Glas der Zukunft

Kaum ein Werkstoff ist so stark mit unserer modernen Welt verknüpft wie Glas. 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 Bemessung und Konstruktion von Glastragwerken, die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Glasfassaden sowie die Entwicklung innovativer Klebverbindungen.

1
Montage der Teilsegmente des Glasdachs über den Innenhof des Reichstagspräsidentenpalais in Berlin.

 

Statische Eigenschaften von Glas

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 Stahl. 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 Spannbeton vergleichbar – durch ein duktiles Tragverhalten und eine hohe Resttragfähigkeit auszeichnen.

2
Spannglasträger im Zuge einer Bauteilprüfung. Zu sehen sind die Glaselemente sowie das am unteren Rand verlaufende Spannglied.

 

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-Module mit Hilfe von Solarthermie oder Phasenwechselmaterial gekühlt. Ein aktuelles Projekt forscht gerade an gläsernen Photobioreaktoren mit aussteifenden adhäsiven Verbindungen vor dem Hintergrund der Einbindung in die Fassade.

3
Am Walther-Hempel-Bau auf dem Campus der Technischen Universität Dresden wurde innovative fassadenintegrierte Photovoltaik umgesetzt.

 

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.

SONY DSC
Der Glasgang am Schloss Grimma besteht aus einhüftigen Glasrahmen, die im Eckbereich transparent geklebt sind, und einhüllenden Vertikal- und Überkopfverglasungen.

Alle Fotos: Institut für Baukonstruktion, Technische Universität Dresden.