Modernes Glasmontageverfahren Wenn Klebstoffe verbauten Flächen Halt geben

Mit der Structural-Glazing (SG)-Bauweise lassen sich Photovoltaik-Module in die Architektur von Neubauten integrieren. Damit Wind und Wetter der Fassade nichts anhaben können, werden die Glaselemente mit speziellen Silikonklebstoffen innerhalb der Rahmenstruktur angebracht.

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    Für die Fassade des Züblin-Bürogebäudes Z3 in Stuttgart kamen zirka 250 Kilogramm Structural-Glazing-Silikone von Kömmerling zum Einsatz.
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    Die Verklebung überträgt die Lasten der Fassade auf die Unterkonstruktion.

Erneuerbare Energien sind und bleiben ein zentrales Thema im Bauwesen. Laut EU-Gebäuderichtlinie 2010/31/EU sollen private Neubauten spätestens ab 2021 nach dem Niedrigstenergiestandard errichtet werden. Die ersten Klauseln für öffentliche Gebäude sind bereits im Jahr 2019 in Kraft getreten. Hier ist der Einsatz gebäudeintegrierter Photovoltaikanlagen gefragt. Sie erzeugen gebäudenah erneuerbare Energie und sind zugleich emissions-, lärm- und wartungsarm.

Durchgängige Glasoptik

Um PV-Module in die Architektur von Neubauten zu integrieren, kommt die Structural-Glazing-Bauweise zum Einsatz. Für eine homogene Fassade ohne sichtbare Befestigungs- oder Sicherungselemente werden die Glaselemente mit Silikonklebstoffen auf die tragende Edelstahl- oder Aluminium-Konstruktion geklebt. Die Systeme zeichnen sich durch eine hohe mechanische Festigkeit, Dichtigkeit und Elastizität aus. Die statischen und dynamischen Lasten an der Außenfassade, z.B. durch Eigengewicht, Windlasten oder die thermische Ausdehnung, werden über die strukturelle Verklebung auf die Unterkonstruktion übertragen.

Ein Objekt für die Konstruktionstechnik ist das Züblin-Bürogebäude Z3 in Stuttgart. Charakteristisch für das Niedrigstenergie-Gebäude sind die vor- und zurückspringenden, 18 Meter hohen Lisenen aus brettschichtverleimtem Lärchenholz, die zur Verschattung beitragen. Die 186 Photovoltaik-Module mit Stufenaufbau und Siebdruckmustern wurden mithilfe des 2K-Structural Glazing-Silikons Ködiglaze S von Kömmerling in die Rahmenstruktur der Südfassade integriert. Für das Innenleben lieferte das Unternehmen das Butyltape HelioSeal PVS 101.

Dimensionierung der Klebefugen

Die Wasserdampfsperre schützt den Modulzwischenraum vor eindringender Feuchte und stellt die Langzeitstabilität der PV-Paneele sicher. In einer Studie hat Kömmerling nachgewiesen, dass sich Klebefugen im Glasbereich konkret berechnen und simulieren lassen. Dafür testete das Unternehmen das 2K-Silikon HelioBond PVA 200 D auf Druck-, Zug- und Scherbelastungen. Auf der Basis dieser wissenschaftlichen Ergebnisse wurden dann Materialgesetze erstellt, mit denen sich auch komplexe Fugengeometrien wie L- oder U-förmige Fugen und Dimensionierungen außerhalb der ETAG 002, des Regelwerks für die europäische technische Zulassung von geklebten Glaskonstruktionen, sicher realisieren lassen. „Das Konzept kann als Grundlage für eine Dimensionierung der Klebefuge dienen“, sagt Dr. Christian Scherer, Business Development Manager Fassade/Solar von Kömmerling. Die auf den Ergebnissen basierende Empfehlung habe das DIBt bereits akzeptiert, die Fixierung in einem Regelwerk sei in Arbeit. Die neuen Konstruktionsmöglichkeiten wurden von der Solarthermie-Branche inzwischen aufgegriffen. Auch die Bauindustrie könne von dem Bemessungsverfahren profitieren, da die Materialgesetze auf andere, im konstruktiven Fassadenbau eingesetzte Silikone unmittelbar übertragbar seien.