von 1,5 mm, besser sind 2 mm. Je dicker, umso haltbarer. Für die Wasserdichtigkeit ist die Art und korrekte Ausführung der Naht­verbindung ausschlaggebend, die bei thermoplastischen Kunststoffen mit Heißluft durchgängig ver­ schweißt werden können. Als Trägereinlage finden unterschiedliche Mate­rialien Verwen­ dung, am häufigsten werden Glas- und Kunst­ stoffvliese oder Gittergelege eingesetzt. Ränder und Anschlüsse sollten ­fixiert sein.

Sanierung Gasgebläsehalle ­Völklinger Hütte, Völklingen, 2009

ELASTOMERDACHBAHNEN Elastomerbahnen bilden eine eigene Abdich­ tungsgruppe, die aufgrund des – synthetisch hergestellten – Basismaterials häufig auch als Kautschukbahnen bezeichnet werden. Meistens werden heute Folien aus EthylenPro­pylen-Dien-Monomere (EPDM) verwendet. Daneben gibt es Folien aus Chlorsulfonier­ tem Polyethylen (CSM), Nitril-Kautschuk (NBR) und Butyl-Kautschuk (IIR). Die Dich­ tungsbahnen werden mit und ohne Träger­ einlage oder auch mit unterseitiger Glas-

oder Polyester-Vlieskaschierung hergestellt. Nicht beständig sind EPDM-Dichtungs­ bahnen gegen Mineralöle, aliphatische und aromatische Lösungsmittel sowie Salpeter­ säure. Die Bahnen werden einschichtig oder mehrschichtig sowie mit Schweißrand oder Schmelzschicht hergestellt. Ihr Einbau sollte grundsätzlich mit 1% Längenzugabe erfol­ gen, da sie hohes Wärmedehn- und Rückstell­ vermögen besitzen. Ränder und Anschlüsse sollten fixiert sein.

Stonehenge Visitor Center, 2014, Denton Corker Marshall

FLÜSSIGKEITSABDICHTUNG Flüssigkunststoffe sind ein- oder mehrkom­ ponentige Materialien, die vor Ort flüssig und nahtlos aufgetragen und durch chemische Vernetzungsreaktion oder durch physikali­ sche Trocknung hergestellt werden. Zusätz­ lich kann eine Armierung durch ein Vlies erfol­ gen. Basis sind in der Regel Polyurethan- oder Epoxidharze. Durch eine chemische Reaktion härtet das Material nach dem Abbinden zu ­einer dauerelastischen, fugenlosen Abdich­ tung aus, die sich komplexen baulichen Gege­

benheiten anpassen kann. Die Abdichtung haftet vollflächig auf dem Untergrund und wird daher von Wasser nicht unterlaufen. ­Begeh- oder befahrbare Flächen erhalten ­zusätzlich eine schützende Nutzschicht. Die Versiegelung kann farbig gestaltet und in ­unterschiedlichen Oberflächenvarianten wie z. B. rutschhemmend gewählt werden. Das Material verträgt sich mit vielen anderen Ab­ dichtungsmaterialien und kann somit auch für Sanierungen eingesetzt werden.

Erweiterung Städel Museum, Frankfurt am Main, 2012, ­Schneider + Schumacher

dachabdichtungen  125

Das Verlegen von Bitumenbahnen erfolgt mehrlagig mit einer Nahtund Stoßüberdeckung. Die Bahnen werden vollständig über die ge­ samte Fläche verklebt, indem die Unterseite der Bahn mithilfe eines Propanbrenners erhitzt wird. Dane­ ben gibt es das Kaltselbstklebe­ verfahren. Um hitzeempfindliche Dämmstoffe nicht zu beschädigen, werden beide Verfahren häufig kombiniert. Die Verlegung ist tem­ peraturunempfindlich, benötigt aber Brandschutzvorkehrungen.

Kunststoffdachbahnen werden auf einem Kunststoff-Vlies als Trenn­ lage auf dem Dach ausgerollt und in Bahnen verlegt. Sie werden in Streifen oder punktuell quellver­ schweißt oder verklebt. Mechani­ sche ­Befestigung erfolgt z. B. linear über Flachbänder oder punktuell über Halteteller. Die einzelnen ­Bahnen werden durch ein Heißluft­ verschweißen miteinander wasser­ dicht verbunden. Sicherung durch Auflast z. B. durch eine Gesteins­ schüttung oder Betonplatten.

Das Verlegen erfolgt über eine voll­ flächige Verklebung mithilfe einer Selbstklebeschicht oder produkt­ bezogenen Systemklebstoffen, z. B. mit Polyurethan, aber auch mit Heißbitumen bei bitumenverträg­ lichen Bahnen. Mechanische Befes­ tigung, z. B. linear über Flachbänder oder punktuell über Halteteller. ­Sicherung durch Auflast bei lose verlegten Bahnen, gegen Windsog gesichert über flächige Auflast, z. B. durch eine Gesteinsschüttung, Betonplatten oder Vegetations­ schichten.

Die Verarbeitung von Flüssigab­ dichtungen erfolgt im DreischrittVerfahren. Der Untergrund muss entsprechend vorbehandelt sein und die Arbeiten müssen bei tro­ ckener Witterung ausgeführt wer­ den. Der flüssige Polyesterharz wird zu zwei Drittel vorgelegt, dann wird bei Bedarf das Kunststoffvlies blasen- und faltenfrei eingelegt und darauf das restliche Drittel des Materials bis zur Sättigung aufge­ rollt und ggf. versiegelt.

126 Dächer

gründach

Begrünungen von Dächern haben sich als eigenstän­diger, ökologischer Abschluss der Gebäudehülle ent­wickelt. Während das raue Klima im europäischen Norden bei ein­ fachen historischen Häusern wirkungsvolle, sogenannte Grassodendächer hervorrief, ist es heute der hohe Grad der städtischen Verdichtung, der begrünte Dächer sowie mittlerweile auch immer mehr begrünte Fassaden be­ günstigt und so das ursprüngliche Laubdach neu inter­ pretiert. Die Pflanzen verbessern messbar das Mikro­ klima, indem sie eine höhere Luftfeuchtigkeit und damit auch Kühlung der Umgebung bewirken, Staub- und Schadstoffe binden, Sauerstoff produzieren, eine wir­ kungsvolle Wärmedämmung darstellen und Regen­wasser speichern. Zusätzlich ergeben sich neue, vielfältige Nutz­ flächen, vor allem auf innerstädtischen Flachdächern, für sportliche bis hin zu gärtnerischen Aktivitäten. Der spe­ zielle Dachaufbau und vor allem die Konstruktionshöhen müssen schon in der Planung berücksichtigt werden. ­Dabei wird zwischen einer extensiven und intensiven so­ wie einem einschichtigen oder mehrschichtigen Aufbau

unter­schieden. Grundlagen für die technische Umset­ zung, die fachlich sorgfältig begleitet werden muss, fin­ den sich in der normativen Begrünungsrichtlinie des FLL. Extensive Begrünungen haben einen geringeren Aufbau als ­intensive und erlauben daher nur dünne Vegetations­ schichten mit geringem Wasserbedarf. Die trockenresis­ tenten  Blumen, Moose, Kleinballenpflanzen, Flechten und Sedumkräuter werden auf Substraten, durch ihr Tro­ ckengewicht oder zusätzliche Matteneinlagen gegen Windsog gesichert, eingesetzt. Die intensive Dachbegrü­ nung benötigt je nach Bepflanzung unterschiedlich hohe ­Humusschichten. So bedarf ein Rasen in der Regel ca. 20–30 cm, Sträucher ca. 50–70 cm und Bäume ca. ­80–130 cm. Diese hohen Lasten müssen beim Erstellen des Tragwerkes berücksichtigt werden, genauso wie eine spätere aufwendigere Pflege bis hin zu einem automa­ tischen Bewässerungssystem. Die Schichtfolgen haben gleiche Grundprinzipien und reichen vom wirtschaft­ lichen, aber risikoreicheren einschichtigen Aufbau bis zur komplexen mehrschichtigen Bauweise.

Gleitschicht zum Schutz vor mechanischer Beschädigung und eine Drainschicht als tem­ porärer Wasserspeicher und Ableitung von Überschusswasser zu den Entwässerungs­ einrichtungen eingebracht. Durch eine da­ rauffolgende Filterschicht wird verhindert, das Fein­teile aus den oberen Schichten, der ­Vegetationstragschicht und der Vegetations­ schicht, die Dränage einschlämmen. Die ­Begrünung ­bestimmt dann die Höhe der Trag­ schicht.

Die hier beschriebenen Dachaufbauten ­zeigen exemplarisch die ­unterschiedlichen Schichten und Konstruktionshöhen exten­ siver und intensiver Begrünungen. Dabei ­beinhalten alle Aufbauten folgende grund­ sätzliche Schichten, die je nach Bauweise aus verschiedenen Materialien bestehen. Über der Tragstruktur bzw. Wärmedämm­ schicht wird eine Abdichtung und eine Schutzschicht gegen Durchwurzelung vor­ gesehen. Darüber werden eine Trenn- oder

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1 Extensive einfache Dachbegrü­ nung in einschichtiger Bauweise a Dachkonstruktion mit aus­ reichender Tragfähigkeit, ggf. ­Wärmedämmung b 0,5–1 cm Dachabdichtung und Wurzelschutzbahn nach Richtlinie FLL c 0,5–1 cm Trennschicht, z. B. Gummigranulatmatten, auch als Speicherschicht d 8–10 cm Extensivschicht­ substrat als Drain und Vegetations­ tragschicht e Vegetationsschicht: Bepflan­ zung aus dürrebeständigen Pflan­ zenarten wie Sedum-Sprossen, Flachballen-Stauden oder Vegeta­ tionsmatten 2 Extensive Dachbegrünung in mehrschichtiger Bauweise a Dachkonstruktion, ggf. geeig­ nete Wärmedämmung b 0,5–1 cm Dachabdichtung und Wurzelschutzbahn nach Richtlinie FLL c 0,5-1 cm Schutzlage, z. B. Vlies d 2–6 cm Dränage aus Schütt­ gütern, z. B. Lava (Schüttgüter­ dränage), oder Kunststoffen ­(Festkörperdränage) e 0,5 cm Filtervlies f 8–20 cm Extensivschicht­ substrat als Vegetationstrag­ schicht g Vegetation: Bepflanzung aus ­dürrebeständigen Pflanzenarten, aufgebracht durch Saat, SedumSprossen, Flachballen-Stauden oder Vegetationsmatten 3 Intensive Dachbegrünung in mehrschichtiger Bauweise a Dachkonstruktion, ggf. ­geeignete Wärmedämmung b Dachabdichtung bzw. Wurzel­ schutzbahn c 1 cm Schutzlage aus Vlies, ­Gummigranulatmatten o. Ä. d 6–12 cm Dränage e 0,5 cm Filtervlies f 20–120 cm Intensivschichtsub­ strat als Vegetations­tragschicht g Vegetationsschicht Bepflanzung vergleichbar mit einem ebenerdigen Garten, mit Rasen, Stauden, Gehölzen, Bäumen

gründach  127

4 California Academy of Sciences, San Francisco, 2008, Renzo Piano Building Workshop: Das Dach des Museums wird zu einer zusätz­ lichen Freifläche im innerstädti­ schen Kontext. 5 Edgeland House, Austin, 2012, Bercy Chen Studio: Das ­Gebäude wird durch das extensiv begrünte Dach in die Landschaft ein­gebunden.

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6 Regeldetail einer extensiven ­Begrünung als Satteldachfirst ­sowie als Traufpunkt und First bei einem Pultdach a Vegetationsschicht b Vegetationstragschicht c Filterschicht d Dränageschicht e Trennschicht f Wurzelschutzschicht g Abdichtung h Wärmedämmschicht i Tragschicht j Randstreifen

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Gründächer müssen an den ­Rändern, auch zu angrenzenden ­Wänden wie der Attika, einen in der Regel 50 cm breiten Kiesstrei­ fen aus Brandschutzgründen und zur Aufnahme von Entwässerungs­ punkten vorsehen. Flachdächer mit 1° bis 5° Dach­ neigung eignen sich gut für eine Be­ grünung. Gefällelose Dächer müs­ sen bei der Bepflanzung mögliche Staunässe berücksichtigen. Neben Flachdächern können auch Steil­ dächer bis zu 45° Neigung begrünt werden, dabei müssen ab ca. 20° Dachneigung sogenannte Schub­ schwellen gegen ein Verrutschen der Vegetationstragschichten ein­ gelegt und der Wasser­haushalt über Speicherschichten reguliert werden. 6

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u m h ü llen u n d ko ns t ruier en B eispiele

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Gemeinde zen t rum st. anne in colchest er , grossb ritannien DsDhA , lond on

130

L andesarchiv Nordrhein-West falen in D uisb urg, Deu tschland Ort ner & Ort ner Baukunst, Wien / Köl n

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svalbard science cen t re in longy earby en , norwegen jarm und  / vigsn ÆS AS ARKITEKT ER , oslo

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mensa der k an tonsschule in we t tingen , schweiz :Ml zd, biel

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FR AC Nord -Pas de Calais in D ünkirchen , Fr ankreich L acaton Vassal , Paris

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wohnhaus in minamit uru - gunn , japan takeshi hosak a , Yokohama

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130  Beispiele

Gemeindezentrum St. Anne in colchester, gross­britannien dsdha, London

Das L-förmige Gemeindezentrum, das sich durch seine Proportion und Form am Übergang von kleinparzelliger Wohnbebauung und Heidelandschaft in den Kontext ein­ fügt, beherbergt neben einem Café mehrere öffentliche Veranstaltungsräume. Darüber verfügt es über ein soge­ nanntes Sure Start Center, eine staatliche Einrichtung mit Angeboten zur Kleinkindbetreuung, frühkindlicher Er­ ziehung, Gesundheitsvorsorge und Familienberatung. Die aus acht gegeneinander verschränkten Dreiecken zusammengesetzte Dachlandschaft nimmt geschickt die hügelige Topografie der Umgebung auf. Sie ist weit­ hin von umliegenden Straßen und Grünflächen aus zu se­ hen und macht das Gebäude zu einem lokalen Wahrzei­ chen. Die Außenhaut wird hier ohne Differenzierung für alle Bauteile einschließlich des Dachs einheitlich gestal­ tet. Sie setzt sich aus einer Holzlattung und grauen Putz­ flächen zusammen.

Die hölzerne Hülle ist als hinterlüftete Konstruktion vor einer dampfdiffusionsoffenen Fassadenmembran (Wand) beziehungsweise über einer Dachdichtungsbahn (Dach) als wasserführende Schicht ausgeführt. Die Lattung be­ steht aus Thermoholz, das durch eine Kombination von Hochtemperaturtrocknung und thermischer Behandlung ohne Verwendung chemischer Holzschutzmittel eine ­verbesserte Haltbarkeit gegenüber unbehandeltem Holz aufweist. Die Primärkonstruktion besteht aus einer Holz­ ständerwand, die mit bituminierten Holzfaserplatten aus Holzabfällen bekleidet ist und teilweise mit Stahl­profilen verstärkt wurde. Im Sockelbereich kommen als Putz­ träger speziell für den Einsatz in feuchten Umgebungen geeignete phenolharzverleimte und beschichtete Sperr­ holzplatten (WBP) zum Einsatz. Besondere Aufmerksam­ keit wurde auf die aus der komplexen Gebäudegeo­metrie resultierenden komplizierten Anschlüsse der Bekleidung gelegt. Um die gestalterisch gewünschten scharfen Geh­ rungen zwischen Dach und Wand zu lösen, wurden ge­ meinsam von einem Handwerksbetrieb und den Archi­ tekten anhand von Modellen bis hin zum Maßstab 1:1 Techniken entwickelt, die eine qualitativ hochwertige und praktikable Ausführung ermöglichten.

Lageplan, M 1:1000 Ansicht Süd Grundriss Obergeschoss Grundriss Erdgeschoss M 1:500 a Café b Gemeinschaftsraum c Küche d Lager e WC f Familienraum g Kinderkrippe h Terrasse i Wartezone j medizinischer Bereich k Büro l Sozialraum Längsschnitt M 1:500

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Vertikalschnitt Gemeinschafts­ raum, M 1:20

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1 Oberlicht Isolierverglasung, rahmenlos Laibungen GK-Platte 12,5 mm

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2 Dachaufbau Lattung Thermoholz nordische Kiefer 25 mm Insektenschutznetz Lattung 38/25 mm mit versiegelten Befestigungen Konterlattung 100/50 mm in ­Dachdichtungsbahn, einlagig Wärmedämmung 100 mm Dachdichtungsbahn, einlagig WBP-Sperrholzplatte 18 mm Sparren 200/50 mm in Stahl­ rahmen UB 457 × 191 × 71 mm GK-Platte 12,5 mm, abgehängt 3

3 Stahlprofil UC 203 × 203 × 71 mm 4

5

4 Wandaufbau Lattung Thermoholz nordische Kiefer 18 mm Insektenschutznetz Vertikallattung 50/38 mm Membran, diffusionsoffen Bituminierte Holzfaserplatte 15 mm Holzrahmen 200/50 mm mit Mineralwolldämmung 200 mm Holzrahmen 75/50 mm Dampfsperre GK-Platte 12,5 mm 5 Fenster Isolierverglasung in Aluminium­ rahmen, Fensterbank Aluminium

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6 Wandaufbau Putz auf Putzträgergewebe, 12 mm metallisch WBP-Sperrholzplatte 18 mm Holzrahmen 200/50 mm mit Mineralwolldämmung 200 mm Holzrahmen 75/50 mm mit Mineralwolldämmung 75 mm Dampfsperre GK-Platte 12,5 mm 7 Sockel Putz auf Putzträgergewebe 12 mm Stahlbetonsockel 200 mm Holzrahmen 75/50 mm mit Mineralwolldämmung 75 mm Dampfsperre GK-Platte 12,5 mm 8 Bodenaufbau PVC-Bodenbelag Spanplatte 22 mm Wärmedämmung EPS 100 mm mit integrierter Fußbodenheizung PE-Folie Balkendecke mit Zwischenbau­ teilen

BEISPIELE  133

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Horizontalschnitt Gemeinschafts­ raum, M 1:20

134  Beispiele

Landesarchiv Nordrhein-Westfalen in Duisburg, DEUTSCHLAND Ortner & Ortner Baukunst, Wien / Köln

Der am Duisburger Innenhafen gelegene verklinkerte Ge­ treidespeicher aus dem Jahr 1936 bietet mit seinem präzise ausgeführten Stahlbetonskelett die ideale Vor­ aussetzung für eine Umnutzung. Wo einst Getreide ge­ lagert wurde, entstand der größte Archivbau Europas mit ca. 148 km Regallänge. 70 m hoch erhebt sich ein neuer Archivturm aus der Mitte des ehemaligen Speichersilos, gut sichtbar über die Stadtgrenzen Duisburgs hinaus. Die Öffnungen und die Dachflächen des be­stehenden Spei­ chers wurden geschlossen, um die Archivalien vor Tages­ licht zu schützen und eine notwendige Luftdichtigkeit bei gleichbleibendem Raumklima zu ­garantieren. Grundle­ gendes Gestaltungselement ist eine massive Außenhaut aus Ziegeln, die dem Archivturm eine skulpturale Anmu­ tung gibt. Die technisch erforderlichen Fassadenele­ mente, wie Entwässerungsrinnen und Fassadensiche­ rungen, treten optisch gänzlich in den Hintergrund. Das Denkmal bleibt in seiner historischen Struktur und Funk­ tion ablesbar.

Die erforderliche Wärmedämmung wurde auf der Innen­ seite angebracht, um das äußere denkmalgeschützte Fassadenbild zu bewahren. Das vorhandene Mauerwerk besteht aus Vollziegeln in einem historischen Ziegel­ format mit den Abmessungen 25/12/6,5 cm. Die neu er­ richteten Außenmauerwerke wurden in diesem Format erstellt. Durch Vor- und Rücksprünge im Mauerwerk ent­ steht ein fein gegliedertes Ornament mit textiler Wirkung. Die Farbigkeit und Textur der neuen Ziegel greift die ­ursprüngliche Oberfläche der Bestandsziegel auf, die durch ihre Patina Zeugnis der Industriegeschichte Duis­ burgs sind, setzt sich aber in Farbigkeit und Ornamentie­ rung vom alten Speichergebäude ab. Wie ein Haus im Haus integriert sich auch die Tragstruk­ tur des Neubaus in die bestehende Substanz, die nach dem Umbau die Horizontallasten abträgt und die Funk­ tion der Gebäudehülle im Bereich des Bestands über­ nimmt. Die vertikale Struktur des größtenteils geschlos­ senen Stahlbetonturms fungiert als Sekundärtragwerk für die hinterlüftete Vormauerschale aus Ziegel im alten Reichsformat, während sich eine Stahlkonstruktion im ­Innenraum wie Manschetten um die bestehenden Be­ tonstützen gruppiert, um die Verkehrslasten aus dem ­Archiv unabhängig vom Bestandsbau in den Baugrund abzuführen.

Aufnahme Gebäudebestand vor dem Umbau Schnitt Archivturm, M 1:1000 Ansicht nach dem Umbau Grundriss Erdgeschoss, Grundriss 5. Obergeschoss, Grundriss 18. Obergeschoss, M 1:1000 a Magazin b Bibliothek c Vortrag d Lesesaal e Anlieferung f Restaurierungswerkstatt

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Vertikalschnitt Archivturm, M 1:50 1 Dachaufbau – Kaltdach Dachaufbau Turm, Neigung 49° Schienensystem aus Metall Stabförmige Ziegelbaguette auf Aluminiumkern aufgefädelt, Erhalt der Ornamentsstruktur Unterkonstruktion HEA 120 auf Hauptträger IPE 600 2 Detail Traufe Dach Turm Betonfertigteil mit Klinkerriemchen ausgebildet, horizontale Oberflächen werkseitig hydrophobiert Befestigung Betonfertigteil auf Konsole Abdichtung dreilagig, diffusionsoffen, druckfest Dämmung 180 mm Dampfbremse (Notentwässerung Betonunterzug) 3 Detail Ziegelfassade Turm Ziegel – Vormauerschale 120 mm im historischen Reichsformat 250 × 120 × 65 mm Luftraum Betonwand – Ziegelschale 200 mm darin teilweise Dämmung 180 mm mit 20 mm Toleranz zum Verblendmauerwerk Stahlbeton 400 mm Innenputz 25 mm 4 Detail Turmfenster Hochwärmegedämmtes Aluminiumfenster mit 3-fach hochdämmender Wärme-/­ Sonnenschutzverglasung, Abdichtung hochdämmende Zarge mit luftund dampfdichten Bauanschlussprofilen Sturz und Brüstung als Betonfertigteil mit Klinker­ riemchen ausgebildet, Brüstung mind. 2 % Gefälle, horizontale Oberflächen werkseitig hydrophobiert mit Rücksprüngen Befestigung über Konsolen 5 Detail Aufmauerung Attika Ziegelverband wie bestehender Speicher im ­historischen Reichsformat; Abstimmung der ­Lagerfugen auf das Mauerwerk Bestand Beton 250 mm Bitumen 6 Detail Außenwand Archiv – Bestand Ziegelmauerwerk – Bestand ca. 380 mm, historisches Reichsformat 250 × 120 × 65 mm Mineralische Dämmung 180 mm Toleranzfuge 20 mm Mauerwerk, Kalksandstein 175 mm Befestigung durch Mauerwerksanker Innenputz 25 mm Horizontalschnitt M 1:20 7 Detail Ortgang Turm – Horizontalschnitt Traufe Turm, Neigung 49° Schienensystem aus Metall Stabförmiges Ziegelbaguette in festgelegter Form und Stärke auf Aluminiumkern aufgefädelt unter Beibehaltung der Ornamentstruktur Unterkonstruktion Hauptträger (Sparren) IPE 600 Im Bereich Warmdach: Abdichtung dreilagig, diffusionsoffen, Dämmung 180 mm Dampfbremse Stahlbetondecke

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138  Beispiele

Svalbard science centre in longyearbyen, norwegen jarmund/vigsnÆS AS ARKITEKTER, Oslo

Die auf halber Strecke zwischen norwegischem Festland und Nordpol gelegene Inselgruppe Svalbard beherbergt eines der weltweit wichtigsten Labore der Arktisfor­ schung. Das Svalbard Science Centre vergrößert die Flä­ che des bestehenden Universitätsgebäudes aus den 1990er-Jahren um das Vierfache und erweitert die Nut­ zungen um ein Museum, eine Bibliothek, das norwegische Polarinstitut sowie Räume für die Inselverwaltung. Ge­ bäudeform und Fassadengestalt sind eine Reaktion auf die arktische Landschaft und die herrschenden klima­ tischen Bedingungen. Mittels Computersimulationen und physischer Modelle wurde eine Form für die Hülle entwickelt, die verhindert, dass sich Schneeverwehungen anhäufen können. Auch Fenster und Eingänge sind so angeordnet, dass sie jeder­ zeit zugänglich bleiben. Die Aufständerung des Baus auf 390 Bohrpfählen sorgt dafür, dass der Wind den feinen

Schnee frei unter dem Gebäude und davon weg bewegen kann und verhindert damit das Schmelzen des tragenden Permafrostbodens. Die expressive Außenwirkung des Gebäudes wird durch die architektonische Haltung, ein Material gleichsam für Wände und Dächer zu verwenden, unterstützt. Kupfer­ bleche in Stehfalzdeckung überziehen die komplette ­Außenhaut und unterstreichen den Eindruck einer homo­ genen Hülle. Kupfer hat zudem den Vorteil, auch bei ext­ remer Kälte, wie sie auf Svalbard im Winter herrscht, gut bearbeitbar zu bleiben, was eine größere zeitliche Flexi­ bilität in der Bauphase erlaubt. Die Tragkonstruktion und die Einbauten bestehen primär zur Vermeidung von Wärme­brücken aus Holz und dienen einer einfachen Be­ arbeitung der per Schiff angelieferten Elemente auf der Baustelle. Die komplex geformten, kiefernholzverschal­ ten Innenräume sind hell und warm gestaltet, um der Ein­ tönigkeit des Polarwinters entgegenzuwirken. In den großzügigen Foyer- und Erschließungsbereichen neh­ men die Handläufe der Treppen die Materialität der Außen­haut auf und tragen damit zu einem einheitlichen Gestaltungsprofil bei.

Südansicht des Science Centres vor dem Hintergrund des schnee­ bedeckten Küstengebirges.

BEISPIELE  139

Querschnitt Längsschnitt Grundriss Erdgeschoss,  M 1:1000

140  Beispiele

4

Vertikalschnitt M 1:50 Lehrräume und Büros Universität Horizontalschnitt M 1:20 Fensterbänder

3

BEISPIELE  141

1

2

Vertikalschnitt Bibliothek M 1:20 1 Dachaufbau Kupferblech 0,8 mm Unterdachbahn OSB-Platte, gelocht 21 mm Lattung 36 mm Unterdachbahn Holzfaserplatte 24 mm Balkenlage 198/50 mm, dazwischen Mineralwolle 198 mm Dampfsperre Lattung 48 mm, dazwischen Dämmung 48 mm GK-Platte 13 mm

3

2 Primärtragwerk Balken Brettschichtholz 160/200 mm Träger Brettschichtholz 1000/220 mm Schalung Kiefer geschlitzt 12 mm 3 Isolierverglasung in Aluminium­ rahmen ESG 6 + SZR 16 + ESG 6 mm, U-Wert 1,1 W/m²K 4 Wandaufbau Kupferblech 0,8 mm Unterdachbahn OSB-Platte, gelocht 21 mm Lattung 36 mm Kunststoffbahn Balkenlage 198/50 mm, dazwischen Mineralwolle 198 mm Dampfsperre Lattung 48 mm, dazwischen Dämmung 48 mm Schalung Kiefer 12 mm 5 Fußbodenaufbau Parkett Esche 24 mm Estrich 80 mm Wärmedämmung PS-Schaum 220 mm Stahlbeton 265 mm

4

5

142  Beispiele

mensa der kantonsschule in wettingen, Schweiz :MLZD, BIEL

Der Erweiterungsbau nimmt die Form der historischen sogenannten Löwenscheune aus dem frühen 19. Jahr­ hundert auf und führt diese weiter. Im Inneren bieten vier Geschosse der für den Betrieb in der feinfühlig sanierten Scheune liegenden Cafeteria sowie des Speisesaals nöti­gen Infrastruktur ausreichend Raum. Die tragende Struktur ist auch im Bereich des Sattel­ daches komplett in Stahlbeton ausgeführt. Eine 180 mm starke Mineralwolledämmung sorgt für adäquaten Wärme­schutz. Als äußerste Schicht umhüllen 400 per­ forierte Aluminiumplatten ohne Unterscheidung zwi­ schen Wand und Dach das Volumen. Diese sind im Coli­ nalverfahren, bei dem die Bleche in einer Metallsalzlösung mittels Wechselstrom elektrolytisch eingefärbt werden, anodisiert. Die Materialwahl ist eine Anspielung auf die Rolle von Metall als wertvollem Rohstoff im Mittelalter

und schlägt somit einen Bogen zur historischen Kloster­ anlage, in die das Gebäude eingebettet ist. Gebrochen wird die strenge, formale Reduktion des Bau­ körpers durch das florale, auf den geschützten Kloster­ garten verweisende Ornament der Metallfassade. Der Künstler Roland Herzog entwarf hierzu ein sechstei­ liges,  aus einer Blüte, einem Zweig sowie vier Blättern der ­Kletterpflanze Clematis bestehendes Stanzwerk­ zeug. Die Lochungen verdichten sich in Teilen der Fas­ sade, während sie in anderen nur sporadisch anzutref­ fen sind. Dort, wo die Verdichtung am größten ist, verstecken sich unter der Haut die aluminiumgefassten Fenster sowie im  Erdgeschoss mehrere Tore. Um den erforderlichen Schutz gegen einen Brandüberschlag im Fassadenzwi­ schenraum zu gewährleisten, sind alle Öffnungen mit ­einer umlaufenden Zarge aus Stahlblech und Brand­ schutzplatten dem Rohbau vorgesetzt. Das bei Sonnen­ schein entstehende Lichtspiel an den Fensteröffnungen integriert die Ornamentik spielerisch in die ansonsten klar und schnörkellos gestalteten Innenräume und ver­ knüpft auf diese Art subtil Außen- und Innenraum.

Lageplan, M 1:5000 Mit seiner abstrakten, dunklen ­Fassade verweist der Neubau auf die Kubatur eines archetypischen Hauses.

BEISPIELE  143

Grundriss 2. Obergeschoss Grundriss Erdgeschoss Schnitt und Ansicht Ost, M 1:500

144  Beispiele

1

2

5

3

6

4

BEISPIELE  145

Vertikalschnitt, M 1:50 Horizontalschnitt Fenster, M 1:20 1 Dachaufbau Aluminiumblech im Colinalverfahren gefärbt, gestanzt 2 mm Hinterlüftung 125 mm Unterkonstruktion, punktuell befestigt, abgedichtet und thermisch getrennt Unterdachbahn, diffusionsoffen Mineralwolle 80 + 100 mm Stahlbeton 250 mm, Dachneigung 38° integrierte Regenrinne, Blech abgekantet, 2 mm 2 Wandaufbau Metallfassade Aluminiumblech im Colinalverfahren gefärbt, gestanzt 2 mm Hinterlüftung 160 mm Unterkonstruktion, punktuell befestigt, abgedichtet und thermisch getrennt Fassadenbahn, diffusionsoffen Mineralwolle 80 + 100 mm Stahlbeton 200 mm Innenputz 15 mm 3 Fenster Brandschutzplatte 20 mm Mineralwolle 20 mm Brandschutzplatte 20 mm Abdichtung Rahmen und Stahlbeton Brandschutzzarge E160 Putzflügel Isolierverglasung in Aluminiumrahmen U-Wert 1,1 E/m²K Sturz und Leibung: Blech 1,5 mm, verdeckte Montage Schwelle: Blech 1,5 mm auf Holzbrett, verdeckt montiert Metallfassade vor dem Fenster durch­ laufend, Stanzung für Durchsicht 4 Wandaufbau Sockel Wassersperre Schaumglas 160 mm Stahlbetonfundament Flachrinne 100 mm mit Gussrost Anschluss an den Fensterrahmen: Feuchtigkeitssperre Trittschallfolie Stellstreifen 5 Deckenaufbau 1. Obergeschoss Hartbeton 30 mm Stahlbeton 200 mm Direktabhängung 13,5 mm Unterkonstruktion CD-Profil 2 × 27 mm Akustikplatte 12,5 mm mit gerader Lochung Vlies verspachtelt 10 mm Anstrich 6 Fußbodenbelag EG Naturasphaltplatten 20 mm verlegt in Mittelbettmörtel Estrich 75 mm mit Fußbodenheizung PE-Folie Wärmedämmung EPS 120 mm Trittschalldämmung 20 mm Feuchtigkeitssperre Stahlbeton 200 mm Magerbeton 50 mm

3

146  Beispiele

FRAC Nord-Pas de CALAIS IN DÜNKIRCHEN, Frankreich Lacaton Vassal, Paris

Die vom Fonds régionaux d’art contemporain (Frac) initi­ ierten regionalen Zentren sind in allen 22 Regionen Frankreichs vertreten und dienen der Sammlungen ­zeitgenössischer Kunst. Sie sind alle ausgestattet mit Räumen für Ausstellungen, Veranstaltungen und Biblio­ theken. Für das FRAC Nord-Pas de Calais im nord­franzö­ sischen Dünkirchen haben sich die Architekten bewusst über die Vorgabe des Wettbewerbs hinweggesetzt, das Frac in einer ehemaligen Schiffbauhalle unterzubringen. Die 1949 erbaute Halle AP2 ist ein einzigartiges archi­ tektonisches Objekt und Zeitzeuge des stillgelegten ­Industrieareals, weshalb sie bis auf den Einbau eines ­Brückenkrans nahezu unverändert belassen wurde und mit einem architektonischen Spiegelbild als Neubau mit den selben Dimensionen von 75 m Länge, 24,5 m Breite und einer Firsthöhe von 35 m für die Kunstsammlung und Ausstellungen ergänzt wurde. Der lichtdurchflutete ­Innenraum ist erlebbar und zugleich funk­tional für die

unter­schiedlichen Nutzungen, die sich für das geforderte Raumprogramm des Fracs anbieten. Die Flexibilität ist durch die Auflagerung der Sichtbeton-­Deckenscheiben auf Rasterstützen möglich, sodass tragende Wände überflüssig sind. Der Neubau tritt durch seine Transpa­ renz und Materialität nicht in Konkurrenz mit der ehema­ ligen Industriehalle. Die unteren Geschosse haben eine innen liegende Hülle aus Schiebe­türen mit Doppelvergla­ sung, vor der im Abstand von 2 m die eigentliche Außen­ hülle in Form einer transparenten, bioklimatischen Ge­ bäudehülle aus transparenten Polycarbonatplatten und einer aufblasbaren doppelwandigen ETFE-KunststoffFolie liegt. Öffnungsflügel und Verschattungsmarkisen im Dach sor­ gen für ausreichend Ventilation und verhindern eine ­Aufheizung des Raumes. Neben dem gewünschten Ausdruck und der Versorgung der Ausstellungsräume mit Tageslicht spielen auch öko­ nomische Faktoren eine Rolle. Das verwendete Material Kunststoff ist günstiger als eine herkömmliche Lösung mit einer Glaskonstruktion und kann durch den Vorferti­ gungsgrad bzw. die Verwendung von Fertigteilen wirt­ schaftlicher erstellt werden und gleichzeitig eine eigene Identität ausbilden.

BEISPIELE  147

i

e e c

Lageplan, M 1:10 000 Ansicht Querschnitte Grundriss Erdgeschoss Bestand und Neubau alle M 1:1000

e

a alte Werfthalle b Eingang mit Café c offene Plattform d Ausstellung e Zwischendepot / Lager f Loggia g interne Straße h Forum i Belvedere Ausstellungsbereich Forum Innenraum

e

a

i

a

h

g

d

b

d

c

e

a

d

i

f

148  Beispiele

1

Bestand

Neubau

BEISPIELE  149

Vertikalschnitt, M 1:50 1 Aufbau Außenhülle transparente, pneumatische ETFE-Kissen­ konstruktion, zweilagig, Foliendicke: 250 µm Feldgröße ca. 2,8 × 15,5 m Umlaufende Verankerung im Klemmprofil für Folienkissen Unterkonstruktion auf der Stahlkonstruktion des Primärtragwerks Verschraubung am Metallrahmen alle 700 mm Luftzufuhr über einen Kompressor mit zwei ­Gebläsen und einem Entwässerungsventil am unteren Folienkissen, nominaler Fülldruck bei 200 / 250 Pa, Integration der Leitungsführung in die Primärkonstruktion mit öffenbaren Elementen für die natürliche Ventilation inklusive Vogelschutznetz Verschattungsmarkise Beleuchtung Entwässerung über Regenrinnen hinter der thermischen Hülle

1

2 Aufbau Innenfassade Innen liegende Fassade aus transparenten ­Elementen – Doppelverglasung, Öffnung über Schiebetüren – oder geschlossenen ­Elementen – Wärmedämmplatte Stahlbetonbalken, Fertigteil Wärmedämmplatte, vorgefertigt montiert Bodenplatte: Hartbeton, geschliffen, versiegelt auf Spannbetonhohlplatte, vorgefertigt

2

1

150  Beispiele

wohnhaus in minamituru-gunn, japan takeshi hosaka, yokohama

Der Wunsch, sich einerseits von der Umgebung zu dis­ tanzieren, andererseits diese dennoch erlebbar zu ma­ chen, führt zu einem spannungsvollen Umgang mit ge­ schlossenen und geöffneten Fassadenelementen. Die drei scheinbar schwebenden weißen Bänder, die wie ge­ stapelte Blöcke eine aus der Landschaft aufragende ab­ strakte Pyramide formen, stehen im Kontrast zur hete­ rogenen Nachbarbebauung. Die unterschiedlich großen Volumina sind ineinandergeschachtelt und definieren Räume mit spezifischem Charakter. Vom geschlossenen Hof über den transparenten Wohnraum bis zum ablesba­ ren Gebäudekern mit Treppe, Küche, Bad und Eltern­ schlafzimmer steigert sich die Privatheit. Dieses Prinzip findet in dem drei Kindern vorbehaltenen Obergeschoss in modifizierter Form seine Fortsetzung.

Eine umfriedende Mauer im Erdgeschoss sowie eine hohe Brüstung im Obergeschoss schützen vor uner­ wünschten Einblicken. Die umlaufende Panoramavergla­ sung öffnet die Räume zum Ausblick in die landschaft­ lich reizvolle, von Bergen und Reisfeldern geprägte Umgebung. Weder horizontale noch vertikale Rahmen­ elemente stören im Erdgeschoss das Verschmelzen von Innen- und Außenraum. Das verwendete 20 mm starke Acrylglas, ab Werk vorgefertigt und in kompletten Ele­ menten auf die Baustelle geliefert, bietet absolute Trans­ parenz ohne Reflektionen und Spiegelungen. Vier glä­ serne Schiebetüren pro Geschoss erschließen Hof und Terrasse. Die innen gedämmte Hülle ist eine über die De­ cken am Gebäudekern verankerte, vorgehängte Stahl­ konstruktion. Die geschlossenen Teile sind mit Sperr­ holzplatten verkleidet, auf die eine glasfaserverstärkte Kunststoffabdichtung aufgebracht ist. Zwei bestehende große Bäume auf dem Grundstück werden Teil der Archi­ tektur, indem sie im wechselnden Sonnenlicht Schatten­ bilder auf die puristisch weißen Wände werfen.

Die abstrakten, scheinbar schwe­ benden gestapelten weißen ­Blöcke konstrastieren die ländliche Um­ gebung.

BEISPIELE  151

e

d f

a c

d b

Querschnitt Ansicht Süd Grundriss Obergeschoss Grundriss Erdgeschoss alle M 1:500 a Garten b Wohnraum c Küche d Schlafraum e Terrasse f Kinderbereich

152  Beispiele 1

a

b

Vertikalschnitt, M 1:20 2

3

4

1 Dachaufbau Kunststoffbeschichtung, weiß, glasfaserverstärkt Sperrholzplatte, 2 × 12 mm Lattung im Gefälle Sperrholzplatte 12 mm Flachstahl 75/1,2 mm Primärtragwerk Dach a Stahlprofil U 200/90 mm b Stahlprofil IPE 200/100 mm Wärmedämmung 60 mm GK-Platte 9,5 mm Vorhangschiene 2 Wandaufbau Kunststoffbeschichtung, weiß, glasfaserverstärkt Sperrholzplatte, 2 × 12 mm Stahlrohr vertikal 75/40 mm Stahlrohr horizontal 75/75 mm Wärmedämmung 100 mm GK-Platte 9,5 mm Anstrich

c

d

3 Festverglasung Rückverankerung Stahlprofil L 90 × 90 × 7 × 180 mm Halterung aus zwei Stahlprofilen L 65 × 65 × 8 mm und FB 50 × 9 mm Acrylglas 20 mm mit Halteklötzen fixiert, umlaufend abgedichtet, ab Werk vorgefertigt Kondenswasserrinne im Boden­ bereich

5

6

4 Fußbodenaufbau Obergeschoss Teppich 7 mm Sperrholzplatte 12 mm Kantholz 100/40 mm Kantholz 150/60 mm Primärtragwerk Decke c Stahlprofil U 300/90 mm d Stahlprofil IPE 300/150 mm Wärmedämmung 60 mm GK-Platte 9,5 mm 5 Schiebetüren Kantholz 120/60 mm zur Rahmen­ befestigung der Schiebetür ESG 5 mm + SZR 12 mm + ESG 5 mm in Kiefernholzrahmen, weiß lackiert Bodenführung 6 Fußbodenaufbau Erdgeschoss Teppich 7 mm Sperrholzplatte 12 mm Lattung 45/45 mm, Trittschall­ dämmung und Fußbodenheizung Sperrholzplatte 24 mm Lattung 50, Wärmedämmung Luftraum Stahlbeton 200 mm Magerbeton 60 mm Sauberkeitsschicht 60 mm

BEISPIELE  153

5

3

Horizontalschnitt Fensterband, M 1:20

u m h ü llen u n d ko ns t ruier en Anhang

k apit el 6

Tabellen und Informationen

156

Normen und Rich t linien ( auswahl )

164

Verbände ( auswahl )

166

Herst eller ( auswahl )

167

Liter at urver zeichniS  / Bil dnachweis

173

inde x

174

156  Anhang

tabellen und informationen

Bauteil / Material

Jahre

Bauteil / Material

Jahre

Einzel- / Streifenfundamente

≥ 50 ≥ 50

Außenanstriche auf mineralischem Untergrund: ­Silikonharzfarbe, Silikatfarbe, Polymerisatharzfarben

15

Fundamentplatten Bodenplatte

≥ 50

Mauerwerkswand

Außenanstriche auf mineralischem Untergrund: Kalkfarbe

8

≥ 50

Außenanstriche auf mineralischem Untergrund: ­Imprägnierung auf Mauerwerk

15

Betonwand

≥ 50

Holzschutzanstriche, außen: Holzlacke, Holzlasuren

8

Holzwand

≥ 50

Holzschutzanstriche, außen: Holzöl/-wachs

5

Stahlbauwand

≥ 50

Holzschutzimprägnierungen, außen: Druckimprägnierung

18

Lehmbauwand

≥ 50

Formsteine mit Betonfüllung

≥ 50

45

Standardtüren: Metall

≥ 50

Putz auf monolithischer Tragschicht: hochhydraulischer Kalk­ mörtel, Mörtel mit Putz- und Mauerbinder, Kalkzementmörtel, Zementmörtel mit Zusatz von Luftkalk, Zementmörtel, Luft­ kalkmörtel, hydraulischer Kalkmörtel, Wasserkalkmörtel

Standardtüren: Holzwerkstoff

40

Putz auf monolithischer Tragschicht: Sanierputzsysteme, ­mineralische Leichtputzsysteme auf porosierter Tragschicht

40

Putz auf monolithischer Tragschicht: Silikatputze, ­Silikonharzputze, Kunstharzputze

30

Standardtüren: Kunststoff

40

Brandschutztüren

≥ 50

Sondertüren: Schallschutztüren, Glastüren

≥ 50

30

Fenster (Rahmen und Flügel): Aluminium, Aluminium-HolzKomposit, Aluminium-Kunststoff-Komposit, Laubholz ­behandelt, Stahl

Putz auf Wärmedämmung: mineralische Putzsysteme, silikatische Putzsysteme, Kunstharzputzsysteme, ­Silikonharzputzsysteme

≥ 50

Bekleidungen: Klinker, Kalksandstein, Sichtbeton

≥ 50

Fenster (Rahmen und Flügel): Kunststoff, Nadelholz behandelt

40

≥ 50

Verglasung: Sicherheits-Isolierglas, 3-Scheiben- / 2-Schei­ ben-Wärmeschutz-Isolierglas, Brandschutz-Isolierglas, Schallschutz-Isolierglas, angriffhemmendes Isolierglas, Sonnenschutz-Isolierglas

Bekleidungen: Naturstein, Kunststein, Betonsteinplatten, Fa­ serzementplatten, Kunstharzstein, Ziegelplatten, keramische Fliesen und Platten, Feinsteinzeug, Steinzeug / Spaltplatten

30

Verfugungsmassen

30

Bekleidungen: harte Belagsmaterialien auf Wärmedämmung

30

Dichtungsprofile

20

Dichtstoffe

12

Dämmschicht als Kerndämmung: Mineralwolldämmplatten, Polyurethandämmplatten, Polystyrol, Blähschiefergranulat, Blähglasgranulat, Blähtongranulat

≥ 50

Abdichtung gegen nicht drückendes Wasser

35

≥ 50

Abdichtungen erdberührt, gegen drückendes Wasser: Dichtungsbahnen

Dämmschicht hinter Vorsatzschale hinterlüftet: ­Mineralschaumplatten, Schaumglasplatten

≥ 50

Dämmschicht hinter Vorsatzschale: Vakuumdämmpaneele

30

Wärmedämmverbundsystem: Mineralwolldämmplatten, ­Polystyroldämmplatten, Polyurethandämmplatten, Holzfaser­ dämmplatten, Holzwolleleichtbauplatten, Korkplatten

40

Wärmedämmverbundsystem transparent

20 40

Abdichtungen erdberührt: Konstruktionen aus ­wasserundurchlässigem Beton

≥ 50

Abdichtungen erdberührt, gegen nicht drückendes Wasser: Dichtungsbahnen aus Bitumen, Spachtelmasse

40

Abdichtungen erdberührt, gegen nicht drückendes Wasser: Beschichtungen und Anstriche

30

Holzbekleidung: Nadelholz behandelt, Laubholz, ­Holzwerkstoff-Systeme

Abdichtungen erdberührt: Abdichtungsschutz aus ­ chutzmauern (Beton, Ziegel, Hartbrandklinker) S

≥ 50

Holzbekleidung: Nadelholz unbehandelt

30

Abdichtungen erdberührt: Abdichtungsschutz aus Hart­ schaumplatten Polystyrol, Noppenbahnen (Polyethylen, ­Polypropylen), Wellplatten faserverstärkt auf Zementbasis

Holzbekleidung: Holzschindeln

≥ 50

40

Metallbekleidungen: Zink, Kupfer, Aluminium eloxiert, ­Aluminium lackiert, Stahl nicht rostend

≥ 50

Abdichtungen erdberührt: Abdichtungsschutz aus ­Granulatmatten, Wellplatten

30

Metallbekleidungen: Stahl galvanisch verzinkt

40

Vorsatzschale hinterlüftet: Kupferblech

≥ 50

Vorsatzschale hinterlüftet: Zink, Stahl nicht rostend

45

Vorsatzschale hinterlüftet: Aluminium-Verbundplatten, korro­ sionsreduzierter Stahl, Stahl galvanisch verzinkt / beschichtet

30

Vorsatzschale, hinterlüftet: Glas

≥ 50

Kunststoffstegplatten transparent: Acrylglasplatten

40

Wärmedämmung erdberührter Bauteile: Perimenterdämmung Schaumglas

≥ 50

Wärmedämmung erdberührter Bauteile: Perimenterdämmung extrudiertes Polystyrol

40

Außenanstriche auf mineralischem Untergrund: Dispersions­ farbe, Dispersions-Silikatfarbe, Weißzementfarbe, ­Kunststoffbeschichtungen auf Beton

20

1 Auswahl der technischen ­Lebensdauer von Bauteilen Die Tabelle enthält die mittlere ­Nutzungsdauer von Bauteilen als Eingangswerte für die Lebens­ zyklusberechnungen, gegliedert nach Bauteilen. Quellenangabe: www.nachhaltigesbauen.de BBSR-Tabelle: Nutzungsdauer von Bauteilen für Lebenszyklus­ analysen nach dem Bewertungs­ system Nachhaltiges Bauen (BNB), Forschungsarbeit Lebens- und ­Nutzungsdauer von Bauteilen, ­Forschungsinitiative ZukunftBau, Erhebungszeitraum: 2008–2010 Bundesministerium für Umwelt, ­Naturschutz, Bau und Reaktor­ sicherheit, Referat Bauingenieur­ wesen, Nachhaltiges Bauen, ­Bauforschung, ehemals Bundes­ institut für Bau-, Stadt- und Raum­ forschung (BBSR) im Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR)

tabellen und informationen  157

Bauteil / Material

Jahre

Bauteil / Material

Jahre

Kunststoffstegplatten transparent: Polycarbonatplatten

30

Deckungen: Beton, Faserzement

≥ 50

Deckungen: Zink, Kupferblech, Stahl nicht rostend

≥ 50

Deckungen: Holzschindeln

≥ 50

Deckungen: Stahl galvanisch verzinkt und beschichtet

45

Deckungen: Stahl galvanisch verzinkt, Aluminium

40

Deckungen: Bitumenschindeln, Bitumen-Wellplatten

25

Vorsatzschale, hinterlüftet: faserverstärkte ­Harzkompositplatten

30

Wandbekleidungen (Systeme): Kunststoff, ­Mehrschichtleichtbauplatten

40

Vorsatzschale: Fugen- und Kompriband, Verfugung, Dehnungsfuge, Profil

40

Vorsatzschale: Unterkonstruktion

≥ 50

Bekleidung Dämmplatten: Mineralschaumdämmplatten, ­Calciumsilikatplatten

≥ 50

Tragkonstruktion: Schrägdach

≥ 50

Tragkonstruktion: Flachdach

Metallbanddeckungen: Stahl nicht rostend, Kupfer

≥ 50

Metallbanddeckungen: Stahlblech galvanisch verzinkt und ­beschichtet

45

≥ 50

Metallbanddeckungen: Aluminiumblech, galvanisch verzinktes Stahlblech

40

Dachflächenfenster (Rahmen): Aluminium, Kunststoff, ­Aluminium-Holz-Komposit

≥ 50

Deckungen: Reet

30

Dachflächenfenster (Rahmen): Aluminium-Kunststoff-­ Komposit

35

≥ 50

Dachflächenfenster (Rahmen): Laubholz, behandelt

40

Dämmschicht als Auf- und Zwischensparrendämmung: Schaumglasplatten, Mineralwollplatten, extrudierte Poly­ styrolplatten, expandierte Polystyrolplatten, Polyurethan­ platten, Faserplatten aus Holz, Hanf, Zellulose

Dachflächenfenster (Rahmen): Nadelholz, behandelt

25

Lichtkuppeln

25

Attikaabdeckungen: Naturstein, Kunststein, Betonfertigteil, Betonsteinplatten, keramische Fliesen und Platten, Feinstein­ zeug, Steinzeug, Spaltplatten, Kupfer, Stahl nicht rostend, Zink

≥ 50

Lichtbänder

20

Attikaabdeckungen: Aluminium, Faserzement

40

Dachausstiege und Luken: Stahl feuerverzinkt (stückverzinkt)

40

Attikaabdeckungen: Stahl galvanisch verzinkt

30

Dachausstiege und Luken: Kunststoff

30

Attikaabdeckungen: Kunststoff

20

Abdichtungsbahnen: Elastomerbahnen, Kunststoffbahnen ­unterhalb der Dämmung

40

Entwässerung (Dachrinnen, Regenfallrohre, Dachabläufe): Stahl nicht rostend, Kupfer, Zink, Alu

≥ 50

Abdichtungsbahnen: Bitumenbahnen unterhalb der Dämmung

30

Abdichtungsbahnen: Bitumenbahnen, Elastomerbahnen, Kunststoffbahnen oberhalb Dämmung mit schwerer ­Schutzschicht

Entwässerung (Dachrinnen, Regenfallrohre, Dachabläufe): Stahl galvanisch verzinkt und beschichtet

40

30

Entwässerung (Dachrinnen, Regenfallrohre, Dachabläufe): Stahl galvanisch verzinkt

30

Abdichtungsbahnen: Bitumenbahnen, Elastomerbahnen, Kunststoffbahnen oberhalb Dämmung mit leichter ­Schutzschicht

20

Entwässerung (Dachrinnen, Regenfallrohre, Dachabläufe): Kunststoff

20

Abdichtmassen: Asphaltmastix, Flüssigabdichtung, ­Gussasphalt unterhalb der Dämmung

Unterdach: Bitumen-Holzfaserplatten

≥ 50

40

30

Abdichtmassen: Asphaltmastix, Flüssigabdichtung, ­Gussasphalt oberhalb Dämmung mit schwerer Schutzschicht

Unterdach: imprägnierte Faserplatten aus Holz, Hanf, ­Zellulose

30

Unterdach: dampfdiffusionsoffene Kunststofffolien

30

Abdichtmassen: Asphaltmastix, Flüssigabdichtung, ­Gussasphalt oberhalb Dämmung mit leichter Schutzschicht

20

Abdichtmassen: Flüssigabdichtung oberhalb Dämmung ohne Schutzschicht

≥ 50

20

Zwischen-, Auf- und Untersparrendämmung: Mineralwolle, Polystyrol, Polyurethan, Blähgranulat, nachwach­ sende Dämmstoffe (z. B. Holzdämmstoffe, Zellulose, Kork, Leichtlehmmischung, Flachs, Wiesengras, Hanf)

Schwere Schutzschicht: extensive Begrünung

40

≥ 50

Schwere Schutzschicht: Bekiesung, Verlegeplatten, Intensive Begrünung

30

Absturzsicherung, Trittstufen, Laufflächen, Laub- und Schneefangvorrichtungen, Blitzschutzanlagen: Stahl ­feuerverzinkt (stückverzinkt), Stahl nicht rostend Dachbe- und Dachentlüftung: Stahl galvanisch verzinkt

25

Leichte Schutzschicht: Besplitterung vor Ort, werkseitige Bestreuung

15

Entlüftungsrohre: Kunststoff

25

Beschichtungen: Metallanstrich

12

Deckungen: Schiefer

≥ 50

Deckungen: Ziegel

≥ 50

158  Anhang

Geschwindigkeitsdruck q in kN/m2 bei einer Gebäudehöhe h in ­Grenzen von

Windlastzone

h≤ 10 m

10 m 1500 m üNN und für bestimmte Lagen der Schneelastzone 3 kön­ nen sich höhere Werte als nach der Berechnung ergeben. Informatio­ nen über die Schneelast in diesen Lagen sind von den zuständigen örtlichen Stellen einzuholen. Der charakteristische Wert für Schneelast auf dem Dach ist ­abhängig von der Dachform und dem charakteristischen Wert der Schneelast auf dem Boden. si = sk * μ si die am Bauwerk anzusetzende Schneelast sk lokale charakteristische ­Schneelast am Boden μ Formbeiwert

5 Schlagregen DIN 4108-3 – Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden Teil 3: Klimabedingter Feuchte­ schutz, Beanspruchungsgruppen Schlagregen: Beanspruchungsgruppe I: Gebiete mit Jahresniederschlags­ mengen unter 600 mm sowie ­besonders windgeschützte Lagen auch in Gebieten mit größeren ­Niederschlagsmengen. Beanspruchungsgruppe II: Gebiete mit Jahresniederschlags­ mengen von 600 bis 800 mm ­sowie windgeschützte Lagen auch in Gebieten mit größeren Nieder­ schlagsmengen. Hochhäuser und Häuser in exponierter Lage in Ge­ bieten, die aufgrund der regionalen Regen- und Windverhältnisse einer geringen Schlagregenbeanspru­ chung zuzuordnen wären. Beanspruchungsgruppe III: Gebiete mit Jahresniederschlags­ mengen über 800 mm sowie wind­ reiche Gebiete auch mit geringeren Niederschlagsmengen. Hochhäuser und Häuser in exponierter Lage in Gebieten, die aufgrund der regiona­ len Regen- und Windverhältnisse ­einer mittleren Schlagregenbean­ spruchung zuzuordnen wären.

In jeder Zone ist ein Mindestwert der Schneelast (Sockelbetrag) anzusetzen. Ansonsten gelten für die Berechnung die folgenden Formeln.

Zone 1

Zone 1a

Zone 2

Zone 2a

Zone 3

z. B.: Rheintal, Rheinische Tiefebene

Zone 1 Zone 1 z. B.: Region1a Zone Zone 1um München und Augsburg Zone 1 Zone 1a 2 Zone 1a Zone z. B.: große1a Teile Zone 2 ­Norddeutschlands Zone 2 2a Zone Zone 2 2a Hochschwarzwald, z. B.: Zone 2a Zone 3 Zone Rhön Sauerland,2a Zone 3 Zone 3 Alpenregion, Thüringer z. B.: Zone 3 Wald, Erzgebirge

Berechnungsformel

Schneelast in kN/m²

A = Geländehöhe in m über ­Meeresniveau in m sk = 0,19 + 0,91 * ((A+140)/760)²

> 0,65

wie Zone 1, multipliziert mit 1,25

> 0,81

sk = 0,25 + 1,91 * ((A+140)/760)²

> 0,85

wie Zone 2, multipliziert mit 1,25

> 1,06

sk = 0,31 + 2,91 * ((A+140)/760)²

> 1,10

Dachneigung α

0° ≤ α ≤ 30°

30° ≤ α ≤ 60°

α > 60°

μ1

0,8

0,8 * (60–α) / 30

0

μ2

0,8 + 0,8 * α / 30

1,6

1,6

Beanspruchungs­ gruppe I Geringe Schlagregen­ beanspruchung:

Beanspruchungs­ gruppe II Mittlere Schlagregen­ beanspruchung:

Beanspruchungs­ gruppe III Starke Schlagregen­ beanspruchung:

Außenputz ohne ­ esondere Anforde­ b rungen an den ­Schlagregenschutz

Wasserhemmender Außenputz

Wasserhemmender Außenputz oder Kunstharzputz

Putz

4 Karte Schneezonen

Auf Außenwänden aus Mauerwerk, Wandbauplatten, Beton etc., Holzwolle-Leichtbauplatten und Mehrschicht-Leichtbauplatten Einschaliges Sicht­ mauerwerk mit einer Dicke von 37,5 cm

Zweischaliges Ver­ blendmauerwerk mit Luftschicht und ­Wärmedämmung oder mit Kerndämmung

Sichtmauer­ werk

Einschaliges Sicht­ mauerwerk mit einer Dicke von 31 cm

Fliesen / ­ Platten

Außenwände mit im Dickbett oder Dünnbett ­angemörtelten Fliesen oder Platten

Beton

Außenwände mit gefügedichter Betonaußenschicht

hinterlüftete Bekleidung

Wände mit hinterlüfteten Außenwandbekleidungen

Wärmedämm­ verbundsys­ tem WDVS

Wände mit Außendämmung durch ein Wärmedämmputzsystem oder durch ein zugelassenes Wärmedämmverbundsystem

Holz

Außenwände in Holzbauart mit Wetterschutz

Außenwände mit im Dickbett oder Dünn­ bett angemörtelten Fliesen oder Platten mit wasserabweisen­ dem Ansetzmörtel

Jahresniederschlag unter 600 mm Jahresniederschlag zwischen 600 und 800 mm



Jahresniederschlag über 800 mm, in windreichen Gebieten über 700 mm

5 Karte Schlagregenschutz

160  Anhang

d5

Rsi Wand = 0,13

d4 d3 d2

λ5

d1

λ4 λ3 λ2 λ1 Rse Wand = 0,04

Material

2

R Luftschicht = 0,16

Der U-Wert (Wärmedurchgangskoeffi­ zient) ist ein Maß für den Wärmestrom­ durchgang durch eine ein- oder mehr­ lagige Materialschicht, wenn auf beiden Seiten verschiedene Temperaturen herrschen. Er gibt die Leistung (also die Energiemenge pro Zeiteinheit) an, die innerhalb 1 Sekunde durch eine Flä­ che von 1 m² fließt, wenn sich die beid­ seitig anliegenden Lufttemperaturen stationär um 1 K unterscheiden. Seine ­SI-Maßeinheit ist daher W/(m²*K) (Watt pro Quadratmeter und Kelvin). Der ­U-Wert wird im Wesentlichen durch die Wärmeleitfähigkeit der Mate­ rialien (λ-Wert) und der Stärke der Bau­ teilschichten bzw. den konstruktiven Aufbau bestimmt. Je geringer die ­Wärmeleitfähigkeit der Bauteile, desto ­geringer ist der U-Wert. Ein niedriger ­U-Wert ­beschreibt damit eine gute Wärme­dämmeigenschaft. Der Kehrwert des Wärmedurchgangskoeffizienten ist der Wärmedurchgangswiderstand RT in (m²*K)/W.

Stoffgrößen

Im Falle einer homogenen, unendlich ausgedehnten Wand, welche sich aus hintereinanderliegenden Schich­ ten der Dicken di und der Wärmeleitfähigkeiten λi ­zusammensetzt, berechnet sich die Proportionalitäts­ konstante nach: 1 U=

1 =

RT

Wärmeleit­ fähigkeit in W/mK

Wasserdampf­ diffusionswider­ standszahl

Putz

1200

0,35–0,87

10–35

Kalkzementmörtel

1800

0,87

15–35

Normalbeton

2400

2,10

70–150

Leichtbeton

1600–2000

0,81–1,40

3–10

Porenbeton

500–800

0,19–0,29

5–10

Mauerwerk, Ziegel

700–2000

0,30–0,96

5–10

Mauerwerk, Kalksandstein

1000–2200

0,50–1,30

Dämmziegel

500–600

Hochlochziegel

Rse +

d1/

λ1 +

di /  + λi

…

+ Rsi

U: Wärmedurchgangskoeffizient in W/(m²*K) RT: Wärmedurchgangswiderstand in (m²*K)/W Rse: äußerer Wärmeübergangswiderstand in (m²*K)/W di: Schichtdicke der Schicht Nummer i in m λi: spezifische Wärmeleitfähigkeit der Schicht in W/(m*K) 1 ⁄ λi = Rλi: spezifischer Wärmewiderstand der i-ten Schicht in (m*K)/W d i⁄ λi = Ri: der Wärmedurchlasswiderstand der Schicht in (m²*K)/W Rsi: innerer Wärmeübergangswiderstand in (m²*K)/W

Bauteil

Trockenrohdichte in kg/m3

1 Wärmedurchgangskoeffizient DIN EN ISO 6946:2008-04: Bau­ teile – Wärmedurchlasswiderstand und Wärmedurchgangskoeffizient – Berechnungsverfahren

Dicke in m

U-Wert in W/(m²K)

2 Wärmeleitfähigkeit λ; Beispiel­ werte Materialkenndaten aus­ gewählter Baustoffe 3 Beispielwerte von Wärmedurch­ gangskoeffizienten für Bauteile

Außenwand aus Beton ohne Wärmedämmung

0,25

3,3

Außenwand aus Mauerziegeln ohne Wärmedämmung

0,24 0,365

1,5 0,8

Außenwand aus Mauerziegeln mit Wärmedämmverbundsystem

0,175–0,30

ca. 0,32

5–25

Außenwand aus hochporösem Hochlochziegel, unverputzt

0,5

0,17–0,23

0,08–0,20

5–10

Außenwand Holzrahmenbau, konventioneller Aufbau

0,25

0,15–0,20

1200–2000

0,50–0,96

5–10

Verblendschale

1800–2200

0,81–1,20

50–100

Außenwand aus Massivholz (ohne Wärmedämmung)

0,205

0,5

Naturstein

2600–2800

2,20–3,50

–

Vollholz

600–800

0,13–0,20

40

Außenwand aus Porenbeton

0,365 0,40 0,50

0,183–0,230 0,163–0,210 0,125–0,146

Brettsperrholz

800

0,13–0,20

50–400

Gipsfaserplatte

1000

0,32

13–20

Außenwand mit Mauerwerk-­ Vorsatzschale

0,35

0,75

Gipskartonplatte

900

0,21

8

Elastomere Zwischenlagen

0,002

0,2

Außentür aus Holz oder Kunststoff

–

3,49

Fenster mit 2-Scheiben-Isolier­ verglasung

–

2,8–3,0

Faserdämmstoffe

8–500

0,035–0,05

1

Polystyrol-Hart­ schaum

≥ 15

0,025–0,04

20–300

Polyurethan-Hart­ schaum

≥ 30

0,03–0,045

30–100

Fenster mit 2-ScheibenWärmeschutz­verglasung

–

1,3

Holzwolle-Leicht­ bauplatte

360–570

0,093–0,15

2–5

Fenster mit 3-Scheiben-­ Wärmeschutzverglasung

–

0,5–0,8

Glas

2500

0,8–1,4

–

Lichtbauelement aus Polycarbonat

0,005

ca. 0,83

Stahl

7800

60

–

Aluminium

2700

200

–

3

tabellen und informationen  161

4 Beispielhafte rechnerische Be­ messung des U-Wertes von Wand­ aufbauten nach DIN EN ISO 6946. Die Werte setzen sich aus der ­jeweiligen Materialstärke und den exemplarischen Materialkenndaten aus den Tabellen auf Seite 160 ­zusammen.

Beispiel Berechnung U-Wert für eine mehrschichtige massive Wand aus Tragschicht, Dämmung, Luftschicht und Verblendschale. Die Mauerwerksanker werden über einen Zuschlag berücksichtigt, da nur punktuell eine Durchdringung stattfindet, es sei denn, sie sind ­thermisch getrennt oder aus Carbonmaterial. di

d1

RT

Luft­ schicht

Ver­ blend­ schale

Außen­ über­ gang

0,115 +

0,04 +

0,81

0,16 +

d2

d3

d4

Dämm­ schicht

Trag­ schicht

Innen­ putz

0,10 +

0,24 +

0,015

0,035

0,70

0,87

Innen­ über­ gang

+ 0,13

RT = 0,04 + 0,14 + 0,16 + 2,86 + 0,34 + 0,02 + 0,13 = 3,69 (m²*K)/W U = 1 / RT = 0,27 W / (m²*K)

d1

d2

d3

d4

Beispiel Berechnung U-Wert für eine Außenwand in Holzmassivbau, hinterlüftet mit Installationsebene di Außen­ über­ gang

RT

0,04 +

d1

d2

d3

d4

d5

d6

d7

d8

d9

Holz­ verklei­ dung

Lattung /  Folie

Gips­ faser­ platte

Kon­ struk­ tions­ holz

Holz­ faser­ dämm­ platte

Brettsperrholz

Lattung

Mineral­ wolle

Gips­ faser­ platte

0,02 +

0,03 +

0,015 +

0,20 +

0,20 +

0,094 +

0,06 +

0,05 +

0,015

0,15

0,13

0,32

0,13

0,039

0,13

0,13

0,04

0,32

Innen­ über­ gang

+ 0,13

RT = 0,04 + 0,13 + 0,23 + 0,04 + 1,53 + 5,13 + 0,72 + 0,46 + 1,25 + 0,04 + 0,13 = 9,74 (m²*K)/W U = 1 / RT = 0,10 W / (m²*K) d1

d3 d2

5 Rechnerische Bemessung des U-Wertes für Verglasung Uw Der Wärmedurchgangskoeffizient Uw bezieht sich auf das gesamte Fenster. In diesen Wert fließen die U-Werte für die Verglasung Ug und den Rahmen Uf mit ein. Den Gesamtwert Uw beeinflussen darüber hinaus der lineare ­Wärmedurchgangskoeffizient ψg (g = glazing) und die Fenstergröße. Nach der EnEV darf bei normaler Verglasung der Uw-Wert 1,3 W/m²*K nicht überschreiten. Mit 3-fach-Verglasung werden heute Fenster mit ­einem ­Uw-Wert von 0,8 W/m²*K erzielt. Die Berechnung erfolgt nach DIN EN ISO 10077-1. Für die Bestimmung des Wärmedurchgangskoeffizienten wird folgende ­Formel angewendet: Ag * Ug

+ Af * Uf

Holzfenster, 2-fach-Isolierglas 24 mm mit Argon-Füllung, Standardfenstergröße 1,23 m × 1,48 m, 30 % Flächenanteil des Rahmens an der Gesamtfensterfläche 1,27 * 0,7

+ 0,54 * 1,6

+ 4,19 * 0,08

Uw =

= 1,15 W/m²*K 1,27 + 0,54

Ug 3-fach-Isolierglas 36 mm mit Argon-Füllung: 0,7 W/m²*K Uf Holzrahmen: 1,6 W/m²*K ψg Holzrahmen: 0,08 W/m²*K

+ lg * ψg

Uw = Ag + Af Ug = Wärmedurchgangskoeffizient der Verglasung Uf = Wärmedurchgangskoeffizient des Rahmens ψg = linearer Wärmedurchgangskoeffizient des Isolierglas-Randverbundes, abhängig vom Produkt Ag = Glasfläche Af = Rahmenfläche Aw = Ag + Af lg = Umfang der Innenkante des Rahmenprofils (bzw. sichtbarer Umfang der Glasscheibe)

Fenster im Passivhausstandard, 3-fach-Isolierglas 36 mm mit Krypton-Füllung, Standardfenstergröße 1,23 m × 1,48 m, 30 % Flächenanteil des Rahmens an der Gesamtfensterfläche 1,27 * 0,5

+ 0,54 * 0,85

Uw =

+ 4,19 * 0,08 = 0,78 W/m²*K

1,27 + 0,54 Ug 3-fach-Isolierglas 36 mm mit Krypton Füllung: 0,5 W/m²*K Uf Holz-Alurahmen: 0,85 W/m²*K ψg Holz-Alurahmen: 0,08 W/m²*K

d4/5

d6

d7/8 d9

162  Anhang

Der vorhandene Sonneneintrags­ kennwert S wird berechnet nach der Formel:

Fensterglastyp

Aw,j * g⊥ * FC S=

Σj AG

S: Sonneneintragskennwert Aw,j : die in der Orientierung j ­gelegene Fensterfläche in m²; ­Ermittlung mit lichten Rohbau­ maßen g⊥: Gesamtenergiedurchlassgrad des Fensters FC: Abminderungsfaktor Sonnenschutzvorrichtung AG: Grundfläche des Raumes in m²

Region A: sommerkühl Region B: gemäßigt 1 Karte Sommerlicher Wärmeschutz

Einfachverglasung

0,87

Zweifach-Isolierverglasung

0,75

Zweifach-Wärmeschutz­ verglasung

0,50–0,70

Dreifachverglasung, normal

0,60–0,70

Dreifach-Wärmeschutz­ verglasung

0,35–0,50

Sonnenschutzvorrichtung

Abminderungs­ faktor FC

ohne

1,0

innen liegend, helle Farben

0,8

außen liegend, drehbare ­Lamellen

0,25

außen liegend, Jalousie

0,4

außen liegend, Rolladen

0,3

außen liegend, Markise

0,5

Region C: sommerheiß

p

Lastklasse

gleichmäßig verteilte Last max. kN/m2

1

nur Inspektionstätigkeiten

0,75

2

Arbeiten, die kein Lagern von Baustoffen und Bauteilen er­ fordern

1,50

3

Breitenklasse W06 Maler- und Beschichtungsar­ beiten, Dachdeckungs- und Fassadenbekleidungsarbei­ ten, Verfugungsarbeiten

2,00

4

mind. Breitenklasse W09 Maurer- und Putzarbeiten, Bewehrungs- und Montage­ arbeiten, Fliesen- und Natur­ werksteinarbeiten, Wärmedämm-Verbundsys­ tem-Montage

3,00

5 h3 h2 b1

Gesamtenergie­ durchlassgrad g⊥

h4

b w c

2 Anforderungen an Fassadengerüste

6

h1

w Breite der Gerüstlage c lichter Abstand zwischen den Ständern, c ≥ 600 mm b freie Durchgangsbreite, b ≥ max. {500 mm; c – 250 mm} b1 Abstand zur Fassade ≤ 300 mm p lichte Breite im Kopfbereich, p ≥ max. {300 mm; c – 450 mm} h1 lichte Höhe zwischen den Gerüstlagen h1 ≤ 2,0 m h2 lichte Höhe zwischen den Gerüstlagen und Querriegeln bzw. Gerüsthaltern h3 lichte Schulterhöhe h4 Höhe Seitenschutz h4 ≥ 1,0 m, mind. 0,95 m

4,50 6,00

Breitenklasse

Breite w der Gerüstlage in m

W 06

0,6 < w < 0,9

W 09

0,9 < w < 1,2

W 1,2

1,2 < w < 1,5

W 1,5

1,5 < w < 1,8

W 1,8

1,8 < w < 2,1

W 2,1

2,1 < w < 2,4

W 2,4

2,4 < w

1 Sommerlicher Wärmeschutz DIN 4108-2:2013-02, Wärme­ schutz und Energie-Einsparung in Gebäuden – Teil 2: Mindestanforde­ rungen an den Wärmeschutz. Beim sommerlichen Wärmeschutz geht es darum, der Überhitzung von Räumen vorzubeugen und zugleich so wenig Energie wie möglich für die Kühlung zu verwenden. Wird ein ­bestimmter Fensterflächenanteil – abhängig von Orientierung und ­Neigung des Glases – von 7 % bis 15 %, der sich auf die Grundfläche des Gebäudes bezieht, überschrit­ ten, muss ein Nachweis für den sommerlichen Wärmeschutz er­ bracht werden. Dabei gilt S ≤ Szul Der zulässige Sonneneintragskenn­ wert Szul ergibt sich aus der Additi­ on der anteiligen Sonneneintrags­ kennwerte Sx: – für die Klimaregion (A, B oder C) – für die Bauart (leicht, mittel oder schwer) – für eine mögliche Nachtlüftung – für eventuell vorhandene ­Sonnenschutzverglasung, Fens­ terneigung und -orientierung.

2 Fassadengerüste DIN EN 12811-1:2004-03, Tem­ poräre Konstruktionen für Bauwer­ ke – Teil 1: Arbeitsgerüste – Leis­ tungsanforderungen, Entwurf, Konstruktion und Bemessung. Gerüste sind komplexe Bauwerke, die einer sorgfältigen Planung und der Koordination bedürfen. Arbeitsgerüste sind temporäre Baukonstruktionen, die einen siche­ ren Arbeitsplatz für die auszufüh­ renden Arbeiten, sichere Lagerung von Werkzeug und Baustoffen bie­ ten und vor Gefahren und Absturz und herabfallenden Gegenständen schützen. Hierfür werden sechs Lastklassen und sieben Breiten­ klassen festgelegt, die drei Belas­ tungsarten berücksichtigen: Ständige Lasten: Eigenlasten des Arbeitsgerüstes mit allen zugehörigen Bauteilen ­sowie nötige Ergänzungen wie z. B. Lastaufzüge Veränderliche Lasten: Verkehrslasten, Wind- und Schnee­ lasten Außergewöhnliche Lasten: Lasten aus gelagertem Material, weitere Konstruktionsteile

tabellen und informationen  163

3 Dichtungsmassen DIN 18540:2014-09, Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau mit Fugendichtstoffen. Die Norm gilt für Außenwandfugen (Bewegungsfugen) zwischen Bau­ teilen aus Ortbeton und /oder ­Betonfertigteilen mit geschlosse­ nem Gefüge sowie aus unverputz­ tem Mauerwerk und /oder Natur­ stein, aber auch für innen. Entscheidend für ihre Eignung sind ihre Dehnfähigkeit und das Rück­ stellvermögen (Eigenschaft eines Dichtstoffes, die ursprünglichen Maße ganz wieder anzunehmen, nachdem die Kräfte aufgehoben wurden, welche die Verformung ­verursacht haben), die beide vom Grundstoff abhängen. Da Bewe­ gungsfugen starke und häufige Breitenänderungen mitmachen müssen, sind rein elastische Grund­ stoffe (reißen leicht ab) sowie rein plastische Grundstoffe (starke Ver­ formung) nicht geeignet.

4 Dachbahnenbezeichnung Materialität und Verbindung

Einsatz

Grundstoff

Anwendung

Dehnfähigkeit in % der Fugenbreite

Verhalten

Rückstell­ vermögen in % der Fugenbreite

außen

Polysulfidkautschuk Gruppe der Elastomere

dauerelastische Dichtung von Bau­ fugen, insbesondere auch im ­Wasserbereich; elastisch, wasser­ dicht, beständig gegen Chemikalien

≥ 25

elastisch

≥ 70

Silikonkautschuk Gruppe der Elastomere

Dichtungsprofile und Versiegelungs­ mittel für Fensterverglasungen; wasser- und klebstoffabweisend

≥ 25

elastisch im Temperaturbereich von – 70 °C bis + 190 °C darüber hinaus plasto-elastisch

≥ 70

Polyurethan-Dichtungen Gruppe der Elastomere

Abdichtung und Abdeckung von ­Fugen im Betonbau; hohe Zerreißund Abriebfestigkeit, hohe Gasdich­ tigkeit, Beständigkeit gegen Säuren, Laugen und Lösemittel, Alterungs­ beständigkeit

≥ 25

elastisch

≥ 70

Butylkautschuk Gruppe der Elastomere /  Copolymere

Fugendichtung hohe Gasundurchlässigkeit, ­Hitzeund Chemikalienbeständigkeit, Alterungsbeständigkeit

≥5

plastisch bis elasto-plastisch

< 20 ≥ 20 < 40

Acrylate Kunststoffdispersionen oder Kunstharzlösungen auf der Basis sogenann­ ter Acrylharze bzw. der Polyacrylharze

als Lösung als Dispersion Fugen mit geringer Bewegung, Fugen zwischen Beton, Putz, ­Mauerwerk; schnelle Trocknung, gute Verarbeitung von Spannungen

≥5 ≥ 10

plasto-elastisch

≥ 40 < 70

innen (nicht für Nassräume)

≥ 40 < 70

Deckschicht

Kürzel

Trägereinlage und Gewicht ≥ g/m2

Verwendung

Dicke in mm

Verbindung

BitumenDachabdichtungsbahn

G 200 DD J 300 DD PV 200 DD

Glasgewebe Jutegewebe Kunststofffaservlies

200 300 200

Dachabdichtung, Bauwerkabdichtung

– – –

Kleben mit Heißkleber, ­Adhäsivklebung

Bitumen-Schweißbahn

V 60 S4 G 200 S4 PV 200 S5

Glasvlies Glasgewebe Kunststofffaservlies

60 200 200

Dachabdichtung, Bauwerkabdichtung

4 4 5

Schweißen, Erhitzen der zu verklebenden Flächen mit Heißluft und Verpressen

Polymerbitumen-Dachbahn Elastomerbitumen PYE Plastomerbitumen PYP

PYE-G200 DD PYE-J 300 DD PYE-PV200 DD

Glasgewebe Jutegewebe Kunststofffaservlies

200 300 200

Dachabdichtung

– – –

Kleben mit Heißkleber, ­Adhäsivklebung

PolymerbitumenSchweißbahn

PYE-G200 S5 PYE-J 300 S4 PYE-PV200 S5

Glasgewebe Jutegewebe Kunststofffaservlies

200 300 200

Dachabdichtung, Bauwerkabdichtung

5 5 5

Schweißen, Erhitzen der zu verklebenden Flächen mit Heißluft und Verpressen

Copolymer-Bahn

ECB-T1-2,5-K

Ethylencopoly­ merisat-Bitumen

Dachabdichtung, Bauwerkabdichtung

2–3

Kleben mit Heißkleber, ­Adhäsivklebung

Deckschicht

Stoff

Verwendung

Dicke in mm

Verbindung

Kunststoffbahn

Polyvinylchlorid, weichmacherhaltig (PVC-P-NB) Polyvinylchlorid, faserverstärkt (PVC-P-NB-PW) Polyvinylchlorid, glasvliesverstärkt (PVC-P-NB-GV)

Dachabdichtung

1,2–2 1,2–2 1,2–2,4

Quellschweißen, Anlösen der zu verbindenden ­Flächen mit einem Löse­ mittel und Verpressen

Elastomerbahn (synthetischer Kautschuk)

Polyisobutylen, einseitig kaschiert (PIB-K)

Dachabdichtung

2,5

Quellschweißen, Kleben

Polyethylen, chloriert, einseitig kaschiert (PE-C-K-PV) Polyethylen, chloriert, Gewebeeinlage (PE-C-K-PW)

Dachabdichtung, ­Bauwerkabdichtung

1,2–2 1,2–2

Quellschweißen, Kleben

Ethylen-Propylen-Dien-Monomere (EPDM) chlorsulfoniertes Polyethylen (CSM) Nitril-Kautschuk (NBR) Butyl-Kautschuk (IIR)

Dachabdichtung

2,5–3,5 3–6 1,2–2,2 1,2–2,2

Verbindung mit einem Nahtband, Heißkleben

164  Anhang

Normen und Rich tlinien ( Auswahl )

Wärmeschutz –– DIN 4108-3 Wärmeschutz und Energie-Einsparung, wird ersetzt durch DIN V 18599 Energetische Bewertung von Gebäuden –– EnEV Energieeinsparverordnung –– DIN EN ISO 10211 Wärmebrücken im Hochbau –– DIN EN 13187 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden –– DIN EN ISO 14683 Wärmebrücken im Hochbau –– DIN 55699 Verarbeitung von Wärmedämm-Verbundsystemen –– DIN EN 13162 Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig ­hergestellte Produkte aus Mineralwolle (MW) –– DIN EN 13163 Wärmedämmstoffe für Gebäude – Werkmäßig ­hergestellte Produkte aus expandiertem Polystyrol (EPS) –– DIN EN 13499 / OENORM EN 13499 / SN EN 12499 Außenseitige Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) aus expandiertem Polystyrol –– DIN EN 13500 / OENORM EN 13500 / SN EN 13500 Außenseitige Wärmedämm-Verbundsysteme (WDVS) aus Mineralwolle Schutz gegen Regen und Feuchtigkeit –– DIN 18195 Bauwerksabdichtungen –– DIN 18540 Abdichten von Außenwandfugen im Hochbau –– DIN 18531 Dachabdichtungen –– DIN EN 13707 / DIN V 20000-201 Dachabdichtungen –– DIN EN 13969 Bauwerksabdichtung Bodenfeuchte Schallschutz –– DIN 18005 Schallschutz im Städtebau –– DIN 4109 Schallschutz im Hochbau –– DIN EN ISO 717 Akustik – Bewertung von Schalldämmung in Gebäuden und von Bauteilen –– DIN EN ISO 12354 Bauakustik – Berechnung der akustischen ­Eigenschaften von Gebäuden aus den Bauteileigenschaften –– ISO 1996 Akustik – Beschreibung, Messung und Beurteilung von Um­ gebungslärm – Teil 1: Grundlegende Größen und Beurteilungsverfahren –– VDI Richtlinie 4100 – Schallschutz im Hochbau Brandschutz –– DIN 4102 Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen –– DIN EN 13501 Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten –– DIN 18230 Baulicher Brandschutz im Industriebau –– DIN 18234 Baulicher Brandschutz großflächiger Dächer Mauerwerk – Putz –– DIN 18330 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Mauerarbeiten –– DIN 1053 Mauerwerk –– EN 1996, Eurocode 6 Bemessung und Konstruktion von Mauerwerks­ bauten –– DIN V 106 Kalksandsteine –– DIN V 4165 Porenbeton-Blocksteine und Porenbeton-Plansteine –– DIN 4166 Porenbeton-Bauplatten und Porenbeton-Planbauplatten –– DIN 18162 Wandbauplatten aus Leichtbeton, unbewehrt –– DIN 18550 Putz und Putzsysteme –– DIN EN 13914 Planung, Zubereitung und Ausführung von Innen- und Außenputzen –– DIN EN 846 Prüfung von Mauerwerk; Ermittlung der Druckfestigkeit und des Elastizitätsmoduls –– DIN EN 998 Festlungen für Mörtel im Mauerwerksbau –– DIN 18555 Prüfung von Mörteln mit mineralischen Bindemitteln; ­Frischmörtel –– DIN EN 1062 Beschichtungsstoffe und Beschichtungssysteme für ­mineralische Untergründe und Beton im Außenbereich Beton –– DIN 18333 VOB Verdingungsordnung für Bauleistungen – Teil C: ­Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Betonwerksteinarbeiten –– DIN 18203-1 Toleranzen im Hochbau, Vorgefertigte Bauteile aus Beton –– DIN EN 206 Beton –– DIN 1045 Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton

–– DIN 4235 Verdichten von Beton durch Rütteln –– DIN EN 1992, Eurocode 2 Bemessung und Konstruktion von ­Stahl­beton- und Spannbetontragwerken, Expositionsklassen DIN EN 1992-1-1 –– DIN 18215 Schalungsplatten aus Holz für Beton- / Stahlbetonbauten –– DIN 18216 Schalungsanker für Betonschalungen –– DIN 18217 Betonoberflächen und Schalhaut –– DIN SPEC 1021 Bemessung der Verankerung von Befestigungen in Beton –– DIN V 18197 Abdichtung von Fugen in Beton mit Fugenbändern –– DIN EN 12350 Prüfung von Frischbeton –– DIN EN 12390 Prüfung von Festbeton –– DIN EN 12620 Gesteinskörnungen für Beton –– DIN EN 13139 Gesteinskörnungen für Mörtel –– DIN EN 932 Prüfung allgemeine Eigenschaften von Gesteinskörnungen –– DIN EN 933 Prüfung geometrische Eigenschaften von Gesteins­ körnungen –– DIN EN 1097 Prüfung mechanische und physikalische Eigenschaften von Gesteinskörnungen –– DIN EN 1367 Prüfung thermische Eigenschaften und Verwitterungs­ beständigkeit von Gesteinskörnungen –– DIN EN 1744 Prüfung chemische Eigenschaften von Gesteins­ körnungen –– DIN EN 13055 Leichte Gesteinskörnungen – Teil 1: Leichte ­Gesteinskörnungen für Beton, Mörtel und Einpressmörtel –– DIN EN 196 Prüfverfahren für Zement –– ISO 679 Zement – Prüfverfahren – Bestimmung der Festigkeit –– DIN 1164 Zement mit besonderen Eigenschaften –– DIN EN 14216 Sonderzement mit niedriger Hydratationswärme –– DIN EN 12878 Pigmente zum Einfärben von zement- und / oder ­kalkgebundenen Baustoffen –– DIN EN 13263 Silikatstaub für Beton –– DIN EN 934 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel –– DIN EN 450 Flugasche für Beton –– DIN EN 480 Zusatzmittel für Beton, Mörtel und Einpressmörtel –– DIN EN 13369 Allgemeine Regeln für Betonfertigteile –– DIN EN 14992 Betonfertigteile – Wandelemente –– DIN V 18500 Betonwerkstein –– DIN 18516 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet,Teil 5: Betonwerkstein Anforderungen –– DIN EN 771-5 Festlegungen für Mauersteine – Teil 5: Betonwerksteine –– DIN EN 13747-1 Fertigteilplatten mit Ortbetonergänzung; Allgemeine Anforderungen Holz – Holzwerkstoffe –– DIN 18334 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Zimmer- und Holzbauarbeiten –– DIN 18203 Toleranzen im Hochbau – Teil 3: Bauteile aus Holz und ­Holzwerkstoffen –– DIN 68100 Toleranzsystem für Holzbe- und -verarbeitung –– DIN 4074 Sortierung von Holz nach der Tragfähigkeit –– DIN 68364 Kennwerte von Holzarten – Rohdichte, Elastizitätsmodul und Festigkeiten –– DIN EN 338 Bauholz für tragende Zwecke; Festigkeitsklassen –– DIN EN 335 Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten –– DIN EN 350 Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten –– DIN EN 1611 Nadelholz –– DIN EN 408 Holzbauwerke – Bauholz für tragende Zwecke und ­Brettschichtholz –– DIN EN 594 / 596 Holzbauwerke – Wände in Holztafelbauart –– DIN EN 595 Holzbauwerke – Fachwerkträger –– DIN EN 1995, Eurocode 5 Bemessung / Konstruktion von Holzbauten –– DIN 1052 Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken –– DIN EN 12369 Holzwerkstoffe – OSB, Spanplatten, Faserplatten und Massivholzplatten –– DIN EN 14251 Rundholz für bauliche Zwecke  –– DIN 20000 Anwendung von Bauprodukten in Bauwerken – Teil 1: ­Holzwerkstoffe, Teil 2: Industriell gefertigte Schalungsträger aus Holz –– DIN 68800 Holzschutz im Hochbau

Normen und Richtlinien  165

Dach und Dachdeckung –– DIN 18338 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Dachdeckungs- und Dachabdichtungsarbeiten –– DIN 68119 Holzschindeln –– DIN EN 490 Dach- und Formsteine aus Beton –– DIN EN 492 Faserzement-Dachplatten und dazugehörige Formteile –– DIN EN 494 Faserzement-Wellplatten und dazugehörige Formteile –– DIN EN 501 Dacheindeckungsprodukte aus Metallblech – Zinkblech –– DIN EN 502 Dachdeckungsprodukte aus Metallblech – nichtrostendes Stahlblech –– DIN EN 504 Dachdeckungsprodukte aus Metallblech – Kupferblech –– DIN EN 505 Dachdeckungsprodukte aus Metallblech – Stahlblech –– DIN EN 506 Dachdeckungsprodukte aus Metallblech – Kupfer- oder Zinkblech –– DIN EN 507 Dachdeckungsprodukte aus Metallblech – Aluminiumblech –– DIN EN 508 Dachdeckungsprodukte aus Metallblech – Stahlblech, ­Aluminiumblech oder nichtrostendem Stahlblech –– DIN EN 534 Bitumen-Wellplatten –– DIN EN 544 Bitumenschindeln mit mineralhaltiger Einlage und /oder Kunststoffeinlage –– DIN EN 12326-1 Schiefer und andere Natursteinprodukte für ­überlappende Dachdeckungen und Außenwandbekleidungen –– DIN EN 14964 Unterdeckplatten für Dachdeckungen –– DIN EN 1304 Dachziegel und Formziegel Fassaden allgemein –– DIN 18202 Toleranzen im Hochbau – Bauwerke –– DIN EN 1991, Eurocode 1 Einwirkungen auf Bauwerke –– DIN EN 12152 / DIN EN 12153 Vorhangfassaden – Luftdurchlässigkeit –– DIN EN 12154 / DIN EN 12155 / DIN EN 13050 Vorhangfassaden – Schlagregendichtheit –– DIN EN 12179 Vorhangfassaden – Widerstand gegen Windlast –– DIN EN 13119 Vorhangfassaden – Terminologie –– DIN EN 13830 Vorhangfassaden – Produktnorm –– DIN EN 13947 Wärmetechnisches Verhalten von Vorhangfassaden –– DIN EN 14019 Vorhangfassaden - Stoßfestigkeit –– DIN EN 1364 Feuerwiderstandsprüfungen für nichttragende Bauteile – Vorhangfassaden –– DIN 18516 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet –– DIN 18351 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Fassadenarbeiten / Vorgehängte hinterlüftete Fassaden –– DIN EN 15651 Fugendichtstoffe für Fassadenelemente –– DIN 18203 Toleranzen im Hochbau – Vorgefertigte Teile aus Stahl –– DIN EN 12365 Dichtungen und Dichtungsprofile für Fenster, Türen und andere Abschlüsse sowie vorgehängte Fassaden Faserzement –– ISO 8336 / DIN EN 12467 Faserzement-Tafeln  –– DIN EN 15057 Faserzement-Wellplatten  Glas und Glasbaustoffe –– DIN 18361 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Verglasungsarbeiten  –– DIN EN 572 Glas im Bauwesen –– DIN 1249 Flachglas im Bauwesen –– DIN 1259 Glas: Teil 1: Begriffe für Glasarten und Glasgruppen, Teil 2: Begriffe für Glaserzeugnisse –– DIN EN 1279 Glas im Bauwesen: Mehrscheibenisolierglas –– DIN EN 1863 Glas im Bauwesen: Teilvorgespanntes Kalknatronglas –– DIN EN 14179 Glas im Bauwesen – Heißgelagertes thermisch ­vorgespanntes Kalknatron-Einscheibensicherheitsglas –– DIN EN 15683 Glas im Bauwesen – Thermisch vorgespanntes ­Kalknatron-Profilbau-Sicherheitsglas –– DIN 18545 Abdichten von Verglasungen mit Dichtstoffen –– DIN EN 15434 Glas im Bauwesen – Produktnorm für lastübertragende und/oder UV-beständige Dichtstoffe (für geklebte Verglasungen und / oder Isolierverglasungen mit exponierten Dichtungen) –– DIN EN 13022 Glas im Bauwesen – Geklebte Verglasungen

–– Norm ISO 28278 Glas im Bauwesen – Geklebte Verglasungen  –– DIN EN 1288 Glas im Bauwesen – Bestimmung der Biegefestigkeit –– DIN EN 12600 Glas im Bauwesen – Pendelschlagversuch – Verfahren für die Stoßprüfung und Klassifizierung von Flachglas –– DIN 52338 Prüfverfahren für Flachglas im Bauwesen; Kugelfallversuch für Verbundglas –– DIN EN 410 Glas im Bauwesen – Bestimmung der lichttechnischen und strahlungsphysikalischen Kenngrößen von Verglasungen –– DIN 5034 Tageslicht in Innenräumen –– DIN EN 13363 Sonnenschutzeinrichtungen in Kombination mit ­Verglasungen –– DIN EN ISO 13791 / DIN EN ISO 13792 Wärmetechnisches Verhalten von Gebäuden ohne Anlagentechnik Metall –– DIN 18335 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Stahlbauarbeiten –– DIN 18360 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Metallbauarbeiten –– DIN 18364 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Korrosionsschutzarbeiten an Stahl- und Aluminiumbauten –– DIN 18203-2 Toleranzen im Hochbau – Teil 2: Vorgefertigte Teile aus Stahl –– DIN EN ISO 12944 Beschichtungsstoffe: Korrosionsschutz von ­Stahlbauten durch Beschichtungssysteme –– DIN EN 988 Zink und Zinklegierungen – Anforderungen an gewalzte ­Flacherzeugnisse für das Bauwesen –– DIN EN 14782 Selbsttragende Dachdeckungs- und Wandbekleidungs­ elemente für die Innen- und Außenanwendung aus Metallblech –– DIN EN 14783 Vollflächig unterstützte Dachdeckungs- und Wand­ bekleidungselemente für die Innen- und Außenanwendung aus ­Metallblech –– DIN 24041 Lochplatten – Maße –– VDI 3137 Begriffe, Benennungen, Kenngrößen des Umformens –– DIN EN 14509 Selbsttragende Sandwich-Elemente mit beidseitigen Metalldeckschichten Kunststoffe und Textilien –– DIN EN 1013 Lichtdurchlässige profilierte Platten aus Kunststoff für ­Innen- und Außenanwendungen für einschalige Dacheindeckungen, Wand- und Deckenbekleidungen –– DIN 18204 Raumabschließende Bauteile aus textilen Flächengebilden und Folien (Zeltplanen) für Hallen und Zelte –– DIN EN ISO 11963 Kunststoffe – Tafeln aus Polycarbonat  –– DIN EN 16153 Lichtdurchlässige flache mehrwandige Platten aus ­Polycarbonat (PC) für Innen- und Außenanwendungen an Dächern, ­Wänden und Decken –– DIN EN 16240 Lichtdurchlässige, flache, massive Platten aus ­Poly­carbonat (PC) für Innen- und Außenanwendungen an Dächern, ­Wänden und Decken –– DIN EN 1013 Lichtdurchlässige, profilierte Platten aus Kunststoff für ­Innen- und Außenanwendungen für einschalige Dacheindeckungen, Wand- und Deckenbekleidungen Naturstein –– DIN 18332 VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Naturwerksteinarbeiten –– DIN 18516-3 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 3: Natur­ werkstein –– DIN EN 1341 Platten aus Natursteinplatten für Außenbereiche –– DIN EN 1469 Natursteinprodukte – Bekleidungsplatten –– DIN EN 12326 Schiefer und Naturstein für überlappende Dachdeckun­ gen und Außenwandbekleidungen –– DIN EN 13364 Prüfung von Naturstein – Bestimmung der Ausbruchlast am Ankerdornloch

166  Anhang

Verbände ( Auswahl )

Mauerwerk – Putz Bundesverband der Deutschen Ziegelindustrie e.V. Schaumburg-Lippe-Straße 4 53133 Bonn Tel.: +49 228 914930 www.ziegel.de Bundesverband ­Kalksandsteinindustrie Entenfangweg 15 30419 Hannover Tel.: +49 511 279540 www.kalksandstein.de Bundesverband Leichtbeton e.V. Sandkauler Weg 1 56564 Neuwied Tel.: +49 2631 22227 www.leichtbeton.de

Institut Bauen und Umwelt e.V. Panoramastraße 1 10178 Berlin Tel.: +49 30 30877480 www.bau-umwelt.com Beton BetonMarketing Deutschland GmbH Steinhof 39 40699 Erkrath Tel.: +49 211 280481 www.beton.org BETONSUISSE Marketing AG Marktgasse 53 CH-3011 Bern Tel.: +41 31 3279787 www.cemsuisse.ch

Bundesverband Porenbeton Kochstraße 6–7 10969 Berlin Tel.: +49 30 25928214 www.bv-porenbeton.de

Bundesverband der Deutschen Transportbetonindustrie e.V. Kochstraße 6–7 10969 Berlin Tel.: +49 30 25922920 www.transportbeton.org

Deutsche Gesellschaft für ­Mauerwerksbau Kochstr. 6–7 10969 Berlin Tel.: +49 30 25359640 www.dgfm.de

Bundesverband der Deutschen ­Zementindustrie e.V. Postfach 51005066 50941 Köln Tel.: +49 221 376560 www.BDZement.de

Fachverband der Stuckateure für Ausbau und Fassade Wollgrasweg 23 70599 Stuttgart Tel.: +49 711 451230 www.stuck-verband.de

Bundesverband Deutsche ­ Beton- und Fertigteilindustrie e.V. Schlossallee 10 53179 Bonn Tel.: +49 228 9545656 www.fdb-fertigteilbau.de

Verband Österreichischer Ziegelwerke Wienerbergstraße 11 A-1100 Wien Tel.: +43 1 58733460 www.ziegel.at

Verein Deutscher Zementwerke e.V. Tannenstraße 2 40476 Düsseldorf Tel.: +49 211 4369260 www.vdz-online.de

Verband Schweizerische Ziegelindustrie Elfenstraße 19 CH-3006 Bern Tel.: +41 31 3565757 www.domoterra.ch

Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie Reisnerstraße 53 A-1030 Wien Tel.: +43 1 71466810 www.zement.at

Dämmung

CEMBUREAU – Vereinigung der Europäischen Zementindustrie www.cembureau.be

Fachverband WDVS Fremersbergstraße 33 76530 Baden-Baden Tel.: +49 7221 3009890 www.fachverband-wdvs.de Gesamtverband ­Dämmstoffindustrie GDI Friedrichstraße 95 (PB 138) 10117 Berlin Tel.: +49 30 206189790 www.gdi-daemmstoffe.de

Hauptverband der Deutschen ­Holzindustrie und Kunststoffe ­verarbeitenden Industrie und ­verwandter ­Industrie- und ­Wirtschaftszweige e.V. Flutgraben 2 53604 Bad Honnef Tel.: +49 2224 93770 www.holzindustrie.de Holzbau Deutschland – Bund ­Deutscher Zimmermeister im ­Zentralverband des Deutschen Baugewerbes e.V. (ZDB) Kronenstraße 55–58 10117 Berlin Tel.: +49 30 203140 www.holzbau-deutschland.de Informationsdienst Holz Esmarchstraße 3 10407 Berlin www.informationsdienst-holz.de

Schweizerischer Fachverband für hinterlüftete Fassaden (SFHF) Industriestraße 25 CH-3178 Bösingen Tel.: +41 31 7475868 www.sfhf.ch VFT – Verband für Fassadentechnik Ziegelhüttenstr. 67 64832 Babenhausen Tel.: +49 6073 712650 www.v-f-t.de Society of Facade Engineering (SFE) www.facadeengineeringsociety.org vdd Industrieverband BitumenDach- und Dichtungsbahnen e.V. Mainzer Landstr. 55 60329 Frankfurt am Main Tel.: +49 69 25561315 www.derdichtebau.de

proHolz Austria Arbeitsgemeinschaft der ­österreichischen Holzwirtschaft Uraniastraße 4 A-1011 Wien Tel.: +43 1 7120474 www.proholz.at

Glas und Glasbaustoffe

Lignum, Holzwirtschaft Schweiz Mühlebachstrasse 8 CH-8008 Zürich Tel.: +41 44 2674777 www.lignum.ch

Fachverband Konstruktiver ­Glasbau Aachener Straße 1019a 50858 Köln Tel.: +49 221 9488714 www.glas-fkg.org

Studiengemeinschaft Holzleimbau e.V. Heinz-Fangman-Str. 2 42287 Wuppertal Tel.: +49 202 76972732 www.studiengemeinschaftholzleimbau.de

Schweizerisches Institut für Glas am Bau Rütistrasse 16 CH-8952 Schlieren www.sigab.ch

Dach und Dachdeckung Zentralverband des deutschen Dachdeckerhandwerks e.V. Fachverband Dach-, Wand- und ­Abdichtungstechnik Fritz-Reuter-Straße 1 50968 Köln Tel.: +49 221 3980380 www.dachdecker.de

Bundesverband Flachglas Mülheimer Straße 1 53840 Troisdorf Tel.: +49 2241 87270 www.bundesverband-flachglas.de

Verband Fenster + Fassade (VFF) Walter-Kolb-Str. 1–7 60594 Frankfurt am Main Tel.: +49 69 9550540 www.window.de Naturstein Deutscher NaturwerksteinVerband e.V. Sanderstraße 4 97070 Würzburg Tel.: +49 931 12061 www.naturwerksteinverband.de

Holz – Holzwerkstoffe

Fassaden allgemein Fachverband Baustoffe und ­Bauteile für vorgehängte ­hinterlüftete Fassaden e.V. Kurfürstenstraße 129 10785 Berlin Tel.: +49 30 21286281 www.fvhf.de

Fachverband Fliesen und ­Naturstein Kronenstrasse 55-58 10117 Berlin Tel.: +49 30 203 140 www.fachverband-fliesen.de

Fachverband der Holzindustrie ­Österreichs Schwarzenbergplatz 4 A-1037 Wien Tel.: +43 1 7122601 www.holzindustrie.at

Österreichischer Fachverband für hinterlüftete Fassaden (ÖFHF) Campus 21, Europaring F15 /303 A-2345 Brunn am Gebirge Tel.: +43 1 8903896 www.oefhf.at

Naturstein-Verband Schweiz Seilerstrasse 22 Postfach 5853 CH-3001 Bern Tel.: +41 31 3102010 www.nvs.ch

ERMCO – Europäischer ­Transportbetonverband www.ermco.eu

hersteller  167

herst eller ( Auswahl )

Befestigungen / Schalung Adolf Würth GmbH & Co. KG Reinhold-Würth-Str. 12–17 74653 Künzelsau Tel.: +49 7940 150 www.wuerth.de BWM Dübel + Montagetechnik GmbH Ernst-Mey-Str. 1 70771 Leinfelden-Echterdingen Tel.: +49 711 903130 www.bwm.de compriband-Dichtungen GmbH Hanfpointstraße 101 A-4050 Traun Tel.: +43 7229 724960 www.compriband.at DYWIDAG-Systems International GmbH Südstraße 3 32457 Porta Westfalica Tel.: +49 5731 76780 www.contec-bau.de Gerlinger GmbH & Co. KG ­Klebeband- und Dichtstoffwerke Dietrich-Gerlinger-Str. 1 86720 Nördlingen Tel.: +49 9081 2130 www.gerband.de H-BAU Technik GmbH Am Güterbahnhof 20 79771 Klettgau Tel.: +49 7742 921520 www.h-bau.de HALFEN Vertriebsgesellschaft mbH Katzbergstr. 3 40764 Langenfeld Tel.: +49 2173 9700 www.halfen.de ISO-Chemie GmbH Röntgenstraße 12 73431 Aalen Tel.: +49 7361 94900 www.iso-chemie.de JORDAHL GmbH Nobelstr. 51 12057 Berlin Tel.: +49 30 682 83433 www.jordahl.de KEIL – Befestigungstechnik GmbH Im Auel 42 51766 Engelskirchen Tel.: +49 2263 8070 www.keil.eu Max Frank GmbH & Co. KG Mitterweg 1 94339 Leiblfing Tel.: +49 9427 1890 www.maxfrank.de

SCHOMBURG, ­Unternehmensgruppe Aquafinstraße 2-8 32760 Detmold Tel.: +49 5231 95300 www.schomburg.de

Bockhorner Klinkerziegelei Uhlhorn GmbH & Co. KG Hauptstraße 34 26345 Bockhorn-Grabstede Tel.: +49 44 5291280 www.bockhorner.de

Sika Deutschland GmbH Kornwestheimer Straße 103–107 70439 Stuttgart Tel.: +49 711 80090 www.sika.de

CRH Clay Solutions GmbH Wellie 65 31595 Steyerberg-Wellie Tel.: +49 50 2398 0110 www.crh-ccs.de

maxit Gruppe – Franken Maxit ­Mauermörtel GmbH & Co. Azendorf 63 95359 Kasendorf Tel.: +49 9220 18 0 www.franken-maxit.de

Sopro Bauchemie GmbH Biebricher Straße 74 65203 Wiesbaden Tel.: +49 611 17070 www.sopro.com

Deppe Backstein-Keramik GmbH Neuenhauser Straße 52 49843 Uelsen-Lemke Tel.: +49 59 4292100 www.deppe-backstein.de

Ramsauer GmbH & Co. KG Sarstein 17 A-4822 Bad Goisern Tel.: +43 6135 82050 www.ramsauer.at

MEM Bauchemie GmbH Am Emsdeich 52 26789 Leer Tel.: +49 491 925800 www.mem.de

StoCretec GmbH Gutenbergstr. 6 65830 Kriftel Tel.: +49 6192 401104 www.stocretec.de

Egernsunder Ziegel GmbH Osterlükken 2 24955 Harrislee Tel.: +49 461 773080 www.egernsunder-ziegel.de

Wilhelm Flender GmbH & Co. KG Herborner Straße 7–9 57250 Netphen Tel.: +49 2737 59350 www.flender-flux.de

Moll Bauökologische Produkte GmbH Rheintalstraße 35–43 68723 Schwetzingen Tel.: +49 6202 27820 www.proclima.com

tremco illbruck GmbH & Co. KG Werner-Haepp-Str. 1 92439 Bodenwöhr Tel.: +49 9434 2080 www.tremco-illbruck.de

Feldhaus Klinker Vertriebs GmbH Nordring 1 49196 Bad Laer Tel.: +49 5424 29200 www.feldhaus-klinker.de

WEBAC-Chemie GmbH Fahrenberg 22 22885 Barsbüttel bei Hamburg Tel.: +49 40 670570 www.webac.de

Gillrath Ziegel- und Klinkerwerke GmbH & Co. KG Wockerather Weg 38 41812 Erkelenz Tel.: +49 2431 2200 www.gillrath.de

Migua Fugensysteme GmbH Dieselstraße 20 42489 Wülfrath Tel.: +49 2058 7740 www.migua.com

KauPo Plankenhorn e.K. Max-Planck-Str. 9/3 78549 Spaichingen Tel.: +49 7424 958423 www.kaupo.de

PERI GmbH Rudolf-Diesel-Straße 89264 Weißenhorn Tel.: +49 7309 9500 www.peri.de

MAPEI GmbH Bahnhofsplatz 10 63906 Erlenbach / Main Tel.: +49 9372 98950 www.mapei.de

PFEIFER Seil- und Hebetechnik GmbH Dr.-Karl-Lenz-Str. 66 87700 Memmingen Tel.: +49 8331 9370 www.pfeifer.de

Bauchemie, Mörtel B.T. innovation GmbH Sudenburger Wuhne 60 39116 Magdeburg Tel.: +49 391 73520 www.bt-innovation.de BASF SE 67063 Ludwigshafen Tel.: +49 621 600 www.construction.basf.com Uzin Utz AG Dieselstraße 3 89079 Ulm Tel.: +49 731 40970 www.codex-x.de Dyckerhoff GmbH Biebricher Straße 69 65203 Wiesbaden Tel.: +49 611 6760 www.dyckerhoff.com HASIT Trockenmörtel GmbH Landshuter Straße 30 85356 Freising Tel.: +49 8161 6020 www.hasit.de HENKEL AG & Co. KGaA Henkelstr. 67 40131 Düsseldorf Tel.: +49 211 7970 www.ceresit-bautechnik.de

Murexin AG Franz-von-Furtenbach-Straße 1 A-2700 Wiener Neustadt Tel.: +43 2622 274010 www.murexin.com

Ziegel / Klinker OTTO-CHEMIE Hermann Otto GmbH Krankenhausstraße 14 83413 Fridolfing Tel.: +49 8684 9080 www.otto-chemie.de quick-mix Gruppe GmbH & Co. KG Mühleneschweg 6 49090 Osnabrück Tel.: +49 541 60101 www.quick-mix.de Remmers Baustofftechnik GmbH Bernhard-Remmers-Str. 13 49624 Löningen Tel.: +49 54 32 830 www.remmers.de Saint-Gobain Weber GmbH Schanzenstr. 84 40549 Düsseldorf Tel.: +49 211 913690 www.sg-weber.de Schöck Bauteile GmbH Vimbucher Straße 2 76534 Baden-Baden Tel.: +49 7223 9670 www.schoeck.de

ABC-Klinkergruppe Grüner Weg 8 49509 Recke Tel.: +49 54 5393330 www.abc-klinker.de Adolf Zeller GmbH & Co. POROTON Ziegelwerke KG Märkerstr. 44 63755 Alzenau Tel.: +49 6023 97760 www.zellerporoton.de Agrob Buchtal GmbH Servaisstraße 53347 Alfter-Witterschlick Tel.: +49 228 3910 www.agrob-buchtal.de August Lücking GmbH & Co. KG Eggestr. 2 34414 Warburg Tel.: +49 5251 13400 www.luecking.de Bisotherm GmbH Eisenbahnstraße 12 D-56218 Mülheim-Kärlich Tel.: +49 2630 98760 www.bisotherm.de

Girnghuber GmbH Ludwig-Girnghuber-Straße 1 84163 Marklkofen Tel.: +49 87 32240 www.gima-ziegel.de Hagemeister GmbH & Co. KG Klinkerwerk Appelhülsener Straße 48301 Nottuln Tel.: +49 25 028040 www.hagemeister.de Heidelberger Kalksandstein GmbH Malscher Str. 17 76448 Durmersheim Tel.: +49 7245 8060 www.heidelberger-kalksandstein.de HKS Hunziker Kalksandstein AG Aarauerstr. 75 CH-5200 Brugg Tel.: +41 56 4605466 www.hksag.ch Janinhoff GmbH & Co. KG Thierstraße 130 48165 Münster-Hiltrup Tel.: +49 25 0196340 www.janinhoff.de

168  Anhang

Keller Systeme AG Ziegeleistrasse 7 CH-8422 Pfungen Tel.: +41 52 3040300 www.Keller-Systeme.ch Klimaleichtblock GmbH Lohmannstr. 31 56626 Andernach Tel.: +49 2632 25770 www.klb.de Klinkerwerk Rusch KG Ritscher Außendeich 2 21706 Drochtersen Tel.: +49 41 48610130 www.rusch-klinker.de KS-ORIGINAL GMBH Entenfangweg 15 30419 Hannover Tel.: +49 511 279530 www.ks-original.de Moeding Keramikfassaden GmbH Ludwig-Girnghuber-Str.  1 84163 Marklkofen Tel.: +49 8732 24600 www.moeding.de NBK Keramik GmbH & Co. KG Reeser Straße 235 46446 Emmerich Tel.: +49 2822 81110 www.nbk.de Neue Ziegelmanufaktur Glindow GmbH Alpenstraße 47 14542 Werder (Havel), OT Glindow Tel.: +49 33 2766490 www.ziegelmanufaktur.com OLFRY Ziegelwerke GmbH & Co. KG Friesenstraße 9–11 49377 Vechta Tel.: +49 44 419590 www.olfry.de Petersen Tegl A/S Nybølnorvej 14 DK-6310 Broager Tel.: +45 74 441236 www.petersen-tegl.dk Randers Tegl Deutschland GmbH Tegelbarg 9 24576 Bad Bramstedt Tel.: +49 41 9287930 www.randerstegl.de Röben Tonbaustoffe GmbH Klein Schweinebrück 168 26340 Zetel Tel.: +49 44 52880 www.roeben.com

CEMEX Deutschland AG Theodorstr. 178 40472 Düsseldorf Tel.: +49 211 44700 www.cemex.de

LUCEM GmbH PratTel.sackstraße 25 52222 Stolberg Tel.: +49 2402 1246694 www.lucem.de

CREABETON MATERIAUX AG Oberes Kandergrien CH-3646 Einigen Tel.: +41 33 334 2525 www.creabeton-materiaux.ch

Rieder Smart Elements GmbH Mühlenweg 22 A-5751 Maishofen Tel.: +43 6542 690844 www.rieder.cc

Unipor – Xella Gruppe Düsseldorfer Landstraße 395 47259 Duisburg Tel.: +49 203 608800 www.unipor.de

Dennert Baustoffwelt GmbH & Co. KG Veit-Dennert-Str. 7 96132 Schlüsselfeld Tel.: +49 9552 710 www.dennert.de

Schlagmann Poroton GmbH & Co. KG Ziegeleistr. 1 84367 Zeilarn Tel.: +49 8572 170 www.schlagmann.de

Wehrmann-Ziegel GmbH Rieder Str. 2 28844 Weyhe-Sudweyhe Tel.: +49 4203 81290 www.wehrmann.de

Ducon Europe GmbH & Co. KG Farmstr. 118 64546 Mörfelden-Walldorf Tel.: +49 6105 275831 www.ducon.eu

Silka / Ytong – Xella Gruppe Düsseldorfer Landstraße 395 47259 Duisburg Tel.: +49 203 608800 www.ytong-silka.de

Wienerberger GmbH ArGeTon Oldenburger Allee 26 30659 Hannover Tel.: +49 610 700 www.wienerberger.de

Dyckerhoff AG Biebricher Straße 69 65203 Wiesbaden Tel.: +49 611 6760 www.dyckerhoff.com

Syspro-Gruppe Betonbauteile e.V. Hanauer Str. 31 63526 Erlensee Tel.: +49 700 70002005 www.syspro.de

F. C. NÜDLING BETONELEMENTE GmbH + Co. KG Ruprechtstraße 24 36037 Fulda Tel.: +49 661 83870 www.nuedling.de

Thermodur Wandelemente GmbH & Co. KG In Metzlerskaul 20 56567 Neuwied Tel.: +49 2631 97420 www.thermodur.de

Hebel – Xella Gruppe Düsseldorfer Landstraße 395 47259 Duisburg Tel.: +49 203 608800 www.hebel.de

NOE-Schaltechnik Georg ­Meyer-Keller GmbH + Co. KG Kuntzestraße 72 73079 Süssen Tel.: +49 7162 131 www.noeplast.com

THERMOPOR Ziegel-Kontor Ulm GmbH Postfach 43 45 89033 Ulm Tel.: +49 731 966940 www.thermopor.de UNIKA GmbH Am Opel-Prüffeld 3 63110 Rodgau-Dudenhofen Tel.: +49 6106 280910 www.unika-kalksandstein.de

Wienerberger AG Wienerberg City, Wienerbergstraße 11 A-1100 Wien Tel.: +43 1 60 1920 www.wienerberger.com Wittmunder Klinker Mühlenstraße 69 26409 Wittmund Tel.: +49 44 6294740 www.wittmunder-klinker.de Ziegelei Hebrok Natrup-Hagen Ziegeleiweg 5 49170 Hagen Tel.: +49 5405 98020 www.ziegelei-hebrok.de Ziegelwerk Blomesche Wildnis Heinrich Pollmann jun. KG An der Chaussee 47–51 25348 Glückstadt Tel.: +49 41 24604830 www.zbw-klinker.de Ziegelwerk Freital EDER GmbH Wilsdruffer Straße 25 01705 Freital Tel.: +49 351  648810 www.ziegel-eder.de Beton Bürkle Betonfertigteile GmbH & Co. Fellbacher Str. 68 70736 Fellbach Tel.: +49 711 951600 www.buerkle-baugruppe.de

Heidelberger Beton GmbH Berliner Str. 10 69120 Heidelberg Tel.: +49 6221 48139503 www.heidelberger-beton.de Hermann Rudolph Baustoffwerk GmbH Steinbißstr. 15 88171 Weiler-Simmerberg Tel.: +49 8384 82100 www.rudolph-baustoffwerk.de Holcim (Deutschland) AG Hannoversche Str. 28 31319 Sehnde Tel.: +49 5132 927432 www.holcim.de Liapor GmbH + Co. KG Industriestr. 2 91352 Hallerndorf – Pautzfeld Tel.: +49 95454 480 www.liapor.com

RECKLI GmbH Gewerkenstr. 9a 44628 Herne Tel.: +49 2323 17060 www.reckli.de Faserzement AURiA Deutschland GmbH Feringastr. 6 85774 München/Unterföhring Tel.: +49 89 99216156 www.auria.de Eternit AG Im Breitspiel 20 69126 Heidelberg Tel.: +49 6224 7010 www.eternit.de Eternit (Schweiz) AG CH-8867 Niederurnen www.swisspearl.ch

hersteller  169

FibreCem Deutschland GmbH Lohmener Str. 15 01833 Dürrröhrsdorf-Dittersbach Tel.: +49 35026 940 www.fibrecem.de

FDT FlachdachTechnologie GmbH & Co. KG Eisenbahnstraße 6–8 68199 Mannheim Tel.: +49 621 85040 www.fdt.de

ALUCOBOND® / 3A Composites Schweiter Technologies AG Neugasse 10 CH-8810 Horgen Tel.: +41 44 7183303 www.schweiter.com

Fermacell GmbH Düsseldorfer Landstr. 395 47259 Duisburg Tel.: +49 800 5235665 www.fermacell.de

Belu TecVertriebsgesellschaft mbH Technische Systeme Am Seitenkanal 3 49811 Lingen (EMS) Tel.: +49 591 912040 www.belu-tec.de

SANDWICHELEMENTE Aluform System GmbH & Co. KG Dresdener Straße 15 02994 Bernsdorf Tel.: +49 35723 990 www.aluform.com ArcelorMittal Construction Deutschland GmbH Münchener Straße 2 06796 Sandersdorf-Brehna Tel.: +49 34954 4550 www.arcelormittal.com/arval Metawell GmbH Schleifmühlweg 31 86633 Neuburg / Donau Tel.: +49 8431 67150 www.metawell.com Metecno Bausysteme GmbH Am Amselberg 1 99444 Blankenhain Tel.: +49 36454560 www.metecno.de Hoesch Bausysteme GmbH Hammerstraße 11 57223 Kreuztal Tel.: +49 2732 5991599 www.hoesch-bau.com Ruukki Deutschland GmbH Schifferstraße 92 47059 Duisburg Tel.: +49 203 317390 www.ruukki.com Dämmung / Abdichtung alsecco GmbH Kupferstraße 50 36208 Wildeck Tel.: +49 369 22880 www.alsecco.com Baumit GmbH Reckenberg 12 87541 Bad Hindelang Tel.: +49 8324 9210 www.baumit.com Dörken GmbH & Co. KG Wetterstraße 58 58313 Herdecke Tel.: +49 2330 630 www.doerken.de Doser Holzfaser-Dämmsysteme GmbH Vilstalstr. 80 87459 Pfronten Tel.: +49 8363 96000 www.doser-dhd.de

GUTEX Holzfaserplattenwerk Gutenburg 5 79761 Waldshut-Tiengen Tel.: +49 7741 60990 www.gutex.de IsoBouw Dämmtechnik GmbH Etrastr. 1 74232 Abstatt Tel.: +49 7062 6780 www.isobouw.de KEMPER SYSTEM GmbH & Co. KG Holländische Straße 32–36 34246 Vellmar Tel.: +49 561 82950 www.kemper-system.com POLYFIN AG Ziegelhäuser Straße 25 69250 Schönau Tel.: +49 6228 92490 www.polyfin.de RYGOL DÄMMSTOFFE Werner Rygol GmbH & Co. KG Kelheimer Str. 37 93351 Painten Tel.: +49 9499 94000 www.rygol.de Saint-Gobain Isover Bürgermeister-Grünzweig-Straße 1 67059 Ludwigshafen Tel.: +49 621 501200 www.isover.de Sto SE & Co. KGaA Ehrenbachstr. 1 79780 Stühlingen Tel.: +49 7744 571010 www.sto.com Wilhelm Flender GmbH & Co. KG Herborner Straße 7–9 57250 Netphen Tel.: +49 2737 59350 www.flender-flux.de Metall Alcoa Architectural Products 1 rue du Ballon F-68500 Merxheim Tel.: +33 3 89 744763 www.alcoaarchitecturalproducts.eu

Dillinger Fabrik gelochter Bleche GmbH Franz-Méguin-Straße 20 66763 Dillingen Tel.: +49 6831 70030 www.dfgb.de Gebr. Kufferath AG Metallweberstraße 46 52348 Düren Tel.: +49 2421 8030 www.gkd.de Hans Laukien GmbH Borsigstraße 23 24145 Kiel Tel.: +49 43171870 www.laukien.de Haver & Boecker Drahtweberei und Maschinenfabrik Ennigerloher Straße 64 59302 Oelde Tel.: +49 2522 30684 www.diedrahtweber-architektur. com Hueck GmbH & Co. KG Loher Straße 9 58511 Lüdenscheid Tel.: +49 2351 1510 www.hueck.de Kalzip GmbH August-Horch-Str. 20–22 56070 Koblenz Tel.: +49 261 98340 www.kalzip.com Colt International GmbH Briener Straße 186 47533 Kleve Tel.: +49 2821 9900 www.colt-info.de KME Germany GmbH & Co. KG Klosterstr 29 49074 Osnabrück Tel.: +49 541 3212000 www.kme.com/tecu MN Metall GmbH Industrieweg 34 23730 Neustadt Tel.: +49 4561 51790 www.mn-metall.de

Novelis Europa Sternenfeldstr. 19 CH-8700 Küsnacht Tel.: +41 44 386 2150 www.novelis.com PREFA GmbH Aluminiumstr. 2 98634 Wasungen Tel.: +49 36941 78510 www.prefa.de proMesh GmbH In den Waldäckern 10 75417 Mühlacker Tel.: +49 7041 954460 www.alphamesh.de RAICO Bautechnik GmbH Gewerbegebiet Nord 2 87772 Pfaffenhausen Tel.: +49 8265 9110 www.raico.de RHEINZINK GmbH & Co. KG Bahnhofstraße 90 45711 Datteln Tel.: +49 2363 6050 www.rheinzink.de RMIG GmbH Hallesche Strasse 39 06779 Raguhn – Jeßnitz Tel.: +49 34 906500 www.rmig.com ThyssenKrupp Steel Europe AG Kaiser-Wilhelm-Str. 100 47166 Duisburg Tel.: +49 203 520 www.thyssenkrupp-steel-europe. com Umicore Bausysteme GmbH Gladbecker Straße 413 45326 Essen Tel.: +49 201 836060 www.vmzinc.de Reynaers GmbH Aluminium ­Systeme Franzstrasse 25 45968 Gladbeck Tel.: +49 2043 96400 www.reynaers.com GLAS – FASSADENSYSTEME AGC Glass Europe Chaussée de La Hulpe B-1661170 Brussels Tel.: +32 2 6743111 www.yourglass.com BGT Bischoff Glastechnik AG Alexanderstrasse 2 75015 Bretten Tel.: +49 7252 5030 www.bgt-bretten.de

170  Anhang

BRUAG Bahnhofstrasse 8 CH-8594 Güttingen Tel.: +41 71 4140090 www.bruag.ch

Pilkington Deutschland AG Haydnstraße 19 45884 Gelsenkirchen Tel.: +49 209 1680 www.pilkington.com

INPEK GmbH Pfitschtalstraße 57/E I-39049 Wiesen Sterzing (BZ) Tel.: +39 0472 760575 www.inpek.it

Wilkes GmbH Heidestraße 23–29 58332 Schwelm Tel.: +49 2336 93700 www.wilkes.de

Dobler Metallbau GmbH Hansastr. 15 80686 München Tel.: +49 89 5709240 www.dobler-metallbau.com

RAICO Bautechnik GmbH Gewerbegebiet Nord 2 87772 Pfaffenhausen Tel.: +49 8265 9110 www.raico.de

WAREMA Renkhoff SE Hans-Wilhelm-Renkhoff-Str. 2 97828 Marktheidenfeld Tel.: +49 9391 200 www.warema.de

Naturstein

FRENER & REIFER GmbH Alfred Ammon Straße 31 I-39042 Brixen (BZ) Tel.: +39 0472 270111 www.frener-reifer.com

Reynaers GmbH Aluminium ­Systeme Franzstraße 25 45968 Gladbeck Tel.: +49 2043 96 400 www.reynaers.com

Profilbauglas – ­ olycarbonatplatten P

GIP GmbH An der Katharinenkirche 2 38100 Braunschweig Tel.: +49 531 70211244 www.gip-fassade.com Glas Marte GmbH Brachsenweg 39 A-6900 Bregenz Tel.: +43 5574 67220 www.glasmarte.at

RODECA GmbH Freiherr-vom-Stein-Straße 165 45473 Mülheim an der Ruhr Tel.: +49 208 765020 www.rodeca.de Schollglas Holding Schollstraße 4 30890 Barsinghausen Tel.: +49 5105 7770 www.schollglas.com

Glasfabrik Lamberts GmbH & Co. KG Egerstraße 197 95624 Wunsiedel Tel.: +49 9232 6050 www.lamberts.info

SCHOTT Architektur Hattenbergstraße 10 55122 Mainz Tel.: +49 6131 661812 www.schott.com/architecture

Interpane Glas Industrie AG Sohnreystraße 21 37697 Lauenförde Tel.: +49 5273 8090 www.interpane.com

Schüco International KG Karolinenstraße 1–15 33609 Bielefeld Tel.: +49 521 7830 www.schueco.com

Jansen AG Industriestrasse 34 CH-9463 Oberriet SG Tel.: +41 71 7639111 www.jansen.com

Sky-Frame, R&G Metallbau AG Bergwisstrasse 2 CH-8548 Ellikon an der Thur Tel.: +41 52 3690230 www.sky-frame.ch

Josef Gartner GmbH Gartnerstrasse 20 89423 Gundelfingen Tel.: +49 9073 840 www.josef-gartner.de

SOLARLUX Aluminium Systeme GmbH Gewerbepark 9-11 49143 Bissendorf Tel.: +49 5402 4000 www.solarlux.de

Lindner Group Bahnhofstraße 29 94424 Arnstorf Tel.: +49 8723 203700 www.lindner-group.com Okalux GmbH Am Jöspershecklein 1 97828 Marktheidenfeld-Altfeld Tel.: +49 9391 9000 www.okalux.de

Joh. Sprinz GmbH & Co. KG Lagerstr. 13 88287 Grünkraut-Gullen Tel.: +49 751 3790 www.sprinz.eu WICONA Sapa Building Systems GmbH Einsteinstr. 61 89077 Ulm Tel.: +49 731 39840 www.wicona.de

Bayer MaterialScience GmbH Otto-Hesse-Str. 19 / T9 64293 Darmstadt Tel.: +49 6151 13030 www.bayersheeteurope.com Deutsche Everlite GmbH Am Keßler 4 97877 Wertheim Tel.: +49 9342 96040 www.everlite.de E. M. B. Products AG Rudolf-Diesel-Straße 6 46446 Emmerich Tel.: +49 2822 69710 www.roda.de FDT FlachdachTechnologie GmbH Eisenbahnstr. 6–8 68199 Mannheim Tel.: +49 621 85040 www.fdt.de Flachglas (Schweiz) AG Zentrumstrasse 2 CH-4806 Wikon Tel.: +41 62 7450030 www.flachglas.ch Pilkington Bauglasindustrie GmbH Hüttenstr. 33 66839 Schmelz Tel.: +49 6887 3030 www.pilkington.com prokuwa Kunststoff GmbH Meinhardstr. 5 44379 Dortmund Tel.: +49 231 90720 www.prokulit.de RODECA GmbH Freiherr-vom-Stein-Str. 165 45473 Mülheim Tel.: +49 208 765020 www.rodeca.de Wacotech GmbH & Co. KG Querstraße 7 33729 Bielefeld Tel.: +49 521 9620080 www.wacotech.de

Alfredo Polti SA Gneiss Calanca Via alla Sega CH-6543 Arvigo Tel.: +41 91 8272442 www.alfredopolti.ch Bamberger Natursteinwerk ­Hermann Graser GmbH Dr.-Robert-Pfleger-Str. 25 96052 Bamberg Tel.: +49 951 96480 www.bamberger-natursteinwerk.de Die STEINWERKSTATT Weiler GmbH Kristinusstraße 30 88171 Weiler im Allgäu Tel.: +49 8387 923380 www.diesteinwerkstattweiler.com Grünig Natursteine GmbH Jaufenstrasse 102 I-39049 Sterzing Tel.: +39 0472 765465 www.gruenig-natursteine.com Heinrich Quirrenbach Naturstein Produktions- und Vertriebs GmbH Eremitage 6 51789 Lindlar Tel.: +49 2266 47460 www.quirrenbach.de HOFMANN NATURSTEIN GmbH & Co. KG Anton-Hofmann-Allee 2 97956 Werbach-Gamburg Tel.: +49 9348 810 www.hofmann-naturstein.com JUMA GmbH & Co. KG Kipfenberger Str. 22 85137 Walting Tel.: +49 8465 9500 www.juma.com Lauster Steinbau GmbH Natursteinwerke Enzstraße 46 70376 Stuttgart Tel.: +49 711 59670 www.laustersteinbau.de Rauriser Naturstein Zentrum GmbH Wörtherstraße 42 A-5661 Rauris Tel.: +43 6544 62790 www.rauriser.at

hersteller  171

Merk Holzbau GmbH Menhardsweiler 1 88410 Bad Wurzach-­ Unterschwarzach Tel.: +49 7564 93200 www.merk-holzbau.de

Thoma Forschungszentrum für Holzverarbeitung Hasling 35 A-5622 Goldegg Tel.: +43 6415  8910 www.thoma.at

MERKLE Holzbau GmbH Fabrikstraße 31 73266 Bissingen an der Teck Tel.: +49 7023 900590 www.merkle-holzbau.de

Trespa International B. V. Niederkasseler Lohweg 18 40547 Düsseldorf Tel.: +49 800 1860422 www.trespa.com

müllerblaustein HOLZBAUWERKE Pappelauer Str. 51 89134 Blaustein Tel.: +49 7304 96160 www.muellerblaustein.de

Tschopp Holzbau AG An der Ron 17 CH-6280 Hochdorf Tel.: +41 41 9142020 www.tschopp-holzbau.ch

Kaspar Greber Holz- und Wohnbau GmbH Ellenbogen 632 A-6870 Bezau Tel.: +43 5514 2360 www.kaspargreber.at

Neuhauser Holzbau GmbH Gewerbestrasse 9 A-6710 Nenzing Tel.: +43 5525 636660 www.neuhauser-holzbau.at

Wyler Holzbau AG Stockmatte CH-3855 Brienz Tel.: +41 33 9521325 www.wylerholzbau.ch

Kaufmann Bausysteme GmbH Vorderreuthe 57 A-6870 Reuthe Tel.: +43 5514 314400 www.kaufmannbausysteme.at

oa.sys baut GmbH Zoll 887 A-6861 Alberschwende Tel.: +43 5579 202570 www.oa-sys.com

Zimmerei Gerhard Bilgeri e.U. Baser 93b A-6943 Riefensberg Tel.: +43 5513 8855 www.zimmerei-bilgeri.at

Kebony AS Hoffsveien 48 N-0377 Oslo Tel.: +47 7702 104182 www.kebony.com

Parklex – Composites Guera ­Composites Guera, S. A. Zelain Auzoa 13 E-31780 Vera de Bidasoa, Navarra Tel.: +34 948 625045 www.parklex.com

WDVS

Schön + Hippelein GmbH & Co. KG Industriestraße 1 74589 Satteldorf Tel.: +49 07951 4980 www.schoen-hippelein.de

Hecht Holzbau AG Rigistrasse 11a CH-6210 Sursee Tel.: +41 41 9251840 www.hecht-holzbau.ch

Stone Group AG Zürcherstrasse 77 CH-8730 Uznach Tel.: +41 55 280 3979 www.stonegroup.ch

HESS TIMBER GmbH & Co. KG Am Hundsrück 2 63924 Kleinheubach Tel.: +49 9371 40030 www.hess-timber.com

Stonepark GmbH Stauffenbergstraße 23 49356 Diepholz Tel.: +49 5441 98680 www.stone-park.de

Holzbau Erni AG Guggibadstr. 8 CH-6288 Schongau Tel.: +41 917 38 88 www.holzbau-erni.ch

TRACO GmbH Poststraße 17 99947 Bad Langensalza Tel.: +49 3603 852121 www.traco.de Holz ABA Holz van Kempen GmbH Streitheimer Str. 22 86477 Adelsried Tel.: +49 8294 8033130 www.aba-holz.de Abderhalden Holzbau AG Industriestraße 19 CH-9630 Wattwil Tel.: +41 71 9881657 www.abderhalden-holzbau.ch Anton Ambros GmbH Hauptstraße 5 87659 Hopferau Tel.: +49 8364 983430 www.ambros-haus.de Binderholz GmbH Zillertalstraße 39 A-6263 Fügen Tel.: +43 5288 6010 www.binderholz.com Dobler Holzbau GmbH Interpark Focus 2 A-6832 Röthis Tel.: +43 5523 65311 www.dobler-gruppe.at ERNE AG Holzbau Werkstraße 3 CH-5080 Laufenburg Tel.: +41 62 8698181 www.erne.net Gebr. Schneider GmbH, Holzwerk Kappel 28 88436 Eberhardzell Tel.: +49 7355 93200 www.schneider-holz.com

KLH Massivholz GmbH Mur 202 A-8842 Katsch Tel.: +43 3588 88350 www.klh.at Lignatur AG Herisauerstr. 30 CH-9104 Waldstatt Tel.: +41 71 3530410 www.lignatur.ch Lignotrend Schweiz Kreuzmatt 2 CH-6242 Wauwil Tel.: +41 41 9841309 www.lignotrend.ch Marti AG Holzbau Dorfstrasse 9 CH-8766 Matt Tel.: +41 55 6421148 www.martimatt.ch Meiberger Holzbau GmbH & Co. KG Lofer Nr. 304 A-5090 Lofer Tel.: +43 6588 83060 www.holzbau-meiberger.at

Pfeifer Timber GmbH Fabrikstraße 54 A-6460 Imst Tel.: +43 5412 69600 www.pfeifergroup.com Prodema B San Miguel, s/n E-20250 Legoretta Gipuzkoa Tel.: +34 943 807000 www.prodema.com Renggli AG Gleng CH-6247 Schötz Tel.: +41 62 7482222 www.renggli-haus.ch Rubner Holding AG Handwerkerzone 2 I-39030 Kiens Tel.: +39 0474563777 www.rubner.com Sohm HolzBautechnik Bühel 818 A-6861 Alberschwende Tel.: +43 5579 71150 www.sohm-holzbau.at

Brillux GmbH & Co. KG Weseler Str. 401 48163 Münster Tel.: +49 251 7188759 www.brillux.de CAPAROL Farben Lacke ­Bautenschutz GmbH Roßdörfer Str. 50 64372 Ober-Ramstadt Tel.: +49 6154 710 www.caparol.de HAGA AG Naturbaustoffe Hübelweg 1 CH-5102 Rupperswil Tel.: +41 62 8891818 www.haganatur.ch HOMATHERM GmbH Ahornweg 1 06536 Berga Tel.: +49 346 5141661 www.homatherm.com Knauf Gips KG Am Bahnhof 7 97346 Iphofen Tel.: +49 9323 310 www.knauf.de Linzmeier Bauelemente GmbH Industriestraße 21 88499 Riedlingen Tel.: +49 7371 18060 www.linzmeier.de

172  Anhang

PAVATEX Wangener Str. 58 88 299 Leutkirch Tel.: +49 7561 98550 www.pavatex.de

Seele GmbH Gutenbergstr. 19 86368 Gersthofen Tel.: +49 821 24940 www.seele.com

Erlus AG Hauptstraße 106 84088 Neufahrn / NB Tel.: +49 8773 180 www.erlus.com

puren GmbH Rengoldshauser Str. 4 88662 Überlingen Tel.: +49 7551 80990 www.puren.com

Sefar AG Hinterbissaustrasse 12 CH-9410 Heiden Tel.: +41 71 898 5700 www.sefar.com

Jacobi Tonwerke GmbH Osteroder Straße 2 37434 Bilshausen Tel.: +49 5528 9100 www.dachziegel.de

SCHWENK Putztechnik GmbH & Co. KG Hindenburgring 15 89077 Ulm Tel.: +49 731 93410 www.schwenk-putztechnik.de

Serge Ferrari, Ferrari S.A BP 54 F F-94857 La Tour du Pin – Cedex Tel.: +33 4 74974133 www.ferrari-textiles.com

Nelskamp GmbH, Dachziegelwerke Waldweg 6 46514 Schermbeck Tel.: +49 2853 91300 www.nelskamp.de

Taiyo Europe GmbH Mühlweg 2 82054 Sauerlach Tel.: +49 8104 628980 www.taiyo-europe.com

Porextherm Dämmstoffe GmbH Heisinger Straße 8/10 87437 Kempten Tel.: +49 831 575360 www.porextherm.com

Texlon HSP GmbH Hirsernriedstrasse 6 CH-6074 Giswil Tel.: +41 41 6766644 www.texlon.ch

Rathscheck Schiefer und ­Dach-Systeme St.-Barbara-Str. 3 56727 Mayen Tel.: +49 2651 9550 www.rathscheck.de

VARIOTEC GmbH & Co. KG Weißmarterstraße 3–5 92318 Neumarkt / OPf. Tel.: +49 9181 69460 www.variotec.de HECK Wall Systems GmbH Thölauer Strasse 25 95615 Marktredwitz Tel.: +49 9231 8020 www.wall-systems.com Multipor – Xella Gruppe Düsseldorfer Landstraße 395 47259 Duisburg Tel.: +49 203 608800 www.multipor.de

Vector Foiltec GmbH Steinacker 3 28717 Bremen Tel.: +49 421 693510 www.vector-foiltec.com Dach

Schiefergruben Magog GmbH & Co. KG Alter Bahnhof 9 57392 Fredeburg Tel.: +49 2974 96200 www.magog.de

alwitra GmbH & Co. Am Forst 1 54296 Trier Tel.: +49 651 91020 www.alwitra.de

Walther Dachziegel GmbH Lohmühle 3–5 90579 Langenzenn Tel.: +49 9101 7080 www.dachziegel.de

Membran / Kunststoff CENO Membrane Technology GmbH Am Eggenkamp 14 48268 Greven Tel.: +49 2571 9690 www.sattler-global.com Hightex GmbH Nordstraße 10 83253 Rimsting Tel.: +49 8051 68880 www.hightexworld.com Koch Membranen GmbH ­Kunststofftechnologie Nordstraße 1 83253 Rimsting Tel.: +49 8051 690980 www.kochmembranen.de LAMILUX Heinrich Strunz Holding GmbH & Co. KG Postfach 1540 95105 Rehau Tel.: +49 9283 5950 www.lamilux.de Membranteam GmbH Möllenbronn 7 88273 Fronreute Tel.: +49 7505 957891 www.membranteam.de

Braas GmbH Frankfurter Landstraße 2–4 61440 Oberursel Tel.: +49 6171 61014 www.braas.de climacell GmbH Etzwiesenstr. 12 74918 Angelbachtal Tel.: +49 7265 91310 www.climacell.com Creaton AG Dillinger Straße 60 86637 Wertingen Tel.: +49 8272 860 www.creaton.de DEUTSCHE ROCKWOOL Mineralwoll GmbH & Co. OHG Rockwool Str. 37–41 45966 Gladbeck Tel.: +49 2043 4080 www.rockwool.de

Die Adressen der Verbände und Hersteller sind nach Bauteilen und Baustoffen gegliedert und alpha­betisch sortiert.

Literaturverzeichnis / Bildnachweis  173

Lit er at urver zeichnis / Bil dnachweis

Andritschke, Dünisch, Herres: Holz im Außenbereich, München 2012 Baus, Siegele: Holzfassaden, Stuttgart München 2000 Baus: Sichtbeton, München 2007 Block, Gengnagel, Peters: Faustformel Tragwerksentwurf, München 2013 Boake: Stahl verstehen. Entwerfen und Konstruieren mit Stahl – Ein Hand­ buch, Basel 2011 Bollinger, Grohmann, Feldmann, Giebeler, Pfanner, Zeumer: Atlas Moderner Stahlbau, München 2011 Colling: Holzbau – Grundlagen und Bemessung nach EC 5, Wien 2014 Deplazes: Architektur konstruieren, Basel 2013 Dierks, Wormuth: Baukonstruktion, Köln 2012 Döring, Meschke, Kind-Barkauskas, Schwerm: Fassaden, Düsseldorf 2000 Eisele: Grundlagen der Baukonstruktion, Berlin 2014 Frick, Knöll, Neumann, Weinbrenner: Baukonstruktionslehre Teil 1+2, ­Stuttgart 1992 Giebeler, Fisch, Krause, Musso, Petzinka, Rudolphi: Atlas Sanierung, ­Basel 2008 Guttmann, Eder, Schober: Fassaden aus Holz, Wien 2014 Hauschild: Konstruieren im Raum, München 2003 Hegger, Auch-Schwelk, Fuchs, Rosenkranz: Baustoff Atlas, München 2005 Hegger, Fuchs, Stark, Zeumer: Energie Atlas, München 2007 Herzog, Krippner, Lang, Werner: Fassaden Atlas, Basel 2004 Hildner, Hübener: Wand. Materialität, Konstruktion, Detail, München 2011 Hirsch, Lohr: Energiegerechtes Bauen und Modernisieren, Wuppertal 1996 Holschemacher: Entwurfs- und Konstruktionstafeln, Berlin 2013 Huckfeldt: Praxis-Handbuch Holzschutz, Köln 2014 Hugues, Greilich, Peter: Großformatige Ziegel, München 2003 Hugues, Steiger, Webe: Holzbau, 5. Auflage, München 2014 Hugues, Steiger, Weber: Naturwerkstein, München 2008 Jeska, Pascha: Neue Holzbautechnologien, Basel 2014 Johannes: Entwerfen. Architektenausbildung in Europa von Vitruv bis Mitte des 20. Jahrhunderts. Geschichte – Theorie – Praxis, Hamburg 2010 Kaltenbach: Transluzente Materialien, München 2012 Kind-Barkauskas, Kauhsen, Polonyi: Beton Atlas, Basel 2002 Knaack, Chung-Klatte, Hasselbach: Systembau. Prinzipien der Konstruktion, Basel 2012

Nicht nachgewiesene Fotos stam­ men von den Autoren / Herausge­ bern. Trotz intensiver Bemühungen konnten einige Urheber der Fotos nicht ermittelt oder kontaktiert werden. Die Urheberrechte bleiben jedoch gewahrt. Wir bitten um ent­ sprechende Mitteilung.

Achtermann, Jens: S. 15 5 Alwitra, S. Tornow: S. 124 2,3; 125 2,3 Amunt Architekten: S. 51 5 ANO, DAICI: S. 29 6 ArGeTon, D. Malagamba: S. 85 3 Bercy Chen Studio: S. 127 5 Bitter, Jan: S. 75 3 Bryant, Richard: S. 23 9 Callejas, Javier: S. 70 1 Carter, Earl: S. 8 Croce, Michael: S. 48 1 Dale, Nils Petter: S. 128; 138–141 derdichtebau.de: S. 125 1 Dietzsch & Weber Architekten: S. 84 2 Dold und Hasenauer OG / Superlab: S. 59 7 Doradzillo, Marc: S. 45 2 Druot, Frédéric: S. 42 1 Dujardin, Filip: S. 52 3 E.M.B. Products AG: S. 97 4,5 eckertharms Architekten / Innenarchitekten: S. 93 3 Eternit (Schweiz) AG: S. 93 4 Eternit, Stefan Marquard: S. 64 2 Eternit/IBA: S. 93 5 Feiner, Ralph: S. 27 9; 58 3 Ferrero, Alberto: S. 75 2 Flickr / Laura Manning: S. 23 8 Florian Nagler Architekten: S. 115 3 Flyout: S. 15 4 Forward Stroke inc.: S. 21 7 Frances, Scott: S. 30 3

Frost, Mikkel: S. 102 Gallardo, José Javier: S. 112 1 Griffith, Tim: S. 126 4 Halbe, Roland: S. 84 3 Hart, Rob ’t: S. 27 10 HECK Wall Systems: S. 101 5b Heinrich Quirrenbach, Andrea ­Dingeldein: S. 50 1 Heinrich, Michael: S. 100 2 Hennings, Dirk: S. 110 2 Herrmann, Eva: S. 13 2,4; 14 2; 21 5; 22 5; 27 4,5,7; 30 1,2; 43 2b; 45 3; 46; 51 5; 52 2; 54 2,3; 56 3,4; 57 5,6; 60; 64 2; 70 2; 80 1; 83 6; 90 2,3; 98 2; 120 Highsmith, Carol M.: S. 22 3 Hirai, Hiroyuki: S. 11 3 Hisgett, Tony: S. 22 7 Holzherr, Florian: S. 14 3; 77 6 Hufton + Crow: S. 64 2 Hursley, Timothy: 96 1 Huthmacher, Werner: S. 105 5 Jantscher, Thomas: S. 27 2 JORDAHL GmbH, Andreas ­Achmann: S. 83 6 JORDAHL GmbH: S. 83 4,5 Kemper System, Wolfgang Hauck Fotodesign: S. 124; 125 4 Kida, Katsuhisa: S. 105 4 Kirchner, Jens: S. 66 2 Knerer Lang Architekten: S. 43 2a Lignum.ch: S. 58 1,2 Lill, Edmund: S. 13 7

Knaack, Klein, Bilow, Auer: Fassaden. Prinzipien der Konstruktion, Basel 2014 Knippers,Cremers, Gabler, Lienhard: Atlas Kunststoffe + Membranen, ­München 2010 Koch: Bauen mit Membranen, München Berlin London New York 2004 Krampe, Reich, Weller: Glasbau-Praxis, Berlin 2012 Lohmeyer, Ebeling, Baar: Stahlbetonbau, Wiesbaden 2013 Moro: Baukonstruktion – vom Prinzip zum Detail, Wien 2008 Neuenhagen: Grundwissen moderner Holzbau, Köln 2014 Pech, Pommer, Zeininger: Fassaden, Basel 2014 Peck: Atlas Moderner Betonbau, München 2013 Peck: Baustoff Beton, München 2008 Pfeifer, Ramcke, Achtziger, Zilch: Mauerwerk Atlas, Basel 2001 Pfundstein, Rudolphi, Spitzner, Gellert: Dämstoffe, München 2008 Pottgiesser: Fassadenschichtungen – GLAS, Mehrschalige ­Glaskonstruktionen, Berlin 2004 Pottgiesser: Prinzipien der Baukonstruktion, Stuttgart 2008 Rice, Dutton: Transparente Architektur, Glasfassaden mit Structural ­Glazing, Basel 1995 Schittich, Staib, Balkow, Schuler, Sobek: Glasbau Atlas, Basel 2006 Schittich: best of DETAIL Holz / Wood, München 2014 Schittich: Im Detail Gebäudehüllen, Basel 2006 Schmitt: Hochbaukonstruktion, Wiesbaden 1993 Schöwer, Leukefeld: Das Baustellenhandbuch der Maßtoleranzen, ­Merching 2013 Schunck, Oster, Barthel, Kießl: Dach Atlas Geneigte Dächer, Basel 2002 Sedlbauer, Schunck, Barthel, Künzel: Atlas Flachdach, München 2010 Seidel: Textile Hüllen – Bauen mit biegeweichen Tragelementen, Berlin 2008 Staib, Dörrhöfer, Rosenthal: Elemente + Systeme, Modulares Bauen, ­Entwurf, Konstruktion, Neue Technologien, Basel 2008 Steiger: Basics Holzbau, Basel 2013 von der Heyde-Platenius: Gestalten mit Beton, Köln 2014 Watts: Moderne Baukonstruktion Fassaden, Wien 2005 Weller: Konstruktiver Glasbau, München 2008 www.baunetzwissen.de www.proholz.at / www.dataholz.com Lindman, Åke E:son: S. 111 5 Lins, Marc: S. 27 8 Louage, Kevin: S. 111 6 magma architecture: S. 99 4 Marinescu, Ioana: S. 111 4 Max Dudler Architekten: S. 66 3 Mayer, Thomas: S. 91 4 Membranteam: S. 99 6 Metawell GmbH: S. 81 3 Miguletz, Norbert: S. 15 6 Müller-Naumann, Stefan: S. 96 2; 115 3 Müller, Stefan: S. 14 1; 29 4; 110 3 Multipor: S. 101 5a Nagel, Norbert: S. 29 1 Neue Ziegelmanufaktur Glindow: S. 50 1 O&O Baukunst: S. 134–137 Oliv Architekten: S. 43 3a,b Passoth, Jens: S. 11 4 Pegenaute, Pedro: S. 21 8 PERI GmbH: S. 55 7,8 Radon, Norman: S. 95 6 Rathscheck Schiefer: S. 120 Reckli: S. 77 9 Reichel, Alexander: S. 116; 125 RENGGLI AG: S. 95 4 Rheinzink: S. 91 5; 120; 121 Richers, Christian: S. 29 3; 90 1 Ricola AG: S. 45 5; 154 Rieder: S. 76 4 Rosier, JM: S. 10 2 Ruault, Philippe: S. 146–149 Salewa, Oskar DaRiz: 69 5

Schels, Sebastian: S. 97 7 Schüco International KG: S. 72 1 Schultz, Kerstin: S. 27 6 Sobajima, Toshihiro: S. 150–153 Spehr, Daniel: S. 45 1 Stanserhornbahn: S. 99 5 Steiff: S. 62 2 Steinbach: S. 21 4 Sumner, Edmund: S. 130–133 Tchoban Foundation, Roland Halbe: S. 77 8 Van der Hoek, Allard: S. 43 4 Vervoorts & Schindler, Bochum, Schüco International KG: S. 73 4 Vitra, Julien Lanoo: S. 124 1 Völkel, Thomas: S. 43 5 Wacotech: S. 96 3 WAREMA: S. 73 5 Weber, Jens: S. 86 1; 95 5 Wehrli, Dominique: S. 142–145 Wiel Arets Architects: S. 77 7 Wienerberger/ Norbert Prommer: S. 17 3; 45 4 wikiarquitectura: S. 62 1 wikimedia commons: S. 13 1,3,6,8; 17 1,2; 20 1,2; 21 3,6; 22 2,4,6; 29 5; 58 1; 62 3,4; 86 3; 104 2; 120; 121 Wolff Architekten: S. 120 Wollenweber, Jörg: S. 111 7 Zerdoun, Yohan: S. 100 3 Zillerplus, GBW: S. 48 2; 78 4 Zimmerei & Holzbau Ehrlich: S. 114 Zucchi, Cino: S. 27 3

174  Anhang

Inde x

A

Abdichtung  83 –– Abdichtungsbahnen  121, 124 –– Dachabdichtung  121, 124 Abfangkonstruktionen  84 Abriss, Recycling  40 Abrosten  88 Akustik  16 Anpressleisten  68 Ansichtskante, Ansichtsbreite  63 Ästhetik, Ausdruck  20 Auflagerung, Befestigungsarten 83 –– Dornen  70 –– Halteteller  71 –– Klemmhalterung  70 –– Konsolauflager  83 –– Los- und Festlager  72 –– Plattenhalter  85 –– Punkthalterung  70 –– Stahlkonsolen  70 –– Seilnetzwerke  71 –– Tellerhalterung  70 –– Vertikalseilfassaden  71 Ausbauraster  66 Ausfachung  66, 68 Auskragung  107, 116 Aussteifung  106 autochthones Bauen  16

B

Befestigungssysteme  70, 72, 81, 83, 92 Beton  54 –– Betonbezeichnungen  55 –– Dämmbeton  55 –– Glasfaserbetonplatte  76 –– Normalbeton  55 –– Ortbeton  54 –– Sichtbeton  55 –– Stahlbeton  55 –– Betonmischung  54 –– Betonzusatzmittel  54 –– Betonzusatzstoffe  54 –– Gesteinskörnungen (­Zuschlag)  54 –– Gesteinsmehle  54 –– Wasserzementwert  54 –– Zement  54 –– Betonoberfläche  77 –– Farbpigmente  54, 57 –– Fase  57 –– Sichtbetonklassen  56 –– Schalung  55, 94 –– Schalhaut  55 –– Schalungsanker  55 –– Schalung, sägerauh  57 –– Schalungsmaterial  56 –– Schalungsplan  56 –– Betonherstellung –– Betonierabschnitte  55 –– Erhärtungsprozess  56 –– Konsistenzprüfung  55 –– Verdichtung  55 Betonfertigteile  55, 76 –– Großtafelbauweise  76

C

Closed-Cavity-Fassade (CCF)  44, 74 Corporate Architecture  22 Curtain Wall  11, 34, 62, 66

D

Dach  104 –– First  116, 119 –– Firstpfette  116 –– Ortgang  119 –– Traufe  119 Dachbegrünung –– extensiv  125 –– Gründach  125 –– intensiv  125 –– Vegetationsschichten  125 Dachdeckungsarten  120 Dachneigung  109 Dacheindeckung –– Betondachstein  109 –– Bitumen  124 –– Falzziegel  109, 121 –– Flachdachpfannen  109 –– Holzschindeln  121 –– Metall  121 –– Pressdachziegel  121 –– Reet, Stroh  121 –– Schiefer  121 –– Strangdachziegel  121 Dachform  110, 118 –– Flachdach  122 –– Faltwerke  118 –– Raumtragwerke  118 –– Satteldach  110 –– Steildach  112 Dachlandschaft  11, 104 Dachtragwerk  106 –– Fachwerke  114 –– Hängewerk  116 –– Kehlbalken  116 –– Pfettendach  116 –– Seil- und Membran­ tragwerke  118 –– Sparrendach  114 –– Sprengwerk  116 Dämmung –– Außendämmung  54 –– Dämmebene  32, 108 –– Innendämmung  32, 49, 54 –– Kerndämmung  54 –– Transparente Wärmedämmung TWD  70, 96 Dampfbremse  79 Decklagen  63 Deckschicht, Deckschale  76, 80 Dichtung  32, 65, 63, 72 –– Dichtungsprofile  68 –– Pressleistendichtungen  73 Diffusion  65, 79 Druckfestigkeit  50

E

Eckverbände  58 –– Kantholz  58 –– Rundholz  58 Elastizitätsmodul  88 Entwässerungskammer  80 Erscheinungsbild  23, 68

F

Facies, Fassade, Gesicht  12 Farbigkeit  82, 92 Faserzement  92

Fassadenanker  65, 66 –– Ankerstellen  76 –– Drahtanker  83 –– Dübelhalteanker  87 –– Hinterschnittanker  87 –– Luftschichtanker  83 –– Schweißplatte  87 –– Verankerung  83 Fassadenfunktionen  37 –– Kaltfassade  32, 63 –– Warmfassade  32, 62 Fassadengliederung  86 Fassadenmaterial –– Aluminium  88 –– Beton 54, 76, 80 –– Cortenstahl  88 –– Edelstahl  88 –– Faserzement  92 –– Glas  70 –– Holz  58, 94 –– Kupfer  88 –– Membran  98 –– Polycarbonatplatten  96 –– Profilbauglas  96 –– Sandwichelemente  80 –– Stahl  88 –– Titanzinkblech  88, 121 –– Verblendmauerwerk  82 –– Ziegelplatten  85 Fertigteil –– abgehängt  76 –– rückverhängt  76 Fertigungstoleranzen  65 Filterschichten  30 Fingerspalt  82 Fuge  26, 52, 64, 76, 82, 87, 88, 89, 92 –– Fugenausbildung –– Dehnfugen  55, 72, 83 –– Elementfuge  80 –– Gleitfugen  76 –– Hohlfuge  52 –– Lagerfuge  51, 52 –– Konstruktionsfuge  72 –– Schattenfuge  52 –– Stoßfuge  52, 76 –– Fugendichtung  55, 71 –– Fugenfarbe  52 –– Fugenglattstrich  52 –– Fugenmörtel  52 –– Fugenteilung  83 Fügung  24, 26, 50, 63, 66, 78 Füllelemente  63

G

Gerüstverankerung  86 Glas  70 –– Einscheibensicherheitsglas (ESG)  70 –– Isolierglas  70 –– Profilbauglas  96 –– teilvorgespanntes Glas (TVG)  70 –– Verbundsicherheitsglas (VSG)  70 –– Verglasungskitte  68 Glas-Stahl-Architektur  62 Glaselementfassaden  70 –– Elementhalterung  73 –– Elementstöße  73 –– Kopplungsstöße  73

H

Hinterlüftung  64, 82, 88 Holz  58, 94 –– Holzbausysteme  58 –– Blockbauweise  58 –– Strickbau  58 –– Holzrahmenbau  58, 78 –– Holzkonstruktion –– Nut und Feder  59, 94 –– Nut und Kamm  59 –– Vollblock, Vollholz  58, 78 –– Bretter verleimt  59 –– Brettsperrholz  58, 59 –– Brettstapelholz  58, 59 –– Hohlraumanteil  58 –– Massivholzwand  59 Holzbau, mehrgeschossig  78 –– Geschossbauweise (Platform Framing)  79 –– Ständerbauweise (Balloon ­Framing)  79 Holzelementfassade  78 –– Timber Frame  78 –– Konstruktionselemente  78 –– Beplankungsbreite  78 –– Duo- oder Triobalken  78 –– Holztafeln  78 –– Keilverzinkung  78 –– Konstruktionsvollholz  78 –– Massivholzplatte  78 –– Rahmenhölzer  78 –– Rastermaß  78 –– Steg- oder Boxträger  78 Holzschutz  94 –– Dampfbremse  79 –– Diffusion  94 –– Schlagregenschutz  79 –– Verwitterung  95 Holzverkleidungen  94 –– Holzlamellen  94 –– Holzschindeln  94 –– Stülpschalung  94 –– Verbretterungen  94 Holzwerkstoffe  94 –– Thermoholz  95 Homogenität  18 Hüllen, Hüllprinzipien  18 –– nicht selbsttragend  62 –– selbsttragend  48

I

Identität  14 Ikonografie  22 Informationsträger  12, 20 Inszenierung  23 integrale Planung  39

K

Klima  16 Komposition  24, 66, 72 Konstruktionselemente  19, 30 Konstruktionsprofile Pfosten-­ Riegel-Fassade  66 –– Aluminium  66 –– Holz  66 –– Kunststoff  66 Konstruktionsraster  28, 78 Kontext  12, 14 Korrosion  88 –– Kontaktkorrosion  88

Index  175

L

Landschaft  14 Lastabtragung  35, 63, 66, 68 Lowtech  44 Luftdichtigkeit  36, 79 Luftschicht  63, 84 Lüftungselement  63, 72 Lüftungswärmeverluste 65

M

massive Konstruktionen  18, 32 –– einschalig  48, 49, 63 –– mehrschalig  49, 74 –– mehrschichtig  49 –– einschichtig  49 Maßstab  26 Materialität  26, 110 Mauersteine  82 –– Kunststein  50 –– Betonstein  50 –– Handformziegel  82 –– Klinker  50, 82 –– Kalksandstein  50 –– Leichtbetonstein  50 –– Porenbetonstein  50 –– Vormauerziegel  50, 82 –– Ziegelstein  50 –– Naturstein  50, 86 –– Gneis  50 –– Granit  50 –– Kalkstein  50 –– Sandstein  50 Mauerwerk  50 –– Mauerverbund  50 –– Binderverband  51 –– Blockverband  51 –– Kreuzverband  51 –– Läuferverband  51 –– Mörtel  52 –– Steinformate  51 –– Dünnformat  51 –– Normalformat  51 Mauerwerksschichten  53 Membranfassade  98 –– ETFE  98 –– Folie  98 –– Folienkissen  148 –– Gewebemembran  98 –– Glasfaser-Teflon  98 –– Polyestergewebe  98 –– PTFE  98 Metallfassaden  88 –– Formate –– Bahnen, Bänder  88 –– Falzblech  89 –– Kassetten  89 –– Lochblech  89 –– Metallgewebe  89 –– Schindeln  89 –– Tafeln  89 –– Trapez- und ­Well­bleche  89 –– Materialität –– Aluminium  88 –– Cortenstahl  88 –– Edelstahl  88 –– Kupfer  88 –– Stahl  88 –– Titanzinkblech  88, 121 Modularität, serielle Bauweise  80 Montage  72

N

Naturstein  50, 86 –– Material  86 –– magmatische ­Gesteine  86 –– metamorphe Gesteine  86 –– Sedimentgesteine  86 –– Vormauerziegel  50, 82 –– Klinker  50, 82 –– Oberflächenbearbeitung  86 –– Natursteinanker  87 –– Dübelhalteanker  87 –– Gerüstverankerung  86 –– Hinterschnittanker  87 –– Schweißplatte  87 –– Plattenpositionsplan  86 –– Vierpunktlagerung  87 Nutzung  28

O

Oberflächenbearbeitung  52, 86 –– Behandlungen  77 –– Bossieren  86 –– Foto-Gravur-Technik  77 –– Glätten  86 –– Matrizen  57 –– Oberflächenstruktur  18 –– Relief  77 –– Schalhautmatrizen  77 –– Scharrieren  86 –– Schablonen  82 –– Spitzen  86 –– Stocken  86 –– Textur  24, 26 Öffnungen  24 –– in Verblendmauerwerken  84 –– Öffnungselemente  72 Ökologie  18, 40 –– Abriss, Recycling  40 –– Lebensdauer  41 –– Lebenszykluskosten  41 –– Nachhaltigkeit  78 –– Ökobilanz  41 –– regionale Ressourcen  14 –– Umwelt  18 Ökonomie  38 Ordnung  24 Orientierung  20 Ornament  23 Ort und Verortung  14

P

Planungsprozess  38 Plattenpositionsplan  86 Polycarbonatplatten  97 –– Mehrkammerelemente  97 –– Sogankerprofile  97 –– Stegplatten  97 Primärenergiegehalt  40 Proportion  24, 104 Prozessqualität  38

R

Rastermaß  78 Raumprogramm  14 Reinigungsintervalle  41 Revitalisierung, Abfall und ­Recycling  42 Rhythmus  20

S

Sandwichelemente  63, 80 –– Metallsandwichpaneele (­Insulating Sandwich Panel, Composite Panel)  80 –– Betonsandwichelemente  80 –– Bombieren  81 Schalen  82 Schallschutz  36, 74 Schauseite, Schauwand 12 Schichtaufbau  65 Schutz  36 –– Durchfeuchtung  36 –– Niederschlag und Feuchte  36 –– Schlagregenschutz  65, 68, 79  –– Schneelast  65, 106, 159 –– Sonneneinstrahlung  16, 37 –– thermischer Schutz  36 –– Transmissionswärme  36 –– Wärmedämmung  36 –– Wetterschutzschicht  32 –– Winddichtigkeit  36 –– Witterungseinflüsse  16 Setzungen  58 Sichtmauerwerk  51, 82 Sintern  50 Skelettbau  18, 34 Sockel  19, 36 solare Wärmegewinne  65 Sonnenschutz  65, 74 Stahlskelettkonstruktion  62 Standfestigkeit, Stand­ sicherheit  83, 87 Steinhäuser  10 Symbol, Symbolik  20, 22

T

Tageslicht  16 Temperaturschwankungen  64 thermische Eigenschaften  16 –– thermischer Abschluss  18 –– thermische Behaglichkeit  16 –– thermischer Schutz  36 –– thermische Trennung  68 Thermoholz  95 Titanzink  88, 121 Toleranzen  66 Topografie  14 Tradition  14, 17 Tragsystem  12, 65 –– Primärtragsystem  34, 65 –– Sekundärsystem  34, 65 –– Tertiärsystem  65 –– Tragteil  80 Transmissionswärmeverluste  65

U

Überlagerung, Filter  19 Unterkonstruktion  64, 89, 92 UV-Beständigkeit  97

V

Verbandsbilder  51 Verblendmauerwerk  82 –– Hintermauerschale  82 –– Keramikklinker  82 –– Konstruktionselemente 82 –– Abdichtung  83 –– Abfangkonstruktion  83 –– Auflagerung  83 –– Dehnfugen  82

–– Drahtanker  83 –– Fingerspalt  82 –– Konsolauflager  83 –– Luftschichtanker  83 –– Verblendschale  82 Verformbarkeit  88 Verformungen  66 Verfugung, dauerelastisch  71 Verkehrslast  65 Verlegeart  92 Verlegeplan  52 Vorfertigung  58, 63, 72, 78 vorgehängte Fassade 82, 85, 86, 88, 92 vorgehängte hinterlüftete ­Fassade  62, 64 Vorhangfassade  34, 62 –– Doppelfassade  62, 74 –– Abluftfassade  74 –– Kastenfenster  74 –– Korridorfassade  74 –– Schacht-Kasten-­Fassade 74 –– Zweite-Haut-Fassade  74 –– Elementfassade  62, 72 –– Beton  76 –– Glas  70 –– Holz  78 –– Pfosten-Riegel-Fassade  62, 66 –– Structural Glazing  68 Vormontage  63 Vorsatzschale  76

W

Wandaufbau  32 Wärmebrücken  36, 65 Wärmedämmverbundsystem (WDVS)  100 Wärmedurchgangskoeffizient  36 Wärmedurchgangswiderstand  65 Wärmestrahlungsverluste  65 Wartung  41 wasserführende Schicht  36, 63 Wetterhaut  63 Windlast  65, 106, 158 Windsogsicherung  71, 89, 122 Wirtschaftlichkeit  18

Z

Zeltkonstruktion  10 Ziegelplattenfassade  85 –– Hohlkammerplatten  85 Zwängung  65 Zweischaligkeit  64, 82

impressum

Reihenherausgeber: Alexander Reichel, Kerstin Schultz Reihenkonzeption: Alexander Reichel, Kerstin Schultz, Andrea Wiegelmann Autoren: Eva Maria Herrmann, Martin Krammer, Jörg Sturm, Susanne Wartzeck Mitwirkende: Michael Grobbauer, Dan Kröning

Lektorat: Andrea Wiegelmann Redaktion und Layout: Eva Maria Herrmann Zeichnungen: Eva Maria Herrmann, Dan Kröning, Virginia Marini, Anna Tomm, Anna Tschochner Projektkoordination: Odine Oßwald, Petra Schmid Reihenlayout und Covergestaltung: Nadine Rinderer Satz: Amelie Solbrig

Die in diesem Buch enthaltenen technischen und konstruktiven Empfehlungen beziehen sich auf den aktuellen Stand der Technik. Für den konkreten Anwendungsfall müssen diese hinsichtlich Vorschrif­ ten, Normen, Gesetzen etc. sowie spezifischer Landesregelungen geprüft werden. Eine Haftung wird ausgeschlossen. Library of Congress Cataloging-in-Publication data A CIP catalog record for this book has been applied for at the Library of Congress. Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliogra­ fie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funk­ sendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Ver­ vielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes in der jeweils geltenden Fassung zu­ lässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestim­ mungen des ­Urheberrechts. Dieses Buch ist auch als E-Book (ISBN PDF 978-3-0356-0337-8; ISBN EPUB 978-3-0356-0350-7) sowie in englischer Sprache erschienen (ISBN 978-3-0346-0207-5).

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