Ressourceneffizient bauen mit Glas

Glas ist ein Werkstoff, der sich ständig weiterentwickelt, um den neuesten technischen Anforderungen und den Gestaltungswünschen von Architekten gerecht zu werden. Dementsprechend wird viel an Universitäten und Instituten über den Baustoff geforscht. Ein gutes Beispiel dafür sind die Forschungsaktivitäten der Juniorprofessur Ressourceneffizientes Bauen an der TU Dortmund von Jutta Albus. Dort geht es vor allem darum, Glas analog zu seinen Eigenschaften in den architektonischen Entwurf zu integrieren und dadurch einen optimierten Verbrauch von Energie und Ressourcen im Planungs- und Bauprozess zu erreichen.

1_Elbphilharmonie_RS4-1 Kopie
Fassadenansicht der Elbphilharmonie Hamburg mit Detailansicht der komplexen Sonnenschutzbeschichtung. Foto: Cornelia Ewerth.

Außenhaut mit Potential

In den Forschungen des Instituts spielt vor allem die Gebäudehülle eine Rolle: Sie bietet großes Potential für den Einsatz von Glas und kann durch eine intelligente Einbindung des Werkstoffs dazu beitragen, sowohl technische und energetische Parameter als auch das Ressourcenmanagement eines Gebäudes nachhaltig zu verbessern.

4_SwissRE_Fassadenansicht_CloseUp1
Alt4_SwissRE_Fassadenansicht_CloseUp2

4_SwissRE_Fassadenansicht
Fassadenansicht der Wellenglasfassade des Swiss Re Hauptgebäudes am Zürichsee von Diener & Diener. Fassadenbau Glaswellen Frener & Reifer GmbH. Foto: Jutta Albus.

Dabei liegt der Fokus auf neuartigen Technologien und industriellen Fertigungsmethoden. Neben dem Einsatz von automatisierten Werkzeugen für die Produktion von Bauteilen werden Vorfertigungsstrategien untersucht, die aufgrund von materialtechnischen und konstruktiven Vorteilen eine Effizienzsteigerung im Bauablauf ermöglichen. In diesem Zusammenhang steht unter anderem das BBSR-Zukunft Bau Projekt ‚Prefab Housing‘, in der Kostensenkungspotentiale für den vorgefertigten Wohnungsbau untersucht und weiterentwickelt werden.

Anregungen für den Nachwuchs

Ressourceneffizienz spielt auch in der Umnutzung und Ergänzung von Bestandsgebäuden eine große Rolle. Die Reaktivierung oder Erneuerung eines Bauwerks bildet deshalb einen weiteren Schwerpunkt in der Lehre und Forschung des Instituts. Im Rahmen praktischer Projekte soll hier die Integration nachhaltiger Aspekte gefördert werden, wie z.B. das Seminar im Rahmen des evangelischen Kirchentages 2019 zeigt: Aufgabe ist es, einen Veranstaltungsraum zu entwickeln, der als temporäre Klimahülle – ebenso leicht auf- wie wiederabbaubar – eine besondere architektonische Erweiterung der aktuellen Versammlungsstätten darstellt.

Mit Begleitstudien und der Recherche von innovativen Anwendungen ergeben sich insbesondere für Architekturstudenten interessante Themenfelder. Durch kleine Entwurfsaufgaben und die Analyse von Beispielprojekten wird der Werkstoff Glas umfangreich untersucht und neu interpretiert. Je nach Aufgabe werden Nachhaltigkeitsprinzipien in Richtung aktive oder passive Nutzung unterschieden. Gleichzeitig sollen die Studenten die Integration von technischen Applikationen prüfen und weiterentwickeln.

3_TU_Dortmund_Studentenarbeiten_Hochhausfassade Kopie
Entwurfsergebnisse Seminar ‚Energieeffiziente Gebäudehülle‘: Südfassade eines Hochhauses im Norden von Dortmund – Lena Stelzner (1) und Lisa Buhl (2). Abbildung: Juniorprofessur Ressourceneffizientes Bauen, TU Dortmund.

Im Seminar ‚Resource Efficient Building Skins‘ zum Beispiel wurden aktuelle State-of-the-Art Technologien und Besonderheiten von Fassadenkonstruktionen untersucht. Die Bandbreite umfasste gebogene Hüllstrukturen, weitgespannte Seiltragwerke bis hin zu regenerativen Hochhausfassaden, die nach architektonischen, funktionalen, energetischer und konstruktiven Gesichtspunkten weiterentwickelt und als ganzheitliches System in eine potentielle Entwurfsaufgabe eingesetzt wurden.

Ziel des Lehrstuhls ist es, die Studierenden dahingehend zu sensibilisieren, in einem integrativen Entwurfsansatz sowohl gestalterische, konstruktive, funktionale, technische, wirtschaftliche als auch energieeffiziente, nachhaltige Eigenschaften zu berücksichtigen und weiterzuentwickeln.

Impulse in der Glasbranche

Die TU Dortmund hat zusammen mit vier weiteren Hochschulen die Sonderschau glass technology live in Düsseldorf konzipiert und umgesetzt. Während der glasstec 2018 wurde unter dem Motto „Mind Opening Action“ wegweisende Exponate aus den Bereichen Technologie, Produktion und Glasanwendung präsentiert. Über 70 % der Exponate waren Erstveröffentlichungen, Projekte aus der universitären Forschung, experimentelle Konzepte oder prämierte Arbeiten aus studentischen Wett- bewerben. Abgerundet wurde das zukunftsgerichtete Portfolio durch themenspezifische „Meet the Expert“-Sessions und ein neues Konferenz-Konzept, das inhaltlich an die Ausstellung anknüpfte.