Forschungsprojekt: Dämmdicke folgt Wärmeströmen im Sinne der Fassadengestaltung

1:1 Model einer modu­lierten WDVS-Fassade auf dem Sto-Messestand bei der BAU 2015
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(1.6.2015; BAU-Bericht) Immer wenn in den vergangenen Jahr­hunderten neue Werkzeuge und Baustoffe entwickelt wurden, haben sich über kurz oder lang auch neue neue Bauweisen und Baustile ergeben. Das galt für den Übergang von der Massiv- zur Leichtbauweise ebenso wie von homogenen zu Verbund-Konstruktionen. Vor diesem Hintergrund untersuchten die Münchener Architekten Faraneh Farnoudi und Andreas Hild in einem Forschungsprojekt Gestaltungsmöglichkeiten mit Wär­medämm-Verbundsystemen – und damit die Chance, jedem Gebäude seine eigene Note zu verleihen.

„Das Material ist in jedem Fall unschuldig.“

Fassadendämmsysteme - insbesondere Wärmedämm-Verbund­systeme (WDVS) - gehören inzwischen zu den bestimmenden Wandaufbauten unserer Zeit. Dass sie gelegentlich für verein­heitlichende Sanierungen von Bestandsgebäuden verantwort­lich gemacht werden, hat viel damit zu tun, dass Planer und Handwerker die gestalterischen Möglichkeiten dieser Syste­me nicht ausschöpfen. Schließlich gilt auch hier Karl Joseph Schattners Diktum: „Das Material ist in jedem Fall unschuldig.“

Aufbauend auf den Ergebnissen des Forschungsprojekts „Mo­dulationsmöglichkeiten der Gebäudeaußenhaut mittels wärme­sensitiver Aufnahmeverfahren“ von Faraneh Farnoudi und An­dreas Hild, das u.a. auch auf der BAU 2013(!) vorgestellt wur­de, hat Sto nun eine digitale Prozesskette vom Entwurf bis zur industriellen Fertigung des Systems realisiert. 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-Werten) 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 Ther­mografie oder durch eine Simulation der Wärmeströme.

Das daraus abgeleitete digitale Relief ist eine dreidimensionale Umsetzung der Iso­thermen der existierenden Wärmedurchgänge. Die nun 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.

Montage (Bild vergrößern)

Die Umsetzung des Forschungsprojektes in die industrielle Fertigung fokussierte vor allem die digitale Prozesskette. Mit ihr können die für Entwurf wie auch Produktions­planung und -steuerung erforderlichen Daten durchgängig digital bearbeitet und aus­getauscht werden.

Weitere Informationen zum modulierten WDVS können per E-Mail an Sto angefordert werden.