Ästhetisches Neuland durch dünne Gläser

7. Februar 2017, 09:14
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Neues Josef-Ressel-Zentrum in Graz forscht zu Dünnglastechnologie

Graz – Der Trend zu immer mehr Glas in der Architektur hält an: Glas als Baustoff sorgt für mehr Licht und Transparenz, verbindet das Innen und Außen, vermittelt den Eindruck von Leichtigkeit und Eleganz. Der TGV-Bahnhof in Straßburg im Elsass liefert ein beeindruckendes Beispiel von den räumlichen und ästhetischen Dimensionen, die Glasbauten mittlerweile erreichen können. 400 Tonnen schwer, 6000 Quadratmeter groß und 25 Meter hoch ist die Kuppel aus kaltgebogenem Verbundsicherheitsglas, die sich über das historische Bahnhofsgebäude stülpt.

An der Optimierung von Glas für unterschiedlichste Anwendungen wird weltweit intensiv gearbeitet – zum Beispiel am neu eröffneten Josef-Ressel-Zentrum für Dünnglastechnologie an der Fachhochschule Joanneum in Graz. Hier werden die Grundlagen für superdünnes Glas geschaffen, das künftig beispielsweise in Form von Fassadensystemen, Trägern oder Stützen im Gebäudebau eingesetzt werden soll.

"Superdünn" bedeutet für die Grazer Forscher eine Glasstärke zwischen 0,5 und zwei Millimeter. Dass man für Computer, Tablets oder Mobiltelefone derart dünnes Glas braucht, leuchtet ein. Aber warum sollte man zum Bauen Glas verwenden, das nicht dicker ist als ein Blatt Papier? "Zum einen, weil das Glas dadurch leichter wird und so die Umweltbelastung durch den niedrigeren Ressourcenverbrauch bei Herstellung und Lieferung sinkt", sagt Jürgen Neugebauer, Leiter des neuen Zentrums. "Andererseits wird Glas flexibler, je dünner es ist". Das wiederum vereinfacht die Montage auf der Baustelle: So wurden etwa die Gläser für den Straßburger Bahnhof "eben", also plan, produziert und erst vor Ort auf eine gekrümmte Form montiert.

Außergewöhnliche Konstruktionen

Durch die Weiterentwicklung der Dünnglastechnologie sollen Architekten einen neuen, in jeder Hinsicht optimierten Werkstoff in die Hand bekommen, mit dem sie bauliches und ästhetisches Neuland betreten können. Insgesamt 800.000 Euro stehen dem neuen Ressel-Zentrum in den kommenden fünf Jahren für seine Forschungsaktivitäten zur Verfügung – die Hälfte davon sind Fördermittel des Wissenschafts- und Wirtschaftsministeriums, die andere Hälfte kommt von den beteiligten Unternehmenspartnern APG International Inc., LISEC Austria GmbH und SFL technologies GmbH. Völlig neue Anwendungsgebiete im Bauwesen öffnen sich für Dünnglas unter anderem durch seine hohe Flexibilität.

Gemeinsam mit Studierenden hat Jürgen Neugebauer als FH-Professor am Institut Bauplanung und Bauwirtschaft bereits ziemlich außergewöhnliche Konstruktionen aus dem eleganten Werkstoff gebaut: etwa eine Art Glasjalousie mit spezieller Faltung. Faltbares Glas ist heute noch kaum vorstellbar, angesichts der intensiven Forschungsaktivitäten in einigen Jahren vielleicht aber schon eine Selbstverständlichkeit. Einen Blick in die Glaszukunft vermittelt auch das zusammen mit SFL technologies entwickelte Modell eines beweglichen Vordachs aus Dünnglas, das bereits auf der Glasstec, der weltgrößten Messe für Glasherstellung und Glasbearbeitung in Düsseldorf, zu besichtigen war.

Neue Prüfszenarien

Eines der großen Themen, mit denen sich die Forscher in den nächsten fünf Jahren beschäftigen werden, ist die Fügetechnik: Wie lassen sich derart dünne Gläser sicher miteinander verbinden? Immerhin will man bei einem so luftigen Material wie Dünnglas die ästhetische Wirkung nicht durch den Einsatz von vergleichsweise plumpen Stahlträgern oder ähnlichen Materialien beeinträchtigen.

Auch bei der sehr wichtigen Festigkeitsbestimmung von Dünnglas gibt es noch offene Fragen, die man im neuen Ressel-Zentrum beantworten will: "Wenn man Glas als tragenden Bauteil einsetzt, muss man eine normativ geregelte Biegezugfestigkeit nachweisen", sagt Neugebauer. "Dafür gibt es Prüfszenarien, die in den Normen beschrieben sind – allerdings funktionieren diese bei Glasdicken von unter zwei Millimetern nicht mehr."

Bewegliche Fassaden

Die für herkömmliches Glas etablierten Prüfverfahren können also nicht einfach auf Dünnglas übertragen werden, sondern müssen entsprechend adaptiert oder neu entwickelt werden. Glas wird umso flexibler, je dünner es ist – aber nur in ebener Form. Ist es gekrümmt, hat Glas ein hohes Steifigkeitspotenzial. Im Dünnglaszentrum wollen Neugebauer und sein Team mögliche Geometrien auf ihre Anwendbarkeit beispielsweise für bewegliche oder adaptive Fassadensysteme analysieren. Sie bereiten damit den Weg für neue architektonische Formen, die sich durch Leichtigkeit, Transparenz und eine große Anpassungsfähigkeit an die Umweltbedingungen auszeichnen. (Doris Griesser, 7.2.2017)

  • Eine gewölbte Glaswand am Vorplatz des Straßburger Bahnhofs schützt die alte Außenfassade des denkmalgeschützten Gebäudes.
    foto: picturedesk/westend61/merle

    Eine gewölbte Glaswand am Vorplatz des Straßburger Bahnhofs schützt die alte Außenfassade des denkmalgeschützten Gebäudes.

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