Konstruktiver Glasbau

Diese Meldung ist in den folgenden Sprachen verfügbar:

 Glas als gestalterische Komponente“ ist besonders für Architekten aus dem Segment Repräsentationsbauten ein wichtiges Modul für die Bereiche Kultur, Politik und Wirtschaft. Glas im Einsatz als konstruktiv tragender Werkstoff enthebt heutzutage immer häufiger Zweckbauten seine Zweckmäßigkeit. Historische Beispiele bieten die Gewächshäuser in London (Kew Gardens) oder Brüssel (Laeken) aus dem 19. Jahrhundert: Glasbau auf höchstem Niveau und über 130 Jahre alt. Flaches Glas war zu jener Zeit noch ein kostspieliges Baumaterial. Damals vermittelten diese offenen Gewächshäuser den Bürgern den aktuellen Stand der Technik und gleichzeitig den Reichtum der Auftraggeber. Was diese Beispiele zeigen: Mit Glas gelingt die Kunstfertigkeit, Architektur in die Landschaft zu integrieren, ohne diese zu stören. Glas vergrößert Räume und verbindet das Innen mit dem Außen.

Glas mit Symbolkraft

In Anlehnung an derartige Glasarchitektur zeigt der renommierte Architekt Frank Gehry beim 2014 eröffneten Ausstellungsgebäude der Fondation Louis Vuitton in Paris, wie zeitgemäßer Glasbau auf höchstem Niveau umgesetzt werden kann. Eingebettet in viel Grün am Rande des Bois de Boulogne mutet die zwölfteilige Dachkonstruktion wie übereinandergelegte Segel an. Der bekennende Freizeitsegler Gehry hatte die Intention vom Segelschiff unter voller Fahrt.

Keine der 3.600 Einzelscheiben, die sich zu einer Gesamtfläche von 13.300 qm zusammenfügen, gleicht der anderen. Unterschiedliche Biegegrade von plan bis zu 3 Meter Radius bedurften einer besonderen Verarbeitung.

Auch in sicherheitstechnischen Belangen sollten die verwendeten Baustoffe alle in Frankreich geforderten Auflagen erfüllen. Zum Einsatz kam Verbundsicherheitsglas (VSG) in Kombination mit einer 1,52 mm starken hochsteifen Zwischenlage aus SentryGlas® Ionoplastfolie der Kuraray Europe GmbH. Als Glas verwendete man sechs und acht Millimeter dicke Scheiben aus vorgespanntem Glas. Das VSG musste mittels modifizierter Biegeöfen und Glasbiegemaschinen frei geformt werden, um die hohen Konstruktionsansprüche zu erfüllen.

Die 6 mm dicke Innenscheibe wurde mit einer reflektierenden Beschichtung und einem weißen keramischen Siebdruck versehen und ist zu 50 % opak. Das ist wichtig, um die wertvollen Musealien vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen. Daneben erzeugt es einen angenehmen, blendfreien Lichteinfall.

Um ein störungsfreies Gesamtbild des einzelnen Segels zu gewährleisten, setzten die Konstrukteure und der Architekt auf eine Klebeverbindung zwischen der Verbundglasstruktur und den Rahmen sowie beim Ausfüllen der breiten Dehnungsfugen. Hierbei wurden Dichtungsmassen von Dow Corning verwendet.

Das gesamte Bauwerk ist hinsichtlich seiner verwendeten Materialien auf Langlebigkeit und Sicherheit angelegt. Schließlich wird es erst in 48 Jahren von der Fondation Louis Vuitton in die öffentliche Hand übergeben.

Statisch tragendes Glas

Wie das Stiftungsgebäude in Paris zeigt, haben Glasscheiben eine eigene Tragwirkung und können als statische Elemente im konstruktiven Glasbau genutzt werden. Damit wird Flachglas vom Sekundär- zum Primärwerkstoff. Keine störenden Verstrebungen, keine metallischen Lichtreflexe – Glas pur.

Zusätzlich lässt sich die Tragwirkung des Glases verstärken, wie das Beispiel der Louis Vuitton Stiftung ebenfalls verdeutlicht. Nicht nur die Tragfähigkeit, auch die Resttragfähigkeit des Glases nach einem möglichen Glasbruch kann so ermöglicht werden. Mit geeigneten, statisch wirksamen Folien, lassen sich schon heute Verbundgläser herstellen, die sogar ein Begehen der gebrochenen Scheibe zulassen - bei gleichzeitiger Glasdickenreduzierung von fast 30 Prozent!

Die statischen Eigenschaften der verwendeten Folien, das Schubmodul, werden zukünftig eine wichtigere Rolle bei der statischen Berechnung von Bauteilen spielen. Sie gibt Auskunft über die linear-elastische Verformung, hervorgerufen beispielsweise durch eine Scherkraft.

Konstruktiver Glasbau steht und fällt mit der Befestigungsvariante des Materials an der Tragkonstruktion. Professor Ulrich Knaack von der TU Darmstadt und der Delft University of Technology bringt es auf den Punkt: „Fassadentechnik ist heute High End an der Baustelle.“

Die gebräuchlichste Version ist eine linienförmig gelagerte Verglasung. Horizontale wie vertikale außen liegende Pfosten-Riegelkonstruktionen mit innenliegenden Pressleisten und elastischen Auflagerungen z. B. aus Silikon sind die Hauptbestandteile dieser Variante und sorgen für eine schlanke Silhouette.

Bei der punktgelagerten Halterung fixieren Haltebolzen aus Edelstahl die Glasscheibe, Profile entfallen ganz. Dafür muss das Glas durchbohrt werden, wodurch eine hoch konzentrierte Spannung am Bohrloch entsteht. Deswegen kann bei der konventionellen Punkthalterung nur vorgespanntes Glas verwendet werden (ESG, TVG).

Neben der Möglichkeit der Durchbohrung können bei hinterlüfteten Fassaden Klemmhalter an Ecken und Fugen die Scheibe an Ort und Stelle halten.

Ein sogenannter Hinterschnittanker erfüllt die gleichen Aufgaben wie ein durchgebohrter Punkthalter-Bolzen. Allerdings ist das Bohrloch konisch und nicht durchgängig. Auf der Außenseite der Glasfassade entsteht eine komplett glatte Oberfläche, was die Reinigung erleichtert.

Structural Glazing und Composite Glazing

Seit etwa 15 Jahren werden Glasscheiben fest in die Fassade verklebt. Hier haben sich zwei Vorgehensweisen etabliert. Bei beiden Verfahren wird die Scheibe mit einem dauerhaften und witterungsbeständigen Silikonkleber auf die tragende Konstruktion aufgeklebt. Während beim Structural Glazing (SG) die tragende Konstruktion bzw. das Profil aus Materialien wie Aluminium, Kunststoff oder Holz sein kann, kommt beim Composite Glazing ausschließlich GFK zum Einsatz.

Ebenso hat sich bei der geklebten Scheibe einiges getan. Wurden früher einzelne Gläser scheibenweise mit einer Unterkonstruktion verbunden, ob nun punktgehalten, über Pfosten- und Riegelkonstruktionen oder geklebt, übernimmt heute die Scheibe an sich statische Eigenschaften. Besonders anschaulich ist dies dem deutschen Unternehmen Sedak beim Apple Cube auf der 5th Avenue in New York gelungen. Ein reiner Glaswürfel, bei dem die Glasscheiben die statischen Eigenschaften übernehmen – ohne Rahmenkonstruktion oder störende Pfosten und Riegel. Der Kubus besteht pro Seite aus nur noch drei jeweils fünflagigen Verbundsicherheitsglas-Platten mit schubfesten Ionoplast-Zwischenlagen in den Abmessungen 3,3 m x 10,3 m. Die verbindenden Titanfittings wurden erstmalig in das VSG einlaminiert. In Verbindung mit der analog ausgeführten Dachkonstruktion, biegesteif und selbsttragend, ergibt sich eine ebenso transparente wie minimalistische Gebäudehülle aus Glas. Die Scheiben der Dachkonstruktion hat der Glasveredler Sedak übrigens im Laminationsverfahren gebogen, damit Regenwasser leichter ablaufen kann.

Positive Nebenerscheinungen bei konstruktivem Glasbau

Die Entwicklungen der vergangenen Jahre an der Fassade haben weitere Produkte abseits der Fassade hervorgebracht und verändert. So werden Geländerbrüstungen mit statischen Eigenschaften immer beliebter. Ob auf der Aussichtsplattform, dem Dachrestaurant oder der schicken Penthouse-Wohnung: Wichtig ist der ungestörte Blick. Und sicher soll er sein. Neben der Erweiterung der gestalterischen Freiheit des Architekten bietet Glas im Bau noch mehr als nur optische Vorteile. Die vorgeformten und profilierten Glaselemente können maßgeschneidert auf der Baustelle angeliefert und verbaut werden. Zugelassene vorgefertigte Glasbaumodule für Glanzglasgeländer werden vor Ort in die Unterkonstruktion eingeklickt, stufenlos justiert und sind sofort „betriebsbereit“. Das spart wertvolleZeit bei der Planung von Großbaumaßnahmen – und oftmals auch Geld.

Voraussetzung dafür sind exakte Vorgaben und sorgfältige Berechnungen seitens des Architektur- und Ingenieurbüros, die es ermöglichen, die strengen DIN- und EN-Auflagen seitens der Gesetzgebung im Hinblick auf Sicherheit und Statik zu erfüllen. Und Glashersteller bzw. -Verarbeiter, die über einen modernen Maschinenpark verfügen. Hier ist die Branche in Deutschland gut aufgestellt. Mittelständische Unternehmen nutzen die Gelegenheit und stellen sich mehr und mehr auf anspruchsvolle Nischenprodukte ein.

„Structural Glazing light“ für den Privatkunden

Kein echter konstruktiver Glasbau, aber ein technisch inspirierter Nebeneffekt von Structural Glazing sind heute geklebte Glasscheiben im privaten Wohnungsbau. Immer gefragter sind die schlanken Profile der geklebten Fenster nicht nur im Wintergarten- oder Terrassenüberdachungs-Segment. Diese zukunftsweisende Technik mit wenig tragenden Teilen und störender Optik ist ebenso für den privaten Hausbau sehr attraktiv.  Heute werden selbst in Bestandsimmobilien Fensterausschnitte vergrößert, bodentiefe Scheiben eingesetzt, Gefache in historischen Fachwerkbauten mit Glas gefüllt.

"Der Trend ist klar: Es wird heute viel hochwertiger saniert und neu gebaut als vor einigen Jahren“, stellte Martin Langen von B+L Marktdaten auf einer Fachtagung der GKFP bereits vor zwei Jahren fest1). Große Fensteröffnungen im Mauerwerk sind dank hervorragender thermischer Eigenschaften und dichter Profile möglich.

Der Markt reagiert darauf mit bemerkenswerten Produkten. Klassische Pfosten-Riegelkonstruktionen teilen mit einer Ansichtsbreite von 50 mm großflächige Fenster- und Schiebetürenelemente. Die schlankere Variante von GIP Glazing z. B. kommt mit 15 mm weniger aus. Trotzdem wird ein Wärmekoeffizient von 0,90 W/(m2K) erreicht.

Chance für die Fensterbau-Branche

Geklebte Fenstersysteme durchdringen zunehmend den Markt. Seit 2010 ist der Anteil von 2,9 % auf über 11 % gestiegen. Für die Branche erschließt sich eine Marktnische, um sich gegen Billiganbieter aus dem Osten einen Vorsprung zu verschaffen. Einige Fensterhersteller haben ihr Programm komplett auf das neue Produkt umgestellt und sich damit ein Alleinstellungsmerkmal geschaffen. Das geklebte Fenster hat schließlich einige bemerkenswerte Vorteile aufzubieten.

Gerade bei der Debatte um die vierfache Isolierverglasung wird es die Fensterbauer und Monteure freuen, dass geklebte Fenster mit geeigneten Scheiben in unterschiedlichen Dicken um 20 % weniger Gewicht aufweisen können, als die herkömmlichen Block-Lösungen.

Daneben überzeugt es durch eine wesentlich geringere Wartungsanfälligkeit. Das geklebte Isolierglas zeigt eine höhere Steifigkeit, die Lastabtragung ist besser und die Fenster langlebiger. Hinzu kommen außerdem kürzere Lieferzeiten, verbesserte Ug-Werte durch einen besseren Isothermenverlauf und gänzlich entfallenden Windeintritt in den Flügel.

Alles zusammengenommen sind das die wichtigen Argumente für den Endkunden, denn geklebte Fenster sind durch geänderte Produktionsverfahren oft keineswegs günstiger.

Die glasstec 2016 zeigt im September in Düsseldorf den aktuellen globalen Stand der Technik im konstruktiven Glasbau und liefert damit wichtige Impulse für die globale Glasbranche. Zwei Highlights sind die Sonderschau „glass technology live“ mit den Vorträgen im dazugehörigen Symposium und die neue Konferenz „Function meets Glass“ am 19. und 20. September 2016.

11.205 Zeichen

Bildunterschriften:

  • „Serres1.jpg“, „Serres1 (3).jpg“, „IMG_02.jpg und „IMG_5.jpg“: Königliche Gewächshäuser Laeken/Brüssel (Belgien) / greenhouses of the Royal castle in Laken/Laeken, Brussels, Belgium (Copyright: © Koninklijk Paleis/Palais Royal/Königlicher Palast/Royal Palace - Christian Lambiotte)
  •  
  • „palm_house10“, „palm_house8“ und „to add 2“: Palmenhaus in Kew Gardens im Südwesten Londons / Großbritannien (Copyright: © RBG Kew - Royal Botanic Gardens Kew
  •  
  • „Jansen Campus.jpg“: In der Glas-Fassade wurde das Stahlprofilsystem VISS SG der Jansen AG eingesetzt, welches die großformatigen Öffnungen in der Fassade ermöglichte. VISS SG ist das System von Jansen für Structural Glazing Fassaden. (Copyright: Jansen AG)
  •  
  • „Bild 02_Schloss Grimma.jpg“: Glasfassade aus punktgehaltenem Sonnenschutzglas mit Siebdruck für den Treppenturm. Oder: Die Glasfassade für den Treppenturm besteht aus punktgehaltenem Sonnenschutz-Isolierglas mit Siebdruck und Aufbauten aus jeweils heiß gelagertem Einscheiben-Sicherheitsglas (ESG-H) sowie VSG aus TVG für den Dachbereich. Die punktgehaltenen Isoliergläser mit Formaten bis zu rund 2,0 m x 4,0 m sind über „Spider“ mit einer Stahl-Unterkonstruktion verbunden. Hersteller: Hunsrücker Glasveredelung Wagener GmbH & Co. KG für Umbau und Sanierung Schloss Grimma, 04668 Grimma (Copyright: ISOLAR® Gruppe)
  •  
  • „20160421_sedak_01_A_1544_Apple_Cube_NY_A_011.jpg“: 1544; Apple High Profile Store; Fifth Avenue Cube, 2006; USA; New York. Bereits bei seiner ersten Errichtung 2006 setzte Bohlin Cywinski Jackson ein markantes und weltweit beachtetes Zeichen. sedak hat mit seinen innovativen Glasprodukten bei diesem Meisterwerk schon damals die Grenzen des technisch Machbaren im konstruktiven Glasbau neu definiert. (Copyright: ©sedak GmbH & Co. KG)
  •  
  • „20160421_sedak_Apple_High_Profile_Store_5th_Avenue.jpg“: Rund fünf Jahre später konnte sedak diese Grenzen bei einem neuen Glaswürfel ein weiteres Mal verschieben - mit dem Einsatz von neuesten Entwicklungen und Innovationen im Glasbau ist die 2011 umgesetzte Konstruktion in bisher unvorstellbarem Maße transparent, und der Kubus erscheint als perfekt minimalistische Glashülle. Aus jeweils nur noch drei (anstatt zuvor 18) 3-fach VSG-Gläsern mit der außergewöhnlichen Scheibengröße von 3,3 m x 10,3 m setzen sich die einzelnen Fassaden zusammen. Die Titanfittings, die die Scheiben im Bereich der beiden Vertikalfugen an zwei durchlaufende Glasschwerter anbinden, sind erstmalig in die Gläser einlaminiert und damit optisch kaum noch wahrzunehmen. (Copyright: ©sedak GmbH & Co. KG)
  •  
  • „20160421_sedak Glastreppe.jpg“: Beispiel für konstruktiven Glasbau in einer Treppe; hier das Beispiel aus der sedak-Firmenzentrale in Gersthofen (Copyright: ©sedak GmbH & Co. KG)
  •  
  • Theater- und Konzerthaus Kilden, Kristiansand / Norwegen:- „pic_02_Kilden.04.jpg“: Der vom Meer aus weithin sichtbare Kulturbau öffnet sich mit einer raumhohen Glasfront zum Wasser hin. (Bildrechte: Jansen AG) - „pic_03_Kilden.06.jpg“: Die zurückhaltend-elegante Stahl/Glaskonstruktion addiert sich aus Feldern von circa. drei Metern Breite und zwei Metern Höhe. (Bildrechte: Jansen AG)http://www.jansen.com/kilden
  • - „pic_04_Kilden.16.jpg“: Die Glasfassade durchdringt die Holzkonstruktion in einer geraden Linie; lediglich zu den Eckabschlüssen hin ist sie sanft gerundet. (Bildrechte: Jansen AG)
  • - „pic_01_Kilden.67.jpg“: Die an den Ecken gebogene Panoramafassade durchdringt die geschwungene Dachkonstruktion. Realisiert mit hochpräzisen, lasergeschweissten Stahlprofilen Jansen VISS Ixtra. (Bildrechte: Jansen AG)
  • „IMG_2851_b.jpg“ und „IMG_2854_b.jpg“: punktgehaltene Fassade der Devere Hall, University College Cork, Irland (Copyright: Rainer Hardtke)
  •  
  • „IMG_2977.jpg“: Konstruktiver Glasbau in der Fassade einer Druckerei in Irland (Copyright: Rainer Hardtke)
  •  
  • „IMG_2984.jpg“: Innenansicht einer punktgehaltenen Fassade mit einer tragenden Stützkonstruktion aus Glas (Copyright: Rainer Hardtke)
  •  
  • „RHAL1070.jpg“: Beispiel einer konstruktiven Glasbau-Fassade mit optisch "durchstoßenden" Betonelementen (Copyright: Rainer Hardtke) Die folgenden Fotos betreffen den Abschnitt „„Structural Glazing“ light für den Privatkunden“
  •  
  • „3-Irland.jpg“: Ein Bürogebäude nahe Dublin in Irland, komplett ausgestattet mit dem System „GlasWin“ (Copyright: profine Group)
  •  
  • „4-Suedamerika-vanguardia.jpg“: Der Bürokomplex „Vanguardia“ in Südamerika (wahrscheinlich Chile) mit dem System „GlasWin“ (Copyright: profine Group)
  •  
  • „1-Rheinberger.jpg“: Die denkmalgeschützte ehemalige Schuhfabrik „Rheinberger“ in Pirmasens, Rheinland-Pfalz mit Fenstern aus dem System „GlasWin“ (Copyright: profine Group)
  •  
  • „2-Wohnhaus-Hamburg.jpg“: Ein Wohnhaus in Hamburg, Ganzglas-Optik mit dem System „GlasWin“ (Copyright: profine Group)

Pressekontakt glasstec 2016

Eva Rugenstein
(Abteilungsleitung)
Tel.: +49 (0)211 4560-240
Fax: +49 (0)211 4560-87240
RugensteinE@messe-duesseldorf.de

Daniel Krauß
(Referent)
Tel.: +49 (0)211 4560-598
Fax: +49 (0)211 4560-87598
KraussD@messe-duesseldorf.de

Brigitte Küppers
(Sachbearbeitung)
Tel.: +49 (0)211 4560-929
Fax: +49 (0)211 4560-87929
KueppersB@messe-duesseldorf.de