Statische Eigenschaften von Glas
Kaum ein Werkstoff ist so stark mit unserer modernen Welt verknüpft wie GlasGlas ist ein transparentes, sprödes Material, das durch Erhitzen von Sand, Kalk und anderen Inhaltsstoffen hergestellt wird. Es wird oft in der Architektur verwendet, um Fenster, Türen, Duschen und andere dekorative Elemente zu kreieren. Glas ist langlebig, stark und vielseitig, und kann in verschiedenen Farben und Texturen hergestellt werden….. Dementsprechend wird er ständig weiterentwickelt – sei es im Bezug auf seine statischen, seine gestalterischen oder seine energetischen Eigenschaften. Ein wichtiger Ort für diese Forschungen sind Universitäten und Institute, zum Beispiel das Institut für Baukonstruktion an der Technischen Universität Dresden, das sich seit zwanzig Jahren mit Fragestellungen zum Thema Glasbau und Fassadentechnik beschäftigt. Forschungsschwerpunkte sind dabei die BemessungBemessung: Die Berechnung von Bauteilen und Konstruktionen, um ihre Eignung und Sicherheit zu gewährleisten. und Konstruktion von Glastragwerken, die EnergieeffizienzEnergieeffizienz: Dieses Fachmagazin beschäftigt sich mit der Energieeffizienz von Gebäuden und Infrastrukturen. Es untersucht die verschiedenen Methoden zur Steigerung der Energieeffizienz und ihre Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft. und NachhaltigkeitNachhaltigkeit: die Fähigkeit, natürliche Ressourcen so zu nutzen, dass sie langfristig erhalten bleiben und keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt haben. Nachhaltigkeit in der Architektur – Gebäude, die die Umwelt schützen und gleichzeitig Ästhetik und Funktionalität bieten Nachhaltigkeit und Architektur sind zwei Begriffe, die heute mehr denn je miteinander verbunden… von Glasfassaden sowie die Entwicklung innovativer Klebverbindungen.
Wie man Glas konstruktiv einsetzen kann, zeigt das von Brenne Architekten entworfene und ausgeführte Dach über dem Innenhof des Reichstagspräsidentenpalais in Berlin. In Zusammenarbeit mit dem Planungsbüro erforschte die TU Dresden dafür die statischen Eigenschaften von Glas und StahlStahl: Ein Werkstoff, der aufgrund seiner hohen Belastbarkeit und Stabilität oft bei Gerüstkonstruktionen eingesetzt wird.. Das Ergebnis ist eine innovative Konstruktion: Die Druckkräfte des gewölbten Glasdachs werden ausschließlich dem Glas zugewiesen, die Zugkräfte nimmt die unterhalb angeordnete Stahlkonstruktion auf. Zur Überbrückung großer Spannweiten wurden spezielle Spannglas-Tragsysteme entwickelt, die sich – mit SpannbetonSpannbeton: Ein Beton, der durch präzise Spannvorrichtungen vorgespannt wird, um eine höhere Tragfähigkeit zu erreichen. vergleichbar – durch ein duktiles Tragverhalten und eine hohe ResttragfähigkeitResttragfähigkeit: Die Resttragfähigkeit ist die Fähigkeit von Glas, nach einer Beschädigung oder einem Riss weiterhin Traglasten zu ertragen. auszeichnen.
Energieeffizienz und Nachhaltigkeit
Ein anderes Forschungsfeld ist die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Glasfassaden. Das Institut für Baukonstruktion hat dazu unterschiedliche Photovoltaik-Technologien zur Gebäudeintegration entwickelt. Zur Leistungssteigerung werden dort Photovoltaik-ModulePhotovoltaik-Module bestehen aus Solarzellen und wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um. mit Hilfe von SolarthermieSolarthermie: Die Nutzung der Energie des Sonnenlichts zur Erzeugung von Wärmeenergie und elektrischer Energie. oder Phasenwechselmaterial gekühlt. Ein aktuelles Projekt forscht gerade an gläsernen Photobioreaktoren mit aussteifenden adhäsiven Verbindungen vor dem Hintergrund der Einbindung in die FassadeFassade: Die äußere Hülle eines Gebäudes, die als Witterungsschutz dient und das Erscheinungsbild des Gebäudes prägt..
Verbindungselemente
Auch das Fügen von Glas spielt eine wichtige Rolle: Deshalb experimentiert das Institut mit anwendungsgerechten und dauerhaften Klebeverbindungen, um die Realisierung von Ganzglasanlagen im Innenraum und Ganzglasprojekten im Außenraum zu unterstützen. Mehrere Forschungsprojekte beschäftigen sich mit der materialgerechten Verklebung von Verglasungen im Schiffsbau, da diese hohen Anforderungen ausgesetzt werden. Zum Einsatz kommen Klebstoffe, die für die dauerhaft lastabtragende Verbindung des besonderen Anwendungsfalls entwickelt oder modifiziert wurden.
Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten werden im intensiven Austausch mit Fachverbänden (BF, FKG) und Normenausschüssen (NABau) kommuniziert. Tagungen und Seminare zur Fort- und Weiterbildung sind ein weiteres Angebot des Instituts.
Alle Fotos: Institut für Baukonstruktion, Technische Universität Dresden.