Individuelle Fassadengestaltung mit WDVS

So wie beim Übergang von der Holzbauweise zur Massivbauweise Anfang des 17. Jh. neue Formen und Methoden der Gestaltung von Bauwerken entwickelt wurden, so wird auch die Dämmbauweise ihre eigene Ästhetik entfalten. Die Münchener Architekten Faraneh Farnoudi und Andreas Hild untersuchten in einem Forschungsprojekt Gestaltungsmöglichkeiten mit Wärmedämm-Verbundsystemen (WDVS) – und damit die Chance, jedem Gebäude seine eigene Note zu verleihen. Aufbauend auf die Er­gebnisse des Forschungsprojekts „Modulationsmöglichkeiten der Gebäudeaußenhaut mittels wärmesensitiver Aufnahmeverfahren“ von Faraneh Farnoudi und Andreas Hild hat Sto eine digitale Prozesskette vom Entwurf bis zur industriel­len Fertigung des Systems umgesetzt. Damit findet das im Rahmen der Forschungsinitiative Zukunft Bau vom Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung geförderte Forschungsprojekt seinen Weg in die Praxis.

Individuelle Optik, ver­besserte Systemleistung

Konkret wurde seit September 2011 untersucht, inwieweit eine dreidimensionale Modulation der Dämmschicht in der Lage ist, „sowohl die Fassadengestaltung zu individualisieren als auch die Leistung des Systems zu verbessern“. Ausgangspunkt der Überlegungen war der unterschiedliche Wärmedurchgang verschiedener Bauteile einer Bestandsfassade.

Wird die Dimensionierung des Dämmstoffs den ungleichen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) angepasst, entsteht eine Neuordnung der Oberfläche gemäß der Maxime „form follows function“. Die Funktion des Wärmedämm-Verbundsystems bekommt eine äußere Gestalt, „der Energiesparfunktion der gedämmten Fassade wird ein authentischer Ausdruck verliehen“.

Grundlage für eine Modulation des Dämmsystems ist stets eine Gebäude- beziehungsweise Bestandsanalyse. Die Digitalisierung der Bauzeichnungen und ihr Abgleich mit der aktuellen Situation stehen am Beginn der digitalen Prozesskette. Sind Substanz und Anforderungen bestimmt, folgt eine thermische Analyse, entweder mittels Thermographie oder durch eine Simulation der Wärmeströme. Das daraus abgeleitete digitale Relief ist eine dreidimensionale Umsetzung der Isothermen der exis­tie­ren­den Wärmedurchgänge. Die folgende – vom Planer aktiv gesteuerte – Modellierung der Fassade durch Anwendung von Schnittverfahren oder Polygonverformungen führt schließlich zum Entwurf. Ihren Abschluss erfährt die Prozesskette beim Einsatz mehrachsiger Fräsmaschinen, welche die direkt aus dem 3D-Modell generierten Formen aus Dämmplatten (EPS oder PIR) herausarbeiten. Es folgt die Organisation der Logistik, die sicherstellt, dass alle Platten gemäß Verlegeplan gekennzeichnet, in der richtigen Reihenfolge verpackt, zum jeweils richtigen Zeitpunkt auf der Baustelle angeliefert werden. Im letzten Schritt werden die modulierten Dämmtafeln montiert, armiert und verputzt.

Die Umsetzung des Forschungsprojektes in die industrielle Fertigung fokussierte vor allem die digitale Prozesskette. Mit ihr können die für Entwurf sowie Produktionsplanung und -steuerung erforderlichen Daten durchgängig digital bearbeitet und ausgetauscht werden. Nur so ist die erforderliche Maßanfertigung wirtschaftlich zu ermöglichen.

Den individuellen Entwurf im Maßstab 1 : 1 zu realisieren, stellt eine besondere Herausforderung dar, schließlich sind Restriktionen des Rohmaterials dabei genauso zu berücksichtigen wie auch die Montage am Objekt. Entstanden ist eine Gesamtlösung, die Sto befähigt, modulierte WDVS als Indi­viduallösungen in den Markt einzuführen.