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Kunststoffe im nachhaltigen Bauen

Berichtigung zum Beitrag aus Detail Green, Ausgabe 2-2010

Im Beitrag »Kunststoffe im nachhaltigen Bauen« von Joost Hartwig und Martin Zeumer (Detail Green 2-2010, Seite 58-62) wurde behauptet, dass die Verwendung von PVC-Fensterrahmen im Unileverhaus Hamburg im Brandfall zu stark schädigenden Gasen im Atrium des Gebäudes führen könne.

Richtig ist: Um keine gefährlichen Brandgase entstehen zu lassen, haben die Planer keine halogenisierten Kunststoffprodukte an der inneren Fassade sowie im Bereich des Atriums verwendet und einen als rauchdicht klassifizierten Übergang zu angrenzenden Räumen verwendet. Der beschriebene Effekt kann daher an diesem Gebäude nicht auftreten. Wir geben an dieser Stelle nochmals die komplette, berichtigte Gebäudebeschreibung wieder:


Unilever-Zentrale in Hamburg, Behnisch Architekten

Das Gebäude zeigt besonders in der Fassade einen innovativen Einsatz von Kunststoffen, der das architektonische Ziel einer transparenten und gleichzeitig homogenen Wirkung des Baukörpers unterstützt. Die Außenhaut des Gebäudes besteht aus ETFE-Folie (0,25/0,3 mm).
Folien können auftretende Lasten generell nur in Form von Normalkräften (Zugkräften) in der Membranebene abtragen. Es ist daher vorteilhaft, die Folie in einer vorgespannten, gekrümmten Form einzubauen. Im Falle der Unilever-Zentrale entsteht die Spannung durch Druckstempel in der Folienmitte. Gehalten wird die Membran von einem tragenden Rahmen, an dem die Membran montiert ist und der die Kräfte aus Wind und Eigenlast aufnimmt. Innerhalb dieses intelligent konzipierten Systems ermöglicht der Kunststoff eine sehr leichte und damit materialsparende Konstruktion. Dies betrifft nicht nur die Folien selbst, sondern auch den Materialaufwand für die lastabtragende, energieintensive Metall-Unterkonstruktion.

Zentrales technisches Ziel war die Möglichkeit der natürlichen Lüftung. Die ETFE-Fassade ist hierzu als Windschutz konzipiert und bildet gleichzeitig eine thermisch wirksame Luftschicht im Fassadenzwischenraum. Sie trägt zu einer Reduzierung der Transmissionswärmeverluste und bei natürlicher Lüftung auch zur Reduzierung der Lüftungswärmeverluste bei. In der Schutzschicht montiert ist ein tageslichtgesteuertes, technisch einfaches Verschattungssystem, das durch den Witterungsschutz über eine erhöhte Lebensdauer verfügt.

Die Folie wurde bewusst ins Brandschutzkonzept integriert, da sie im Brandfall abschmilzt. Dies ermöglicht den Verzicht auf die z. B. bei konventionellen Doppelfassaden im Fassadenzwischenraum notwendigen horizontalen Schotten als Schutz gegen Brandüberschlag.

Die Oberfläche des Materials verfügt über einen Lotuseffekt, der den Reinigungsaufwand der Konstruktion und damit auch die mechanische Beanspruchung der Folie reduziert. Trotzdem besteht, besonders durch die Immissionen vom Kreuzfahrtterminal, eine hohe chemische Beanspruchung der Membran. Dadurch könnte die ungewöhnlich lange mögliche Haltbarkeit der ETFE-Folie von 25 bis 50 Jahren reduziert werden.

Die innere Fassade besteht aus einer Sonnenschutzverglasung in einer Bandfassadenkonstruktion aus Aluminium. Kunststoffe wurden als Funktionswerkstoffe in thermischen Trennungen und Dichtungen eingesetzt.

Der hohe Tageslichtdurchlassgrad der ETFE-Folie (95%) ermöglicht eine insgesamt hohe Tageslichtausbeute von ca. 67%. As Metall als Rahmenmaterial erhöht dabei im Vergleich zu anderen verfügbaren Rahmenmaterialien die Umweltwirkungen des Gebäudes in der Herstellung. Der hohe Rahmenanteil reduziert den Tageslichtanteil im Gebäude und erzeugt wahrscheinlich einen höheren Energiebedarf für die (tageslichtabhängig gesteuerte) elektrische Beleuchtung und die Wärmeerzeugung in kalten Jahreszeiten. Die Verkleidung des auch zur Tageslichtlenkung einsetzbaren Sonnenschutzes mit lichtdurchlässigem PMMA führt hingegen zu einer signifikant höheren Lichtausbeute im Raum.

Der herstellungsbezogenen, ökobilanztechnisch positiven Bewertung der Fassade steht beim Einsatz von Kunststoffen häufig der Brandfall entgegen. Gerade im brandschutztechnisch sensiblen Atrium haben die Planer daher auf baulich integrierte, halogenisierte Kunststoffprodukte verzichtet. Das Brandschutzkonzept ersetzt jedoch zur Aufrechterhaltung der räumlichen Durchblicke in den Innenraum eine materialimmanente Feuerwiderstandklassifizierung durch eine Sprinklerung des Atriums und einen als rauchdicht klassifizierten Fassadenabschluss.

Das Gebäude ist unter Berücksichtigung des 2007 eingeführten Umweltzeichens der HafenCity Hamburg entstanden. Interessant ist nun, wie sich der Kunststoffeinsatz in dieser Nachhaltigkeitsbewertung niedergeschlagen hat. Zur Erreichung eines bestimmten Zertifizierungsniveaus müssen beim HafenCity-Umweltzeichen lediglich die Anforderungen in drei der fünf Hauptkriterien erfüllt werden. Am Projekt fanden daher die Kriterien »Einsatz umweltschonender Baustoffe« sowie »Besondere Berücksichtigung von Gesundheit und Behaglichkeit« keine Anwendung. Beim Baustoffeinsatz würde in diesem Fall die Forderung nach halogenfreien Baustoffen zum Ausschlusskriterium, da die erste Fassadenebene auf Basis halogenisierter Kunststoffprodukte erstellt ist. Letztere erzeugen bei der äußeren Folienhülle jedoch einen signifikanten funktionalen und technischen Mehrwert und lassen sich zu nahezu 100?% recyceln. Es ist daher durchaus zulässig, diese Kriterien mit dem Ziel der Entwicklung neuer Bauweisen zunächst nicht zu berücksichtigen.

Innerhalb der Kategorie »Besondere Berücksichtigung von Gesundheit und Behaglichkeit« ist in Bezug auf Kunststoffe besonders eine Anforderung relevant: die Messung der Raumluftbelastung mit flüchtigen Kohlenwasserstoffen (TVOC - Total Volatile Organic Compounds) <1,5 mg/m³ Luft. Dieser Nachweis ist beim Unilever-Gebäude nicht erfolgt, hätte jedoch letztlich die Leistung des Projektes im Bereich Bauen mit Kunststoffen besonders unterstreichen können.

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