Die Fassade im Blick
Die Schweizer Advanced Building Skins GmbH veranstaltete am 2. und 3. Oktober 2017 in Bern die 12. Internationale Konferenz zur Gebäudehülle der Zukunft (Conference on Advanced Building Skins). Im Mittelpunkt der Konferenz standen aktuelle Entwicklungen im Design von Gebäudehüllen sowie neue Produkte zur Steigerung der Energieeffizienz von Dach und Fassade.
Seit dem Jahr 2015 organisiert die Advanced BuildingSkins GmbH die Konferenz in Bern. Im Mittelpunkt der Konferenz stehen die neuesten Entwicklungen des Designs von Gebäudehüllen und Produkten zur Steigerung der Energieeffizienz bei Fassade, Dach und die Integration der Photovoltaik in die Gebäudehülle.
Kevin Flanagan von PLP Architecture London eröffnete als Keynote-Referent die diesjährige Konferenz. Er präsentierte den Oakwood-Tower, ein Projekt, das er gemeinsam mit der Cambridge University plant. Der Oakwood-Tower wird mit 300 m das weltweit höchste Holzhaus sein und gleichzeitig das zweithöchste Gebäude Londons. Bei Holzbauten spielen Nachhaltigkeitsaspekte eine wichtige Rolle. Bauen mit Holz ist nachhaltig, weil Holz CO2 bindet; gleichzeitig ist Holz eine erneuerbare Ressource. „Beim Oakwood Tower werden 65.000 m3 Holz verbaut, die zuvor ca. 50.000 t CO2 aufgenommen haben“. Im Gegensatz zum Holz ist die Herstellung von Beton und Stahl sehr energieintensiv.
Holz als „intelligentes“ Material im Fassadenbau
Die Bauwirtschaft steht vor einer großen Herausforderung. Nachdem sie ihren Fokus in den vergangenen Jahrzehnten intensiv auf die Steigerung der Energieeffizienz gelegt hat, muss sie nun den Sprung in die Nachhaltigkeit schaffen.
Zum schnellen Verständnis der Bedeutung von Nachhaltigkeit ist ein Hinweis auf die Waldwirtschaft dienlich. Hier bedeutet das Prinzip des nachhaltigen Handelns, nur so viel Holz zu schlagen wie nachwächst. In der Bauwirtschaft wird der Begriff weitreichender definiert und schließt gleichermaßen ökologische, ökonomische und soziokulturelle Aspekte ein.
Bei der Nachhaltigkeit von Baumaßnahmen und der Etablierung einer Kreislaufwirtschaft steht die Bauwirtschaft an der Schwelle zu neuen Planungs- und Umsetzungssystemen. „Green Building“ wird immer stärker nachgefragt und ist für die Finanz- und Immobilienwirtschaft längst ein wichtiger Aspekt ihrer Investitionsstrategien. Gebäude, die nachweisbar nicht nur energieeffizient, sondern auch ressourcenschonend gebaut, betrieben, und rückgebaut werden können, gewährleisten einen hohen Werterhalt und lassen sich besser vermieten und verkaufen.
Die Qualität von Bauprodukten spielt bei der Umsetzung der Nachhaltigkeitsforderungen eine Schlüsselrolle. Hochfunktionale Sonnenschutz-, Wärmeschutz- und Schallschutzgläser tragen ebenso zu guten Bilanzierungsergebnissen bei, wie gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagen. Eine ausgezeichnete Übersicht, wie weit die Entwicklungen gediehen sind, bot die Konferenz in ihren verschiedenen Sessions.
Wie weitreichend die Verwendung von Holz im Fassadenbau sein kann, zeigte die Session zum Thema „Intelligente Materialien für Adaptive Fassaden“. Prof. Ben Bridgens von der Universität Newcastle, England, schilderte in seinem Vortrag die Eigenschaften reaktiver Gebäudehüllen aus Holz.
Solaraktive Komponenten als integraler Bestandteil der Gebäudehülle
PV-Elemente gehören nicht nur aufs Dach, sondern substituieren herkömmliche Fassadensysteme, Geländer, Vordächer und andere Eindeckungen. Eine flächenbündige Montage ermöglicht ein gleichmäßiges ebenes Erscheinungsbild. Pfosten-Riegel-Systeme kombinieren PV-Elemente mit Fenstern, Festverglasungen und der Fassadendämmung und bilden direkt die Außenwand des Gebäudes.
Da eine Pfosten-Riegel-Fassade höchste Anforderungen erfüllen muss, werden die Elemente mit Anschlussdosen für eine unsichtbare Kabelführung ausgestattet und mit den PV-Elementen, welche in verschiedenen Ausführungen erhältlich sind, mit der Isolierverglasung kombiniert. So lassen sich einzelne Module heute schon bei Bedarf einfach aushängen und ersetzen. Die Solarmodule stammen von Herstellern, die bei der Verarbeitung alle Industriestandards einhalten, verschiedene Größen und Leistungsklassen anbieten, so dass für jedes Dach oder Fassade eine optimale Lösung zur Verfügung steht.
Gerade auch für gewachsene Kulturlandschaften und historische Orts- und Stadtkerne mit ihren Tonziegeleindeckungen hatten die Hersteller von Solarmodulen bislang keine optisch ansprechende und zugleich ökonomisch sinnvolle Lösung parat. Hier ist es der belgischen Firma Issol in Zusammenarbeit mit dem „Schweizer Zentrum für Elektronik und Mikrotechnik“ (CSEM), gelungen, ein PV-Modul in traditioneller, halbmatter Terrakotta-Optik zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Es ist bereits aus einigen Metern Entfernung visuell kaum noch von einem traditionellen Ziegeldach zu unterscheiden.
Ein Beispiel ist der Grosspeter Tower in Basel. Dessen Pfosten und Riegel in der Fassade lösen sich mit steigender Gebäudehöhe zugunsten größerer Fassadenöffnungen auf. Das Tragwerk hinter der Fassade und die Solarmodule in den Fassadenpaneelen entsprechen dieser abgestuften Abmessung. Das ergibt trotz technisierter Fassadenelemente ein stimmiges Gesamtbild. In allen Fassadenelementen sind flächendeckende Dünnfilm-Solarmodule integriert, abgestimmt auf die Breite und Höhe der Fassadenpaneele. Die Module sind unabhängig von Ihrer Ausrichtung, ihrer lokalen Beschattungssituation und der Größe des Fassadenelements rund um das Gebäude und in unterschiedlichen Abmessungen angebracht. Dies war durch eine ausgeklügelte, elektrotechnische Verschaltung und der Maßanfertigung den Dünnfilm-Solarmodule möglich.
Insgesamt referieren auf der diesjährigen Conference on Advanced Building Skins über 250 Referenten aus 40 Nationen in 38 Sessions. Die Vorträge wurden vorwiegend auf Englischgehalten. Mehrere Forschungsinstitute, Universitäten und Unternehmen waren Mitveranstalter der Konferenz und organisierten jeweils eine eigene Session zu Entwicklungen im Bereich der Gebäudehülle. Die USA stellten mit 30 Referenten das stärkste Kontingent. „Bei der Programmplanung hatte sich der Veranstalter an der von Karlin Research zusammengestellten Liste orientiert, die jährlich U.S-amerikanische Architektur- und Ingenieurbüros in den Kategorien Design, Nachhaltigkeit und Business Performance bewertet“. Weiterhin waren die Universität von Newcastle mit „Smart Materials for Adaptive Faascades“, die Universität aus dem belgischen Leuven, zur Lichtplanung, das spanische Forschungsinstitut TECNALIA zur gebäudeintegrierten Photovoltaik, das Architekturbüro Smart Architektur (USA) mit der Session „Design von komplexen Fassaden“, INES das französische Forschungsinstitut zu neuen Formen von Beton, das Schweizerische Materialforschungsinstitut EMPA zu „Aerogel-Anwendungen in Fassaden in das Programm eingebunden. Weitere Referenten kamen u.a. aus den Architektur- und Ingenieurbüros von Skidmore, Owings & Merrill (Chicago), EYP Architecture & Engineering (New York), HKS Architects (Houston), Amtech Solutions (Dallas), Walter P Moore (Los Angeles), Belzberg Architects (Santa Monica), Gensler, (Chicago), Integral Group (Oakland), sowie Roesling Nakamura Terada Architects (San Diego).
Ausstellung und Poster
Auch in der Posterpräsentation und der Firmenausstellung, die begleitend stattfand, erfuhren die 560 Teilnehmer die eine oder andere Neuheit. Mit dem Kongress gab es eine Plattform für den Know-how-Austausch und für Diskussionen mit den anwesenden Unternehmen und Architekturbüros. Dies könnte dabei helfen wissenschaftliches Know-how noch besser in die Praxis umzusetzen.
Ausblick: Gesamtsystem aus Technik, Architektur und Tragwerk
Die Anforderungen für das Bauwesen steigen von Jahr zu Jahr. Um diese zu bewältigen, bedarf es nicht nur innovative Produkte und Dienstleistungen, sondern insbesondere eine fachübergreifende Zusammenarbeit zwischen allen Gewerken.
So sollte in diesem Planungsprozess der Sicht- und Sonnenschutz, sowie die Photovoltaikwünsche, möglichst von Anfang an eingebunden sein, damit sich später ein hohes Maß an Funktionalität erreichen lässt – und architektonische Ansprüche Wirklichkeit werden – wie dieser je nach Art der gewünschten Ausführung das äußere Erscheinungsbild des Gebäudes entscheidend beeinflusst.
Es gilt die steigende Komplexität der Bauvorhaben mit ihren gegenseitigen Abhängigkeiten und Beziehungen durch ein effektives Miteinander zu stärken und zu aller Wohl und Nutzen zu meistern.
Die nächste Konferenz „Advanced Skins“ (www.abs.green) findet am 1. und 2. Oktober 2018 wieder im Kursaal Bern, Schweiz, statt.
Dipl.-Ing. Eberhard Zerres, Ratingen
