Bereits durch die Planung von grossen Raumtiefen oder die Verwendung von reflektierenden Baumaterialien, kann dem Aufheizen des Innenraums entgegengewirkt werden. Zusätzlich lassen Fenster mit geringen g-Werten weniger Sonnenenergie ins Rauminnere – bei gleichzeitig möglichst hoher Lichttransmission. Neubauten sind heute oft so gut gedämmt, dass die abzuführende Wärmelast im Sommer über die Nachtstunden nur sehr beschränkt nach aussen abgegeben werden kann. Umso wichtiger ist der Einbau von manuell oder automatisiert bedienbaren Lüftungsfenstern oder -klappen, die eine gute Nachtauskühlung ermöglichen.
Gerade vor dem Hintergrund der aktuellen Klimadebatte dürfte das Interesse an energieeffizienten integrierten Fassadensystemen weiter zunehmen. Modernste Glasfassaden können hier massgeblich zu einem angenehmen Innenraumklima und einem sparsamen Energieverbrauch beitragen. Zum Beispiel mit einer Doppelhautfassade, bei der eine vorgesetzte Glasfront als Hitze- und Schallschutz zum Einsatz kommt. Noch ausgefeilter ist die Technik bei der neuesten Generation von «Closed Cavity Fassades», kurz CCF: Hier ist der Raum zwischen innerer und äusserer Fassadenschale vollständig gekapselt.
Den Massstab setzt jedoch die AEPLI-AIR-Control® Doppelhautfassade: Der Zwischenraum zwischen Vorverglasung und äusserem Glasflügel dient als Klimaausgleichspuffer. Bei tiefen Temperaturen wirkt er als Wärme- und bei hohen Temperaturen entsprechend als Kühlisolator. Zudem können darin unterschiedlichste wettergeschützte Sonnenschutzsysteme integriert werden (Beispiel siehe: Biozentrum Basel). Das Verknüpfen höchster architektonischer und bauphysikalischer Ansprüche wird auch in Zukunft besondere Herausforderungen stellen, um das Klima im Gebäudeinnern angenehm und den Kühlaufwand energieeffizient und minimal zu halten. Minimaler Kühlbedarf, maximaler Komfort? Mit dem richtigen Fassadensystem ist dies möglich.
Die Fachjury des Schweizer Solarpreises würdigte die neue Gebäudehülle des 70er-Jahre Hochhauses an der Thiersteinerallee als «gelungene und gut integrierte Lösung, welche den hohen gestalterischen Ansprüchen gerecht wird». Die grosse Herausforderung, bei der Sanierung einen Spagat zwischen Leistung und Ästhetik zu bewerkstelligen, haben Burckhardt+Partner Architekten und das Aepli-Team mit ihrer Lösung vorbildlich erfüllt. Die Basis bilden 3000 m2 geschlossene, energetisch hocheffiziente Doppelhautfassade (CCF/AAC Aepli-Air-Control®) im Closed-Cavity-System. Dank den damit erreichten Dämmwerten konnte in Verbindung mit diversen gebäudetechnischen Massnahmen der Gesamtenergiebedarf des Hochhauses um über 25 % gesenkt werden.
Die als eingehängte Brüstungsverkleidung integrierte 158 kW PV-Anlage erzeugt zudem 69'800 kWh/a und trägt damit rund 6 % zur Eigenenergieversorgung bei. Mit ihrer satinierten und bedruckten Glasoberfläche vermitteln die PV-Module ein einheitliches Erscheinungsbild. Sie unterstreichen die neuen, grösseren Fensterflächen, welche heute für eine optimale Ausnutzung des Tageslichts und lichtdurchflutete Räume sorgen.
Die Auszeichnung mit dem Schweizer Solarpreis 2021 würdigt nicht nur das innovative Resultat, sondern auch die unsichtbaren Faktoren bei einem solch komplexen Fassaden- und Metallbauprojekt: Die präzise Planung, die hohe Sorgfalt bei der Produktion der Bauteile sowie die Kompetenz bei Logistik und der termingerechten Montage.
Was macht die neue Fassade des neuen HSG Learning Centers so besonders?
Das Projekt ist in verschiedenster Hinsicht sehr speziell und herausfordernd. Das beginnt bei der Architektur und geht über die Logistik bis zur äusserst anspruchsvollen Montage.
Dann starten wir bei der Architektur.
Um die vom Architekten gewünschte Leichtigkeit und Transparenz zu erzeugen, arbeiten wir mit raumhohen Fassadenelementen aus Glas, die keine Brüstung aufweisen.
Was «leicht» aussieht, ist nicht «leicht» umzusetzen?
Genau diese Leichtigkeit erzeugt äusserst anspruchsvolle technische und planerische Herausforderungen. Was sowohl mit der konsequenten Trennung von Gebäudestruktur und Fassadenhaut als auch mit der Grösse der Fassadenelemente sowie den fehlenden Brüstungsbändern zusammenhängt.
Was heisst das für die Montage?
Die 448 Fassadenelemente sind direkt miteinander verbunden; es gibt keinen Anfang und kein Ende. Die sonst üblichen Zwischenräume einer Brüstung, die eine Nachjustierung ermöglichen, gibt es einfach nicht. Bei dieser Art der Konstruktion führen kleinste Abweichungen dazu, dass das Ganze nicht passt.
Also eine Null-Toleranz-Fassade?
Genau. Man kann sich das vorstellen wie bei einem Steckregal, das man im Keller stehen hat. Da hilft am Schluss meistens nur der Gummihammer. Nur hilft uns dieser auf der Baustelle nicht wirklich weiter.
Wie wird diese Präzision erreicht?
Wir arbeiten eng mit dem Baumeister, dem Gerüstbauer, dem Dachdecker, der Haustechnik und den Kranführern zusammen. Nur wenn alle ihren Toleranzrahmen strikt einhalten, kann ein solches Produkt realisiert werden. Die sehr grossen Elemente werden vom Kran zwischen Gerüst und Gebäude heruntergelassen und dann von vier Mitarbeitenden des Aepli-Montageteams exakt auf vormontierte Ankerpunkte und das darunterliegende Modul gesteckt. Dabei helfen uns Lasermessgeräte, die Ankerpunkte vorgängig am Rohbau exakt zu setzen. Ein nachträgliches Ändern der Ankerpunkte ist nicht mehr möglich.
Die Elemente wurden alle in der Aepli-Produktionshalle vorproduziert?
Ja. Sonst wäre eine solche Präzision gar nicht möglich. Die übergrossen Fassadenelemente führten aber dazu, dass diese nicht wie sonst üblich «stehend» auf dem Lastwagen transportiert werden konnten. Um die liegenden Elemente auf der Baustelle aufzustellen, und an den Montagekran zu hängen, braucht es einen zweiten Kran. Die Logistik ist also äusserst aufwendig.
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Fassaden mit feuerverzinkten Stahlblechen liegen im Trend; verlangen aber nach ganz besonderen besonderen Kenntnissen und Fähigkeiten seitens des Fassadenbauers, was Handling und Verarbeitung betrifft. Gerade bei solchen Projekten kann die Aepli Metallbau AG alle ihre Kompetenzen voll ausspielen.
Darauf ausgelegt, besoders langlebig zu sein und dabei nie besonders gut aussehen zu müssen, ist Stahlblech ein dementsprechend schwierig zu bearbeitendes Material, wenn es ausnahmsweise einmal grossflächig zum Einsatz kommt. Denn die frisch verzinkte Oberfläche hat ihre Tücken. Sie reagiert – manchmal sehr schnell und manchmal mit monatelanger Verzögerung – enorm empfindlich auf Umwelteinflüsse wie Staubpartikel, Schwitzwasser von Händen und vieles mehr. Alles Faktoren, die sich auch bei einem extrem sorgfältigen Umgang mit diesem Material, mit z.B. speziell entwickelten Transportböcken und Montagevorrichtungen, nie ganz vermeiden lassen.
Bei der Umsetzung dieses sehr anspruchsvollen Projekts konnten wir natürlich auch auf die Erfahrungswerte aus dem Projekt «Aquila» aus dem Jahr 2016 zählen.
Quelle Titelbild: espazium.ch
Sou Fujimoto ist ein grosser Architekturträumer. Mit seinen Bauwerken lotet er immer wieder aus, was in der Architektur möglich ist. Oft fällt es schwer, seine Gebäude überhaupt zu klassifizieren. Der Betrachter reibt sich verwundert die Augen und fragt sich, ob das wirklich ein Gebäude oder doch eher eine räumliche Illusion ist. Selbst für japanische Verhältnisse wirken seine Bauten radikal.
Die sichtbare Leichtigkeit und Transparenz basiert jedoch auf äusserst anspruchsvollen technischen und planerischen Herausforderungen. So hatten sie ingesamt nur drei Anbieter um die Umsetzung der komplexen Fassade beworben. Vielleicht kam uns bei der Ausschreibung auch zugute, dass wir auf Erfahrungen mit japanischen Architekten verweisen konnten. Nach Shigeru Ban und Yoshio Taniguchi ist Sou Fujimoto bereits der dritte Japaner mit einer Aepli-Fassade.
Wir von Aepli sind überzeugt davon, dass wir mit unseren Kompetenzen und Fertigkeiten auch in der Champions League der Fassadenbauer mitspielen könnten. Leider gibt es in der Schweiz sehr selten solche herausragenden Projekte wie zum Beispiel das von Zaha Hadid entworfene «The Opus» in Dubai. Das hat wohl auch damit zu tun, dass die Baureglemente in der Schweiz nicht ganz so viel Kreativität wie andernorts zulassen.
Auch wenn wir solche Projekte auf Basis von 3D-Modellierungen umsetzen könnten, ist es mit der Kostenstruktur in der Schweiz unmöglich, sich um solche Aufträge zu bewerben. Und ins Ausland zu expandieren ist nicht unser Ziel. Darum wollen wir auch weiterhin an der Spitze der Super League mitspielen: So haben wir zum Beispiel mit dem Kauf des Areals in Sommerau unsere langfristige Zukunft in Gossau sichergestellt. Zudem werden wir stark in neueste Produktionstechniken und Digitalisierung investieren. Vor allem für die Automatisation wird viel Platz benötigt, die Sommerau ist dafür der ideale Standort, um weiterhin vorne an der Spitze dabei zu sein.
Dabei entscheidet nicht allein die perfekte Optik, denn Fassaden und Fenster sind extremen Anforderungen ausgesetzt und müssen ihre Qualität auch auf lange Sicht erhalten. Entscheidend sind die zuverlässigen Verbindungen der Bauteile und ihre hoch elastische, wetterdichte Versiegelung. Alle diese «Trümpfe» des Structural Glazing sind nur mit einem fundierten Konstruktions-Know-how und einer fortschrittlichen Klebetechnologie möglich.
Structural-Glazing (SG) oder auch Structural-Sealant-Glazing (SSG) bezeichnet eine Art der Glasfassadenkonstruktion, in der Glasscheiben ausschliesslich durch Verklebungen gehalten werden. Pressleisten können entfallen, Wind-, Sog- und Erdbebenlasten nimmt die Verklebung auf, die Eigenlast der Scheiben wird durch eine verdeckt liegende mechanische Vorrichtung abgetragen. Fenster- und Fassadenelemente aus Glas werden optisch rahmenlos auf einen Adapterrahmen geklebt und dann – ähnlich wie Bilder – in eine Tragekonstruktion gehängt. Dadurch wirkt die Fassade wie eine ebene Glasfläche. Von aussen sichtbare Metallteile sind nicht notwendig, können aber als gestalterisches Element eingesetzt werden. Dabei kann der Planer zwischen verschiedensten Optionen wählen, zum Beispiel: Transparente Structural-Glazing-Fassaden in Einfachverglasung oder mit Isolierglaselementen – oder sogar als Doppelhaut-Fassade. Auch Kombinationen von Glas mit Materialien wie Naturstein, reine oder kunststoffbeschichtete Metalle bieten eine grosse Vielfalt an Gestal-tungsmöglichkeiten. Was als Prinzip einfach klingt, ist im Alltag hoch komplex. Weil jedes neue Objekt immer wieder andere Anforderungen an den Fassadenbauer stellt, gibt es auch keine konfektionierten Lösungen. Darin besteht für innovative Fassadenbauer wie die Aepli Metallbau AG auch eine grosse Chance.
Franco Maglio, bei der Aepli Metallbau AG zuständig für das Structural Glazing, koordiniert sämtliche Prozesse; intern mit einem gut geschulten Team, extern mit Partnern, die auf ihrem Gebiet führend sind. «Wenn es um das Kleben und Dichten unserer Fassadenkonstruktionen geht, arbeiten wir eng mit der Sika Schweiz AG zusammen», erzählt Franco Maglio. «Je nach Projektanforderung und Materialvorgabe sind spezifische Rezepturen und Tests erforderlich. Dies bedingt einen intensiven Austausch mit Sika.» So muss je nach Gewicht des Fas-sadenelements die Grösse und Positionierung der Klebfläche errechnet werden, diese muss mindestens ...kgN/m2 halten (Richtlinie zur SG-Anwendung und Prüfung von SG-Klebstoffen EOTA ETAG No. 002-2004). Ebenso exakt ist die materialspezifische Rezeptur des Klebers zu bestimmen. Während das Glas unabhängig von seiner Beschaffenheit konstante Anforderungen an den Klebstoff stellt, muss das Trägermaterial je nach Beschichtung (z.B. roh, lackiert, eloxiert oder pulverbeschichtet) analysiert werden. Mit ebenfalls von Sika gelieferten Spacer Tapes werden die zu klebenden Glasflächen millimetergenau nach Plan aufgezogen. Nebst ihrer unterstützenden Klebefunktion grenzen die Spacer Tapes den Eintrag des während der Verarbeitung zähflüssigen Klebstoffes ab. Das Eigengewicht der Gläser darf nicht über die Verklebung auf den Rahmen übertragen werden. Es sind geeignete konstruktive Massnahmen zur mechanischen Unterstützung jeder Scheibe zu treffen.
Da sich die beim Structural Glazing zum Einsatz kommenden Silikonbasierten Klebstoffe nicht verfestigen, ist eine zweite Komponente notwendig, die gewährleistet, dass der Klebstoff innert nützlicher Frist trocknet und dann seine volle Wirkung entfalten kann. Gleichzeitig sorgt diese Zusatzkomponente auch für die korrekte Farbe des Klebstoffs, in der Regel Grau oder Schwarz. Diese und weitere Parameter bedingen eine exakte Arbeitsweise in einem relativ engen Zeitfenster. Sind die beiden Komponenten zusammengemischt, muss die Verarbeitung innert sieben Minuten erfolgen; nachher beginnt der Klebstoff zu trocknen. Aus diesem Grund bleiben die beiden Komponenten bis kurz vor dem Kleben strikte getrennt. In einer speziellen Anlage werden sie auf separaten Wegen im erforderlichen Verhältnis in einen Abfüllstutzen mit getrennten Rohren (Mittelrohr und Rohrmantel) geführt. Erst beim Verlassen des Abfüllstutzens werden die Kom-ponenten in einem angesteckten Wabenrohr vermischt und dann in die Leerkartusche der Klebstoffpistole abgefüllt.
Damit der Fenster- und Glasfassaden-Kleber hundertprozentig wirkt, wird er vor der Anwendung nach strengsten Kriterien auf Herz und Nieren geprüft. «Das Mischverhältnis der Komponenten ist klar vorgegeben und bewegt sich in relativ engen Toleranzgrenzen», betont Franco Maglio. Ebenso wichtig ist die sogenannte «Topfzeit»: Der frisch gemischte Silikonklebstoff wird in einen kleinen Becher gegeben. Dann wird er im Fünfminutentakt mit einem Spachtel kräftig durchgerührt. Die Topfzeit bezeichnet die Zeit ab Becherabfüllung bis zu dem Zeitpunkt, an dem der Klebstoff beim Rühren keine Fäden mehr zieht und standfester wird. Stimmt die Topfzeit mit den Vorgaben des Herstellers (Sika) überein, ist auch dieser Test bestanden.
Für externe Besucher des Metallbaubetriebes, die einmal Structural-Glazing-Luft schnuppern wollen, präsentiert sich der Schmetterlings-Test besonders reizvoll: Der Klebstoff wird auf ein Papier aufgebracht, anschliessend wird das Papier gefaltet und gepresst. Der beim Wiederöffnen der Blatthälften entstandene «Schmetterling» zeigt, ob der Klebstoff absolut homogen durchmischt ist. Kleinste Schlieren oder zarteste Marmorierungen genügen – und der Klebstoff fällt durch. «Denn solche Spuren würden nach dem Austrocknen die Zugfestigkeit und Stabilität des Klebstoffs beeinträchtigen», begründet Franco Maglio die rigorose Kontrolle.
Zu weiteren wichtigen Phasen des Qualitätsmanagements gehört der sogenannte «Raupen-Abschältest». Hier wird sichergestellt, dass sich der Klebstoff nach dem Austrocknen nicht mehr von der Oberfläche der zu testenden Materialprobe löst. Die Klebstoffproben haben die Form einer fetten, ca. 15 cm langen und 1 cm breiten Raupe. Diese «Raupe» darf sich an keiner Stelle von der Oberfläche reissen lassen. Um dies zu prüfen, wird an der Raupe gerissen, dann wird sie mit einem Messer ein kurzes Stück von der Oberfläche angeschnitten. Dieser Prozess wiederholt sich immer wieder, um zu prüfen, ob die Klebstoff-Raupe den Schältest durchgehend besteht.
Ebenso ist die Prüfung der Zugfestigkeit ein Muss: Zwei Prüfkörper werden mit einer ein Zentimeter dicken Klebstoffschicht verbunden. Nach dem Austrocknen werden sie mit einem waageähnlichen Messgerät auseinandergezogen. Dabei wird die minimal erforderliche Zugfestigkeit gemessen. «Wenn der Klebstoff reisst, darf dies keinesfalls am Prüfkörper passieren», hält Franco Maglio fest. «Nur wenn er in der Mitte reisst (Kohäsionsbruch), haben wir die Gewähr, dass er optimal mit dem Oberflächenmaterial verbunden ist.»
Vom Auftragseingang bis zur Auslieferung auf die Baustelle hat jedes Structural-Glazing-Projekt seinen eigenen Zyklus. Rund ums Jahr greifen verschiedene Projekte in unterschiedlichen Stadien ineinander und erfordern eine disziplinierte Arbeitsorganisation. Kaum ist ein Auftrag erledigt, freut sich das Aepli-Team schon auf die nächste Herausforderung. Zurzeit stehen edelschwarz getönte Glaselemente für das Hallenbad Wallisellen auf Paletten bereit, um strukturell verklebt zu werden.
Die qualitativen Ansprüche an Metall-Glas-Fassaden sind in den letzten Jahren enorm gestiegen. Mit der Vorfertigung und Montage von Elementfassaden können diese Ansprüche heute vollends befriedigt werden. Elementfassaden eignen sich vornehmlich für grossflächige, einheitlich gestaltete Fassadenflächen. Insbesondere ist ihr Einsatz bei Hochhäusern sinnvoll.
Es können selbst komplexe Freiform-Metall-Glasfassaden mit neusten Alu-Profilen entwickelt und in Elementbauweise erstellt werden. Der Werkstoff Aluminium hat sich mit seiner fast grenzenlosen Umformbarkeit als ideal erwiesen. Kommt dazu, dass Aluminium wesentlich ökologischer ist als andere Baustoffe. Denn heute besteht Neualuminium zu 80 Prozent aus recyceltem Aluminium. Dadurch sind ökologische Nachteile gegenüber anderen Werkstoffen praktisch eliminiert.
Die Profile der Elementfassade sind in der Regel Sonderanfertigungen, die speziell auf die Anforderungen des jeweiligen Gebäudes (Schallschutz, Brandschutz, Feldgrössen etc.) bzw. der Elemente (Ausbildung der Kopp-lungsstösse) abgestimmt werden. Am häufigsten kommen thermisch getrennte Profile aus stranggepresstem Aluminium zum Einsatz. Die Profilverbindungen erfolgen gesteckt, gesickt und geklebt. Zusammen mit den Aus-fachungen ist die Wahl der Profile entscheidend für den Wärme- und Schallschutz eines Gebäudes. Sonderanfertigungen sind selbstverständlich teurer als wenn vorhandene Elementfassaden-Aluminiumsysteme verwendet werden. Diese stellen auf eine bewährte Technik ab und auf geprüfte Systeme. Daraus resultiert eine kürzere Planungsphase. Ausserdem sind weniger neue Werkzeuge herzustellen, und bei der Planung helfen andere Projekte mit gleichen oder ähnlichen Profilen.
Grundsätzlich gilt: Je grösser der Raster, desto tiefer sind die Kosten. Bei der Fassadeneinteilung macht es zudem Sinn, auf die Glasgrössen-Produktion Rücksicht zu nehmen. Verschnittoptimierte Glasgrössen sind 3160×5960 mm; das ist die Grösse des Basisglases, abzüglich Randabschnitt – so entsteht am wenigsten Abfall. Daraus folgen optimierte Elementglasgrössen:
Im Gegensatz zu konventionellen Fassaden finden Produktionsvorgänge bei Elementfassaden nicht auf der Baustelle statt, sondern im Werk. Das bedeutet eine bessere Prozessüberwachung durch den Werkstattleiter, keine Beeinträchtigung durch Witterungseinflüsse sowie die Montage der Beschattung im Werk, was bedeutet, dass es keine verschmutzten Beschattungselemente gibt. Ein weiterer Vorteil ist die optimale Qualitätskontrolle durch eine griffige, werkseigne Produktionskontrolle, WPK. Allfällige Mängel können so umgehend behoben werden. Sehr grosse und schwere Elemente (z. B. 3,8×6m, 2,5 Tonnen) sind bequem mit dem Hallenkran transportierbar, womit keine Profil- oder Glasschäden entstehen. Ausfachungen können aus transparenten, transluzenten oder opaken Materialien bestehen, die mittels elastischer Dichtprofile, z. B. aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk), mit der Konstruktion verbunden sind. In alle gängigen Systemen sind Öffnungselemente, z. B. Kipp-, Klapp-, Dreh-, Drehkippflügel-Fenster etc. integrierbar, die sich sowohl motorisch als auch manuell betätigen lassen. Der Einsatz unterschiedlich dicker Ausfachungselemente ist innerhalb der Konstruktion ausgleichbar. Der Glasfalz wird belüftet und druckentspannt, die Elemente bieten eine kontrollierte Kondensat-Abführung. Die bauphysikalisch dichten Anschlüsse werden konstruktiv durch die Profilierung in den horizontalen und vertikalen Kopplungsstössen sowie bei den Gebäudeabschlüssen wasser- und luftdicht, in der Regel durch mechanisch fixierte und geklebte Folien, und wärmegedämmt ausgebildet.
Montiert werden Elementfassaden wesentlich schneller als klassische Fassaden. Damit wird es möglich, die Fassade zu einem früheren Zeitpunkt dem Bauherrn zu übergeben. Dies spart Investitionskosten, und Folgewerke, wie zum Beispiel Umgebungsarbeiten, können früher beginnen.Die Montage erfolgt üblicherweise geschossweise von unten nach oben. Je nach gewünschter Flexibilität im Innenausbau (Raumaufteilung) bzw. unter Berücksichtigung der Anforderungen an die Längsschalldämmung sind achsweise gefertigte Einzelelemente oder mehrachsige Elemente realisierbar. Die Verbindung der Elemente untereinander kann durch speziell ausgebildete Kopplungsstösse mit sich überlappenden Dichtprofilebenen sowohl vertikal als auch horizontal erfolgen. Am Gebäude verankert werden die Elemente durch vorab montierte Los- und Festlager, die an dreidimensional ausrichtbaren und toleranzausgleichenden Befestigungskonsolen angebracht werden. Per Kran oder ähnliche Hebegeräte werden die Elemente auf die Konsolen gesetzt. Elementfassaden können als einschalige oder zweischalige Fassaden konzipiert werden. Weil die Elementfassade gerüstlos montierbar ist, reduzieren sich einerseits die Kosten, anderseits werden Beschädigungen der Elemente durch andere Handwerker (z. B. Storenbauer) vermieden. Montiert werden kann bei jeder Witterung – ohne Qualitätseinbusse. Es sind keine äusseren, wartungsintensiven Dichtfugen nötig. Die Elementfugen werden mit elastischen Gummiprofilen gelöst, was eine dauerhafte Dichtigkeit garantiert. Insgesamt erreicht man mit der Montage eine höhere Qualität durch geordnete, normierte Bauteile. Zu den enormen Vorteilen der Elementbauweise gegenüber konventionellen Fassadenfallen gehören auch tiefere Unterhalts- und Wartungskosten. Ein weiterer Pluspunkt für jeden Investor.
Elementfassaden
Das deutsche Online-Lexikon «Baunetz Wissen» definiert Elementfassaden wie folgt: «Bestehend aus werkseitig vorgefertigten, mindestens geschosshohen Einzelelementen, die den komplet-ten Raumabschluss bilden, werden Elementfassaden vor der Rohbauebene angeordnet.»Elementfassaden bestehen aus Glas, Metall, Naturstein oder Betonpaneelen, die passgenau im Werk vorgefertigt werden. Sie eignen sich aufgrund ihrer Modularität für Gebäude mit regelmässigem, ein-heitlichem Aufbau. Die Fassadenelemente können ein- oder zweischalig konzipiert sein und neben der Wärmedämmung bereits klimatechnische Ausbauten wie Sonnen- und Blendschutz in Form von Lamellen oder Beschichtung der Gläser enthalten. Die vollständig vorfabrizierten Fassadenelemente werden auf der Baustelle an Konsolen montiert, die im Rohbau verankert sind. Mit entsprechenden Justierhilfen können die Elemente exakt in Höhe und Lage positioniert werden. Bei der Montage werden die Stossfugen der Fassadenelemente mit Gummidichtungen versehen, die als Toleranzausgleich und Feuchteschutz dienen.
Die Informationen stammen aus Quellen der Aepli Metallbau AG sowie dem Online-Lexikon «Baunetz Wissen»
Bereits in den Ursprüngen des Materials erkannten die Menschen den künstlerischen Wert von Glas. Moderne Bedruckungstechnologien erlauben heute eine grosse Vielzahl an Mög-lichkeiten, Glas als kreatives Element in der Innen- und der Aussenarchitektur zu nutzen. Den schöpferischen Ideen sind dabei beinahe keine Grenzen gesetzt: Von schlichten einfarbigen Fronten bis hin zu raffinierten Licht- und Farbspielereien lassen sich Architekturkonzepte mit bedrucktem Glas realisieren. Bedrucktes Glas ist Ausdruck von Persönlichkeit. Sei es, um Corporate Designs zu unterstreichen, Informationen zu vermitteln oder um dekorative und funktionelle Aufgaben zu erfüllen.
Bedrucktes Glas eignet sich hervorragend für den diskreten Sichtschutz in allen Bereichen – sei es im Eigenheim, in der Arbeitswelt, in Restaurants oder in öffentlichen Gebäuden. Mit entsprechenden Mustern lässt sich der Durchblick fein abstufen. Die Wahl des Druckverfahrens, des Bedruckungsgrads und der Farbe hat Einfluss auf die Lichtdurchlässigkeit des Glases. So können Räume trotz Bedruckung mit viel Tageslicht erhellt werden.
Für den aktiven Sonnenschutz hat sich bedrucktes Glas längst durchgesetzt. Es erspart einerseits bauliche Eingriffe in die Architektursprache und ersetzt anderswo aufwendige oder auffällige bauliche Massnahmen. Auch für einfachen, unauffälligen Blendschutz hat sich bedrucktes Glas bestens bewährt.
Dank stetiger Weiterentwicklung erfüllt das Material auch Anforderungen von aktiver und passiver Sicherheit. Um zusätzlichen Schutz und Sicherheit zu gewährleisten, kann bedrucktes Glas je nach Druckverfahren zu Einscheibensicherheitsglas (ESG), teilvorgespanntem Glas (TVG) und/oder Verbundsicherheitsglas (VSG) weiterverarbeitet oder kombiniert werden. Somit lassen sich kreative Ideen und gesamtheitliche Konzepte auch auf Anwendungen ausweiten, an die höhere Sicherheitsanforderungen gestellt werden. Beispielsweise für Schaufenster, Türen, Trennwände, Geländer und Brüstungen sowie Treppen-, Boden- und Überkopfverglasungen.
Drucktechniken lassen sich miteinander kombinieren, um besondere Effekte mit Licht, Farbe und Durchsicht zu erzielen oder ganz individuelle Kreationen zu schaffen. Die Verwendung spezieller Glasarten wie Spiegel oder Designgläser sowie Oberflächenbehandlungen, wie Ätzen oder Sandstrahlen, bieten kreativen Köpfen zusätzlichen Gestaltungsspielraum. Die Wahl der Bedruckungstechnik ist abhängig vom Einsatzbereich und von den Bedürfnissen. Zur Auswahl stehen: Siebdruck auf Glas mit Keramikfarbe, Walzendruck auf Glas mit Keramikfarbe, Spritzen auf Glas mit Keramikfarbe, Spritzen auf Glas mit organischer Farbe, Digitaldruck auf Glas mit Keramikfarbe sowie Digitaldruck auf Verbundsicherheitsglas-Folie.
Das neue FIFA World Football Museum in Zürich ist an sich schon ein ganz besonderer Bau. Innert zweieinhalb Jahren wurde geplant und umgebaut. Dass die Fassade eine besondere Rolle spielen würde, war bald klar. Denn es galt, einen Sichtschutz zu entwickeln, der gleichermassen die Sicht nach innen wie nach aussen beeinträchtigen sollte: von aussen gebremste Einsicht ins Museum, von innen leichte Abschirmung vom Aussengeschehen. So entstand eine Art imaginärer Vorhang für die «Bühne». Christoph Schneider von SAM Architekten und Partner AG sagt dazu: «Mit der Gestaltung der Glasfassade im Sockelbereich haben wir ein Motiv entwickelt, das durch seine wellenförmige vorhangähnliche Gestalt die wenig genutzten Bereiche geschickt überspielt und gleichzeitig die horizontale Wirkung des Sockels unterstreicht.»
Speziell an diesem Auftrag war für Ralph Hubmann von Aepli Metallbau, dass für jedes einzelne bedruckte Glas eine eigene Produktionszeichnung angefertigt werden musste. Für Hans Grüninger, WBG AG, visuelle Kommunikation, war es die Struktur des Rasters. Aufgebaut auf einem einheitlichen Achsabstand variieren die einzelnen Rasterrechtecke in ihren Dicken. Die sich in der Vertikalen linear immer gleich breit verhaltenden Elemente werden in der Horizontalen breiter und schmaler, von einer Mindestbreite zu einer Maximalbreite. Das alles aber in un-regelmässig langen Abläufen. Hans Grüninger: «Damit wollten wir einen imaginären Vorhang für die ‹Bühne› des Museums nachempfinden. Das hiess aber, dass der Rasterablauf nicht ein gleichmässig wiederholter Rapport sein durfte, sondern ein ungleichmässiger Rapport, der in einem freien Rhythmus rund ums Gebäude ver-läuft.» Demzufolge enthält jedes Fenster einen anderen Rasterablauf, der einzig nahtlos demjenigen des vorangehenden Fensters folgt und ihn weiterführt. Neben dem fertigen Gebäude waren am Schluss für die Wand- und Isolierverglasung 400 mit Keramikfarben bedruckte Gläser eingebaut – und jede Scheibe ist ein Unikat. Die Gestaltungsmöglichkeiten beim digitalen Drucken auf Glas mit Keramikfarben sind praktisch unbeschränkt. Doch beim FIFA-Museum sollte ein besonderer Effekt erzielt werden. Aber der Teufel steckt ja bekanntlich im Detail.
Die besonderen technischen Herausforderungen waren die nahtlosen Rasterübergänge vom einen zum anderen Glas. Zwischen den Gläsern gibt es einzig die kurzen Unterbrüche der Kittfugen, die vom überspannenden Raster jedoch kaschiert werden. Dazu gehört auch die Präzision des Digitaldrucks. Die Kanten der unterschiedlich breiten Rasterrechtecke mussten gestochen scharf appliziert sein. Der Raster wurde mit 70% Weissdeckung, also leicht transluzent auf Schicht zwei der Gläser siebbedruckt: auf die Innenseite des äussersten Glases. Nebst der präzisen Schärfe der Druckkontur war eine absolute Standgenauigkeit des Rasters erforderlich, damit der Raster bei den Glasübergängen vertikal keine Differenzen aufweist und auf- und abspringt.
Der Druck erfolgt immer auf die Feuerseite (obenliegende Seite bei der Glasherstellung). Bedrucktes Glas hat dieselben Brucheigenschaften wie unbedrucktes Glas: Einscheibensicherheitsglas (ESG) oder teilvorgespanntes Glas (TVG). Die Festigkeitswerte sind jedoch reduziert, zum Beispiel bei ESG nur noch 75N/mm² anstelle von 120N/mm². Beim Druck beträgt die Schichtdicke 40–60μm; jede Art von Motiv ist möglich, bis zu einer maximalen Abmessung von 280×600cm. Dabei gibt es weitere Merkmale zu beachten: Die keramischen Farben sind dauerhaft, abriebfest, lichtecht und weitgehend lösungsmittelbeständig auf dem Glas aufgebracht. Es ist nur ein jeweils einfarbiger Druck möglich. Alle Farben sind nach gängigen Farbsystemen realisierbar, wobei gewisse Pink-, Lila- und Rottöne nicht möglich sind. Bedrucktes Glas ist bei gezielter Anwendung ein wirksames Inst-rument der Lichtstreuung: Dunkle Farben lassen weniger Licht durch als helle Farben und je niedriger der Bedruckungsgrad ist, desto höher ist die Lichtdurchlässigkeit. Grundsätzlich gilt, dass beliebige Formen möglich sind.
Das besondere Design der bedruckten Gläser kann zu einem sogenannten Moiré-Effekt führen, der zum Beispiel durch Verdrehung übereinanderliegender Raster oder eine ungleiche Teilung der übereinanderliegenden Raster entstehen kann. Dieser Effekt kann unter Umständen zu Schwindel und Übelkeit führen. Christoph Schneider, SAM Architekten und Partner AG: «Grundsätzlich war die Aufgabe, alle geltenden Normen und Empfehlungen einzuhalten.» Dennoch wurde mit den zuständigen Ämtern insbesondere die Wirkung der Bedruckung der Gläser von innen für die Angestellten diskutiert. Hans Grüninger, WBG AG, visuelle Kommuni-kation, ergänzt: «Unsere Rasterdesigns wurde vom Amt für Umwelt- und Gesundheitsschutz Zürich geprüft.» Dabei sei die Verträglichkeit für Mitarbeiter hinterfragt worden, die dauernd hinter rasterbespielten Räumen arbeiten. Im Zuge dieser Untersuchung mussten an einzelnen Stellen Korrekturen vorgenommen und im Küchenbereich gar ganz auf das Raster verzichtet werden.
