Forscher haben gemeinsam mit zwei Industriepartnern dieses biobasierte Fassadensystem für Industriebauten entwickelt. Das Besondere: Hinter den teils lichtdurchlässigen Elementen sind LEDs installiert, mit denen sich das Gebäude auf Knopfdruck in eine Medienfassade verwandelt.
Flachs, Bioharz und Wellpappe – aus diesen Materialien haben Forscher der Technischen Universität Chemnitz in Zusammenarbeit mit zwei ortsansässigen Unternehmen, der Fiber-Tech Construction GmbH und der Richter & Heß Verpackungs-Service GmbH, eine multifunktionale Biofassade für Industriebauten entwickelt. Das Herzstück des neuen Systems namens NFK-Biolight ist ein Sandwichverbund aus Flachs- und Glasfasern, eingebettet in ein biobasiertes Epoxidharz. Den Kern bildet eine im Baubereich innovative Kombination aus Wellpappengefachen, die mit Steinwolle gedämmt und dank einer Beschichtung aus Natriumwasserglas gegen Feuchtigkeit und Feuer geschützt sind. Biobasierte Baustoffe wie Naturfaser-Kunststoff-Verbunde (NFK) leisten einen Beitrag zum Klimaschutz: Zum einen speichern sie über einen langen Zeitraum Kohlendioxid, das die Pflanzen im Wachstum aufgenommen haben. Zum anderen ist der Energieaufwand für die Herstellung relativ gering. Wellpappe ist ein kostengünstiges Recyclingmaterial, das überwiegend in der Verpackungsindustrie zum Einsatz kommt und nach der Nutzung erneut wiederverwertbar ist. NFK Biolight hat in dem Kontext eine Auszeichnung erhalten: Im Mai wurde das System mit dem Sächsischen Staatspreis für Baukultur 2019 geehrt.
„Der biobasierte Anteil ander Fassade liegt aktuellbei etwa 35 Prozent undlässt sich noch steigern.“
Der Clou an der Biofassade ist das Design: Unter den doppelt gekrümmten, teilweise lichtdurchlässigen Deckschichten des Sandwichverbunds haben die Forscher in der Wellpappenkonstruktion LEDs angebracht, die sich per Software steuern und animieren lassen. „So verwandelt sich die Gebäudehülle – ähnlich wie bei einem Tetris-Spiel – auf Knopfdruck in eine Medienfassade“, sagt Dr. Sandra Gelbrich, die Leiterin des Forschungsbereichs Leichtbau im Bauwesen an der Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz. Die Möglichkeit der LED-Hinterleuchtung sei dabei eine reine Zufallsentdeckung gewesen.
Die Neuentwicklung zeigt, wie konventionelle durch nachwachsende Materialien im Industriebau ersetzt werden können. An die fünf Jahre haben die Wissenschaftler an dem System getüftelt, mittlerweile passen die Rahmenbedingungen – die Montage funktioniert. Die Fassade zeichnet sich vor allem durch das geringe Gewicht aus. Ein Prototyp ist auf etwa 48 Quadratmeter an der Produktionshalle von Richter & Heß im sächsischen Chemnitz montiert – Seite an Seite mit einer Aluminium-Kunststoffschaum-Fassade. „Die größte Herausforderung bestand darin, eine Materialkombination aus nachwachsenden Rohstoffen mit Naturfaserverstärkung zu entwickeln, die hinsichtlich Brand- und Schallschutz, Tragfähigkeit und Wärmedämmung alle geltenden bautechnischen Anforderungen an Produktionsgebäude erfüllt“, erinnert sich Gelbrich. „Außerdem haben wir ein wirtschaftliches Herstellungsverfahren für die Umsetzung dieser Technologie konzipiert.“
Systemoptimierung startet 2020
Der biobasierte Anteil des Fassadensystems liegt aktuell bei zirka 35 Prozent, lässt sich jedoch noch weiter steigern. „Wir haben ein weiteres zweijähriges Forschungsprojekt draufgesattelt, das Anfang 2020 startet“, verrät Gelbrich der GFF. Das Ziel bestehe darin, die Dämmwerte noch weiter zu verbessern, den Brandschutz zu erhöhen und den Automatisierungsgrad bei der Produktion von NFK-Biolight zu steigern.