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Januar 2010
Colt außenliegender Sonnenschutz - Sonnenschutzanlage
Die Fassade aus Glasfaserlamellen des Wissenschaftszentrums Straubing kann beides:
Vor Sonne schützen und zugleich die Sonne nutzen
Es ist das bayrische Leuchtturmprojekt in Sachen interdisziplinärer Lehre, Forschung und Vermarktung: Das Wissenschaftszentrum im Landkreis Straubing-Bogen. Getragen von fünf bayrischen Universitäten konzentriert sich hier alles auf die Nutzung und Verwertung von Nachwachsenden Rohstoffen. Das neue Domizil, das im Januar 2009 bezogen wurde, leuchtet tatsächlich - dank der weithin sichtbaren weißen Fassaden-Sonnenschutzanlage aus dem Hause Colt International.
Die Anordnung der Haltekonstruktion, an der die Lamellen befestigt sind, richtet sich nach der Struktur der Primärfassade. So entsteht ein harmonisches Raster und ein abgestimmter Rhythmus der Gebäudefassade.
Von drei Seiten umschließt die strahlende Hülle aus Glasfaserlamellen das neue Wissenschaftszentrum in Straubing. Auf einer Gesamtfläche von 2.800 Quadratmetern, verteilt auf vier Stockwerke, befinden sich fortschrittliche Labors, moderne Büroräume und eine multifunktionale Technikumshalle. Die Natur-, Ingenieur-, Ökosystem- und Wirtschaftswissenschaftler ebenso wie die Studierenden, die im Kompetenzzentrum Straubing miteinander unter einem Dach arbeiten, finden hier beste Arbeitsbedingungen vor. In den Laborbereichen werden sowohl chemische, biologische als auch technische Versuchsreihen durchgeführt. Im Mittelpunkt aller Aktivitäten stehen die Nachwachsenden Rohstoffe. Sie bilden auch das Herzstück vieler Marketing-Aktionen, mit denen sich die "Bioenergie-Region" Straubing-Bogen - eine von 25 ihrer Art in Deutschland - national und international positionieren will. Nach dem Willen der Bayerischen Staatsregierung werden die Aktivitäten rund um Nachwachsende Rohstoffe hier in Straubing gebündelt.
Außenliegender Sonnenschutz als Energielieferant
Vor diesem Hintergrund wird aus einem Bauvorhaben ein politisches Statement und aus der Sonnenschutzanlage der Gebäudefassade ein exklusiver Baustein einer Imagekampagne.
Die weißen Textillamellen aus Glasfasergewebe von Colt International meistern diese Rolle mühelos - ebenso wie ihre Funktion, nämlich die Nutzer des Wissenschaftszentrums vor zu viel Sonneneinstrahlung zu schützen und gleichzeitig die Sonne als Energielieferant zu nutzen.
Die Sonnenschutzanlage des Wissenschaftszentrums Straubing besteht aus insgesamt 1.488 Membranlamellen vom Typ Colt Shadotex (zwischen 1,75 und 1,60 Meter breit und rund 60 bzw. 75 Zentimeter hoch), die sich, geordnet in 18 Reihen übereinander, um das gesamte Wissenschaftszentrum legen.
Der im Westen gelegene gläserne Eingangsbereich blieb offen, auf der gegenüberliegenden Seite setzte sich das holzverkleidete Technikum optisch ab. Insgesamt wurden 1.612 Quadratmeter Fassadenflächen mit den außenliegenden Sonnenschutz-Lamellen bestückt (Südost: ca. 580, Nordwest: ca.680, Südwest: ca. 240 und Nordost: ca. 112 Quadratmeter).
Zwischen der Lamellenhülle und der eigentlichen Gebäudefassade befindet sich vor jedem Stockwerk ein ca. 40 Zentimeter breiter Gitterrostgang, der zur Reinigung und Wartung der Lamellenanlage und der Sonnenschutz-Fassade dient.
Bei Sonneneinstrahlung sorgt die achtfache Teflonbeschichtung (PTFE) der Lamellenbespannung für eine sehr hohe und gleichmäßig diffuse Streuung des Lichts ins Gebäudeinnere.
Außenliegender Sonnenschutz mit Gleichmaß und Harmonie
Die Haltekonstruktionen der Sonnenschutzanlage, an der die Lamellen befestigt sind, wurden konsequent nach der Struktur der Primärfassade ausgerichtet. So entstand ein harmonisches Raster, das den Rhythmus der Gebäudefassade weder von innen nach außen, noch von außen nach innen betrachtet stört oder unterbricht. Ein geschickter Wechsel von fest stehenden und beweglichen Lamellen unterstützt dieses angenehme Gleichmaß: Auf der Südwestseite neben dem Haupteingang und dem dahinter befindlichen Bereich sind alle Lamellen starr fixiert. Etwa zwei Drittel dieser festen Lamellen sind in einem Winkel von 30 Grad zur Horizontalen geöffnet, die anderen sind geschlossen. An allen anderen Gebäudeseiten sind die Lamellen vor den Fensterbändern (etwa zwei Drittel) beweglich, im Brüstungsbereich unter den Fenstern befinden sich nur fest stehende geschlossene Lamellenelemente.
Zwischen der Lamellenhülle und der eigentlichen Gebäudefassade verläuft vor jedem Stockwerk ein etwa 40 Zentimeter breiter Gitterrostgang. Er dient zur Reinigung und Wartung von Lamellenanlage und Fassade.
Die Lamellen bestehen aus textilen Membranen aus Glasfasergewebe, die stramm auf Aluminiumrahmen aufgespannt sind.
Testreihen sichern Wetterbeständigkeit
Um die Belastbarkeit der Lamellengewebe zu gewährleisten, führte Colt International spezielle Belastungstests durch. Dazu wurde eine eigene Muster-Sonnenschutzanlage gebaut. Hier wurden die Spannungen der textilen Lamellen in den Richtungen von "Schuss" und "Kette" gemessen. Mit Hilfe von ausführlichen Testreihen wurde sichergestellt, dass sich die leichtgewichtigen Lamellen bei der Verwendung als außenliegender Sonnenschutz auch bei widrigen Witterungsverhältnissen nicht verziehen oder wegen Materialermüdung Falten werfen.
Die Lamellen selbst bestehen aus textilen Membranen aus Glasfasergewebe, die stramm auf Aluminiumrahmen aufgespannt sind. Je nach Position und energetischem Bedarf - bezogen auf den Sonnenstand - wurden 846 Lamellen einzeln und 542 Lamellen doppelt bespannt.
Um die Maschen des Glasfasergewebes zu verschließen, wurden die Bespannungen der Lamellen achtfach mit Teflon (PTFE) überzogen. Bei Sonneneinstrahlung sorgt diese Beschichtung für eine sehr hohe und gleichmäßig diffuse Streuung des Lichts ins Gebäudeinnere. Das Gewebe ist zudem wasserdicht und extrem Schmutz abweisend.
Mit einem Motor wird immer ein Feld mit vier oder maximal acht Lamellen der Sonnenschutzanlage angesteuert - je nach Raumaufteilung im Gebäudeinneren. Dadurch bleibt die Flexibilität erhalten.
Verbesserter energetischer Abminderungsfaktor
Besonderes Augenmerk richteten die Colt-Ingenieure auf die Berechnung des FC-Wertes der Sonnenschutzanlage, also des energetischen Abminderungsfaktors. Dieser Wert bezeichnet den Quotienten der solaren Strahlung, die durch das außenliegende Sonnenschutz-System hindurch tritt und der auf das Schutzsystem auftreffenden Strahlung. Der FC-Wert ist abhängig von vielen Einflussfaktoren wie geografische Lage, Jahreszeit, Fassadenausrichtung, geometrische Anordnung des Sonnenschutzes sowie von den strahlungstechnischen Kerngrößen der verwendeten Materialien. Strenggenommen variiert dieser Wert sogar mit der Tageszeit, so dass bauphysikalisch üblicherweise repräsentative sommerliche Mittelwerte errechnet werden und diese auf die sichere Seite hin gerundet werden. In Straubing legte Colt International kalorische Messungen des Instituts für Fenstertechnik IFT in Rosenheim zu Grunde, korrigierte diese Daten allerdings aufgrund der spezifischen Verhältnisse vor Ort. So wurde beispielsweise zusätzlich berücksichtigt, dass bei der Sonnenschutzanlage des Wissenschaftszentrums Straubing die Sonnenstrahlen teilweise mehrere Lamellen passieren, bevor sie nach innen dringen. So ergibt sich ein außenliegender Sonnenschutz, der die Strahlung der Sonne mehrfach schwächt. Auch wurde bei der Berechnung des FC-Wertes für das Projekt Straubing der Tatsache Rechnung getragen, dass die Sonnenstrahlen nicht immer senkrecht auf die Lamellen treffen, und dass die Himmelsstrahlung in der Realität nicht immer gleichmäßig verteilt ist. Die Ingenieure ermittelten einen tatsächlichen FC-Wert der einfach bespannten Lamellen von 0.25 (beweglich) und 0.26 (fest). Im Klartext: Hier gelangt nur noch 25 bzw. 26 Prozent der ursprünglichen Sonneneinstrahlung ins Gebäude. Der Wert bei den doppelt bespannten Lamellen liegt bei 0.17 (beweglich) und 0.18 (fest). Will sagen: Hier gelangt sogar nur noch 16 bis 17 Prozent der Strahlung ein. Die auf die örtlichen Verhältnisse zugeschnittenen Spezialberechnungen führten im Falle Wissenschaftszentrum Straubing zu einer Verbesserung der FC-Werte von bis zu 40 Prozent.
Flexible Steuerung der Sonnenschutzanlage per Handtaster
Was die Steuerung der Sonnenschutzanlage betrifft, so legten die Auftraggeber größten Wert auf Flexibilität. Deshalb wird mit einem Motor immer ein Feld mit nur vier oder maximal acht Lamellen angesteuert - je nach Raumaufteilung im Gebäudeinnern. Rein technisch wäre es auch möglich, ein ganzes Lamellenband synchron mit einem Motor zu betreiben. Die Motoren für den Antrieb der Lamellen wurden in die Pfosten der Haltkonstruktion integriert. Jeder Motor lässt sich direkt über Handtaster oder aber zentral über die Gebäudeleittechnik (über EIB-Bus) ansteuern. Ab Windstärke acht, das entspricht einer Windgeschwindigkeit ab ca. 62 Stundenkilometer, müssen die Lamellen geschlossen werden.
Ein wesentliches Gebot für Planung und Umsetzung des Wissenschaftszentrums in Straubing war es, möglichst viele Nachwachsende Rohstoffe zu verwenden. Das Münchner Architekturbüro Nickl & Partner setzte als Baustoff für die Tragkonstruktion an erster Stelle Holz, ebenso bei den Bodenbelägen, im Innenausbau und bei der Wärmedämmung. Für Wärme sorgt eine Biomassefeuerungsanlage. Bei der Sonnenschutzanlage achtete Colt International darauf, dass nur Lacke und Anstriche aus Nachwachsenden Rohstoffen bei der textilen Bespannung der Lamellenelemente zum Einsatz kamen.
Colt International GmbH
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