Abstract
Bauen an sich ist mit ökologischen, ökonomischen und soziokulturellen Eingriffen und Veränderungen verbunden. Die Gebäudehülle, also die Summe der Außenwände und der Dachfläche, hat einen wesentlichen Anteil an den Baukosten sowie an den Kosten zum Heizen und Kühlen der Gebäude. Durch den Einsatz neuentwickelter Werkstoffe und innovativer Fertigungstechniken entsteht die Möglichkeit, bestehende Lösungen, die einer zunehmenden Kritik ausgesetzt sind, zu ersetzen. Die Bandbreite der sich hierbei ergebenden Potenziale wird durch die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten am Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK) der Universität Stuttgart aufgezeigt. So wurden im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte des Instituts unterschiedliche textile Systeme mit verschiedenen Funktionswerkstoffen zu Fassadenbauteilen kombiniert. Die Erfüllung der konstruktiven und statischen Anforderungen an eine Gebäudehülle wird im Rahmen eines Nachweises der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit gewährleistet. Dabei sind insbesondere die Einwirkungsdauer der Beanspruchung, der Einfluss der Umgebungstemperaturen und bei Textilien beispielsweise das biaxiale Tragverhalten genauso zu berücksichtigen wie Fertigungsungenauigkeiten für die Dimensionierung. Aus bauphysikalischer Sicht sind in erster Linie der winterliche Wärme- und Feuchteschutz sowie der Schallschutz als Kernherausforderungen für textile Gebäudehüllen relevant. Zusätzlich müssen natürlich auch die Einbruchsicherheit, ein günstiges Verhalten im Brandfall, eine angemessene Lichtdurchlässigkeit, ein geringes Anschmutzverhalten und die Langzeitbeständigkeit sichergestellt sein. Im Rahmen eines vom Bundesamt für Bauwesen und Raumordnung (BBR) geförderten Forschungsvorhabens konnten am ILEK einige Konzepte für Lagenaufbauten multifunktionaler Hüllen prototypenhaft umgesetzt werden. Der Lagenaufbau 'Atmende Gebäudehülle' enthält eine schaltbare Öffnung und kontrolliert mit einem Pneumatikelement den Luftaustausch durch die Innenlage des Hüllenaufbaus. Hinter der Öffnungsschicht befindet sich ein Wärmespeicher aus Abstandsgewirke. Der textile Abstandshalter wurde mit Folienschichten an den Oberflächen abgedichtet und anschließend mit einem feinkörnigen Granulat befällt, das als Latentwärmespeicher dient. Während die prototypischen Lagenaufbauten ihre spezifischen Aufgaben unter den Projektbedingungen erfüllen konnten, müssen die Lösungen in der Praxis weiteren konkurrierenden Anforderungen entsprechen - eine Herausforderung, die durch die Vielfalt an Membran- und Funktionswerkstoffen sowie den daraus resultierenden möglichen Kombinationen gelöst werden soll.
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