Fassaden aus wetterfestem Baustahl Stahl - stahl
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Dokumentation 585 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Stahl-Informations-Zentrum Dokumentation 585 Inhalt Um den Außenauftritt der Verbandsorganisationen der Stahlindustrie in Deutschland für alle Zielgruppen einheitlicher zu gestalten und die Aktivitäten in den Bereichen Information und Kommunikation zusammenzuführen, hat sich das Stahl-Informations-Zentrum zu Beginn 2014 in die Wirtschaftsvereinigung Stahl integriert. Die bekannten Leistungen, insbesondere die firmenneutralen sowie markt- und anwenderorientierten Informationen über Verarbeitung und Einsatz des Werkstoffs, werden innerhalb der Organisation weitergeführt. Verschiedene Schriftenreihen bieten ein breites Spektrum praxisnaher Hinweise für Planer, Konstrukteure und Verarbeiter von Stahl. Sie finden auch Anwendung in Ausbildung und Lehre. Vortragsveranstaltungen bieten ein Forum für Erfahrungsberichte aus der Praxis. Die Themen reichen von Konstruktion über Anwendung und Verarbeitung bis hin zur Ökologie. Messen und Ausstellungen dienen der Präsentation spezifischer Leistungsmerkmale von Stahl. Neue Werkstoffentwicklungen sowie innovative, zukunftsweisende Stahlanwendungen werden exemplarisch dargestellt. Bei Anfragen vermitteln wir auch als individuellen Service Kontakte zu Instituten, Fachverbänden und Spezialisten aus Forschung und Industrie. Die Pressearbeit richtet sich in erster Linie an Fachmedien und informiert kontinuierlich über neue Werkstoffentwicklungen und -anwendungen. Marketing-Aktivitäten dienen der Förderung des Stahleinsatzes in verschiedenen Märkten, beispielsweise im Automobilbau sowie im Industrie- und Wirtschaftsbau. Der Newsletter informiert Abonnenten per E-Mail über Neuerscheinungen, Veranstaltungen und Wissenswertes. Seit 1989 zeichnet die Organisation be sonders innovative Anwendungen mit dem Stahl-Innovationspreis aus. Der Wettbewerb dient dazu, Innovationen aus Stahl zu fördern und die Qualitäten des Werkstoffs einer breiteren Öffentlichkeit ins Bewusstsein zu bringen. Er ist einer der bedeutendsten Wettbewerbe seiner Art und wird alle drei Jahre ausgelobt. Die Internet-Präsentation unter der Adresse www.stahl-online.de informiert über aktuelle Themen und Veranstaltungen und bietet u. a. einen Überblick über Veröffentlichungen. Zahlreiche Publikationen sind als PDFFiles abrufbar, Schriftenbestellungen sind online möglich. 2 Technische Grundlagen Einführung Wetterfeste Baustähle Korrosionsschutz Bearbeitung Wirtschaftlichkeit und Recycling Normen und Richtlinien Literatur Ausgeführte Beispiele Besucherzentrum im Brückenpark Müngsten Clubhaus in Benthuizen, NL Einfamilienhaus in Ulm Weingut Abril in Bischoffingen Rheinfall Besucherzentrum Schloss Laufen, CH Gewerbebau in Gorredijk, NL Haus der Essener Geschichte CFL-Leitzentrale in Esch-sur-Alzette, L 3 3 4 5 7 8 9 9 10 10 13 16 18 21 24 27 30 Impressum Dokumentation 585 „Fassaden aus wetterfestem Baustahl“ Ausgabe 2014 ISSN 0175-2006 Herausgeber Wirtschaftsvereinigung Stahl Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf Autoren Martina Helzel, circa drei, München Wirtschaftsvereinigung Stahl, Düsseldorf Redaktion Wirtschaftsvereinigung Stahl, Düsseldorf Ein Nachdruck dieser Veröffentlichung ist – auch auszugsweise – nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers und bei Quellenangabe gestattet. Die zugrunde liegenden Informationen wurden mit größter Sorgfalt recherchiert und redaktionell bearbeitet. Eine Haftung ist jedoch ausgeschlossen. Fassaden aus wetterfestem Baustahl Technische Grundlagen Einführung Wetterfester Baustahl erlebt derzeit eine Renaissance und erfreut sich in der modernen Architektur großer Beliebtheit. Der schon lange bekannte, aber zwischenzeitlich fast vergessene Baustoff ist ein ästhetisches Paradoxon – und genau das macht wohl seinen besonderen Reiz aus. Die ungewöhnliche Anmutung des wetterfesten Baustahls wird ausgerechnet durch ein Produkt hervorgerufen, das man dank Feuerverzinkung und moderner Beschichtungssysteme heute vergeblich auf Stahloberflächen sucht: Rost. Fassaden und anderen sichtbaren Bauteilen verleiht dieser Werkstoff eine ganz besondere Ästhetik (Abb. 1). Der rostbraune, leicht changierende Farbton der Oberflächen wirkt warm und natürlich, aber zugleich auch rau und puristisch. Architekten, Ingenieure und Bauherren lassen sich von der Ausstrahlung wetterfesten Baustahls als Fassadenbekleidung faszinieren, dessen Aussehen im Laufe der Jahre von einem hellen Rotbraun zu einem kräftigen Dunkelbraun wechselt. An der Oberfläche wetterfesten Baustahls bildet sich innerhalb von ein bis drei Jahren durch Bewitterung eine Rostschicht. Zwischen dieser Rostschicht und dem unveränderten Baustahl entsteht eine dichte, fest haftende Sperrschicht aus schwer löslichen Sulfaten oder Phosphaten, die das Bauteil vor weiterer atmosphärischer Korrosion in Industrie-, Stadt- und Landluft schützt (Abb. 2). Diese Schicht verlangsamt die weitere Oxydation des Stahls so radikal, dass die Bauteile für die übliche Gebäudestandzeit geschützt sind. SO2 O2 SO2 Abb. 1: Die Jakob-Kemenate in Braunschweig, ein Ensemble aus mittelalterlichem Baudenkmal und zeitgenössischer Architektur H 2O O2 SO2 H 2O Sperrschicht FeSO4 FeSO4 Unlegierter Baustahl Wetterfester Baustahl Abb. 2: Abrostungsverhalten unlegierten und wetterfesten Baustahls 3 Dokumentation 585 Die zugesetzten Legierungselemente Kupfer, Chrom und bei einigen Stählen zusätzlich Phosphor liegen unter 1,5%, so dass sich wetterfester Stahl entscheidend nur in seiner Wetterfestigkeit von normalem Baustahl unterscheidet. Wie bei den meisten anderen Baumaterialien auch, hängt die Funktionsfähigkeit von Bauteilen aus wetterfestem Baustahl wesentlich von der regelund materialgerechten Ausführung ab. Wichtig ist insbesondere, dass zutretende Feuchtigkeit oder ausfallendes Tauwasser innerhalb relativ kurzer Zeit wieder abtrocknen können. Eine dauerhafte Sperrschicht bildet sich nur aus, wenn das Bauteil nicht permanenter Feuchtebenetzung ausgesetzt ist. Erfunden wurde wetterfester Baustahl in den 20er Jahren des vergangenen Jahrhunderts von den Vereinigten Stahlwerken Düsseldorf, die den korrosionsbeständigen Werkstoff unter dem Namen PATINA auf den Markt brachten. Weiterentwicklungen fanden in den 30er Jahren in den USA statt. Dort taucht auch erstmals der Name COR-TEN auf – die Bezeichnung eines amerikanischen Produzenten für wetterfesten Baustahl. Oft wird der Baustoff auch als CORTEN-Stahl bezeichnet, was allerdings nicht richtig ist. Es ist eine gelegentlich in Lizenz verwendete Markenbezeichnung. Die großen Hersteller vertreiben den Werkstoff unter anderen Markennamen (Abb. 3). Eingesetzt wird wetterfester Baustahl im Hoch- und Brückenbau, im Industriebau, bei Skulpturen und im Fassadenbau. Diese Dokumentation gibt Hinweise zum fachgerechten Einsatz des Baustoffs in der Fassade und zeigt beispielhaft, wie mit Bausystemen aus Bezeichnung ArcelorMittal wetterfestem Baustahl wirtschaftliche und zugleich äußerst ästhetische Architektur realisiert werden kann. Wetterfeste Baustähle Wetterfeste Baustähle gehören nach DIN EN 10020 zu den legierten Edelstählen (hochlegierte, nichtrostende Stähle). Sie unterscheiden sich von diesen aber durch ihre prozentual nur sehr geringen Massenanteile an Legierungsbestandteilen. Die chemischen und mechanischen Eigenschaften der wetterfesten Baustähle entsprechen in etwa denen der unlegierten Baustähle. Die wichtigsten wetterfesten Stahlsorten sind in DIN EN 10025-5 aufgeführt. Abb. 4 ist zu entnehmen, dass es im Wesentlichen zwei Gruppen von wetterfesten Baustählen gibt. Stähle mit dem Zusatz „W“ erhalten ihre Wetterfestigkeit hauptsächlich durch die Legierungsbestandteile Chrom und Kupfer. Sie haben eine gute Schweißeignung sowie Kaltund Warmumformbarkeit. Durch die weitere Zugabe von Phosphor – die Stähle sind am Ende mit dem Zusatz „WP“ gekennzeichnet – erhöht sich die Korrosionsbeständigkeit. Nachteilig wirkt sich der hohe Phosphorgehalt aber auf Schweißbarkeit und Umformbarkeit aus. Wetterfester Baustahl ist als Warmband, Grobblech oder Spaltband in Blechdicken von 1 bis ca. 150 mm lieferbar. Einige Hersteller bieten auch Profilstähle aus wetterfestem Baustahl an, z.B. unter der Markenbezeichnung Arcorox®, sowie Strukturbleche und Gitterroste. Dillinger Hütte GTS Salzgitter DIN EN 10027-1 DIN EN 10027-2 S235J0W 1.8958 S235J2W 1.8961 S355J0WP 1.8945 S355J2WP 1.8946 Allwesta 510 FP S355J0W 1.8959 Allwesta 510 S355J2W 1.8965 S355K2W 1.8967 Allwesta 360 DIWETEN 235 Indaten® 355A Indaten® 355D Allwesta 360 F Allwesta 510 P DIWETEN 355 Allwesta 510 F DIWETEN 355 Allwesta 510 F 40 S355J4W Abb. 3: Herstellerbezeichnungen von handelsüblichem wetterfesten Baustahl für Blechdicken ≤ 16 mm 4 ThyssenKrupp Steel Europe Patinax® 355P Patinax® 355 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Bezeichnung DIN EN 10027-1 DIN EN 10027-2 S235J0W 1.8958 C Si % % Max. Max. 1.8961 S355J0WP 1.8945 1.8946 S355J0W 1.8959 S355J2W 1.8965 N % Max. Cr % Cu % Ni Mindest% streckgrenze Max. N/mm2 0,40 0,20–0,60 Max. 0,035 0,40–0,80 0,25–0,55 0,65 235 (t ≤16 mm) 0,30–1,25 0,25–0,55 0,65 355 (t ≤16 mm) 0,40–0,80 0,25–0,55 0,65 355 (t ≤16 mm) – 0,035 0,009 0,75 Max. 1,0 0,06–0,15 0,030 0,16 S355K2W S % Max. 0,030 0,12 S355J2WP P % 0,035 0,009 0,13 S235J2W Mn % – Max. 0,035 0,035 0,009 Max. 0,030 0,030 – 0,50 0,50–1,50 1.8967 S355J4W Max. 0,030 0,030 – Max. 0,030 0,025 – Abb. 4: Chemische Zusammensetzung der wetterfesten Baustähle nach der Schmelzanalyse und Mindeststreckgrenzen für Dicken ≤ 16 mm nach DIN EN 10025-5 Bei kleineren Liefermengen sollte der Planer rechtzeitig prüfen, ob das gewünschte Material im Stahlhandel als Lagerware verfügbar ist. Bei einigen Querschnitten ist eine Lieferzeit von mehreren Monaten durchaus üblich. Gebräuchlich sind im Fassadenbau wetterfeste Baustähle mit Mindeststreckgrenzen 235 N/mm² und 355 N/mm² sowie Blechdicken von 2 mm bis 6 mm. Auch hochfeste Stahlgüten sind auf Anfrage lieferbar, spielen im Fassadenbau aber keine Rolle. Bezeichnungen wetterfester Baustähle, Bestellangaben, Herstellungsverfahren, Anforderungen an die chemische Zusammensetzung sowie mechanische und technologische Eigenschaften, Schweißeignung und Bearbeitbarkeit sowie Prüfverfahren sind in DIN EN 10025-5 aufgeführt. Wetterfester Baustahl wird bestellt nach DIN EN 10025-5. Die DASt-Richtlinie 007 „Lieferung, Verarbeitung und Anwendung wetterfester Baustähle“ wurde aus der Bauregelliste A (2008/1) gestrichen. Die Anforderungen an wetterfesten Baustahl als Konstruktionsmaterial für Bauprodukte sind in DIN EN 1090-2 geregelt. Für die Bearbeitung von wetterfestem Baustahl als Konstruktionsmaterial für Bauprodukte ist eine WPK-Zertifizierung nach DIN EN 1090-1 erforderlich. Damit wird wetterfester Baustahl als Konstruktionsmaterial mit der CE-Kennzeichnung nach DIN EN 10025-5 bestellt. Das gefertigte Bauprodukt wird mit der CE-Kennzeichnung nach DIN EN 1090-1 ausgeliefert und die Leistungserklärung nach der Bauproduktenverordnung den Kunden zur Verfügung gestellt. Korrosionsschutz Während ungeschützter, unlegierter Baustahl bei Bewitterung ungehindert abrostet, endet der Korrosionsvorgang bei wetterfestem Baustahl nach ein bis drei Jahren fast vollständig. Voraussetzung ist dabei ein häufiger Wechsel von feuchtnasser und trockener Atmosphäre. Mit der richtigen konstruktiven Ausbildung des Bauteils beeinflusst der Planer maßgeblich den erhöhten Korrosionswiderstand und beugt Schäden vor. Dauerfeuchtigkeit und Verunreinigungen, die sich in Wassersäcken, Hohlkörpern, Spalten oder durch den Bewuchs von Pflanzen bilden, sind zu vermeiden. Verschmutzungen auf der Oberfläche, die bei Fertigung, Transport und Montage entstehen können, müssen entfernt werden. Fassadenelemente sind luftumspült und mit einem Mindestabstand von ca. 3 m zu fließenden Gewässern einzubauen. Da der Korrosionsprozess nicht vollständig endet, werden auch nach Jahren winzige Rostpartikel von der Fassadenoberfläche abgeschwemmt. Darunterliegende Bauteile wie Putzfassaden oder heller Bodenbelag können dadurch verfärbt werden. Mit planmäßigen Wasserführungen lassen sich optische Beeinträchtigungen vermeiden. Von Bedeutung ist die Schadstoffbelastung der Luft. Unmittelbare Meeresnähe (≤ 1.000 m) mit hoher Chloridbelastung und länger anhaltendem Dauernebel ist für Bauteile aus wetterfestem Baustahl so wenig geeignet wie Standorte direkt neben Industrieanlagen mit aggressivem Industrierauch. Negativ auf die Korrosionsbeständigkeit 5 Dokumentation 585 wirkt sich auch die direkte Spritzbelastung von salzhaltigem Wasser infolge gestreuter Straßen und Fußwege aus. Werden die chemischen und technologischen Anwendungsgrenzen des Werkstoffs nicht eingehalten, korrodiert wetterfester ebenso schnell wie unlegierter Baustahl. Weitere Hinweise für den Anwender sind im Anhang des Merkblatts 434 [1] zusammengefasst. Um eine gleichmäßige Patinaausbildung zu erreichen, kann der Oxidationsprozess beschleunigt werden. Walzhaut und Zunder werden zunächst durch Sandstrahlen [2], Kugelstrahlen oder Beizen von der Stahloberfläche entfernt. Anschließend erfolgt die künstliche Bewitterung mit häufigen Nass-trocken-Wechseln. Auf den Einsatz salzhaltigen Wassers als Reaktionsbeschleuniger sollte unbedingt verzichtet werden, da die Gefahr der unkontrollierten Durchrostung besteht. Feuchtigkeitsstufen Tatsächliche Feuchtigkeitsverhältnisse an der Konstruktion, verursacht durch Niederschlag, Wasserablauf oder Kondensation (Kondensation bei relativer Luftfeuchtigkeit von 70 bis 80 % bei t > 0 °C) Abhängig von klimatischen Einflüssen und der Schadstoffbelastung der Atmosphäre muss mit Abrostungsraten gerechnet werden, die als Wanddickenzuschläge bei der Bemessung und Konstruktion berücksichtigt werden müssen. Dabei ist die Abrostung in den ersten zehn Jahren am stärksten. Abb. 5 zeigt in Anlehnung an DIN EN ISO 12944-2 ein Einstufungsmodell [1] als praktische Hilfe zur Festlegung der Korrosivitätskategorie speziell für wetterfeste Baustähle. Für die Abrostung von wetterfestem Baustahl sind die Feuchtigkeitsdauer bzw. der Nasstrocken-Wechsel sowie die Anwesenheit von korrosiven Stoffen entscheidend. Daher beeinflussen diese Faktoren die Einstufung in die entsprechende Korrosivitätskategorie. Der Einsatz von ungeschütztem wetterfestem Baustahl ist bei Umgebungsbedingungen der Kategorie C5 nicht sinnvoll. 1. Geringe Schwefeldioxidbelastung und Salzbelastung SO2 ≤ 40 µg/m3 und Cl ≤ 60 mg/m2 · d (Tag) 2. Hohe Schwefeldioxidbelastung 3. Hohe Salzbelastung SO2 ≤ 250 µg/m3 und Cl ≤ 60 mg/m2 · d (Tag) Cl ≥ 300 mg/m2 · d (Tag) und SO2 ≤ 40 µg/m3 1. Innen: bei geringer Luftfeuchtigkeit ohne Kondensation (z.B. in klimatisierten Räumen von Gebäuden) C1 Nicht relevant Nicht relevant 2. Feucht-trocken-Wechsel mit nur kurzzeitiger Kondensation (z.B. außen: bei indirekter Benetzung mit guter Belüftung; oder innen: in ungeheizten Gebäuden) C2 C2/C3 C3/C4 3. Feucht-trocken-Wechsel, nur durch die Atmosphäre bestimmt (außen: gut belüftete, glatte Konstruktion) C3 C4 C4 4. Feucht-trocken-Wechsel mit längeren Feuchtzeiten als durch den Klimaeinfluss allein (z.B. bei nicht gut belüfteter Konstruktion oder Konstruktion mit Schmutznestern) C4 C5 C5 5. Feucht-trocken-Wechsel mit sehr langen Feuchtzeiten: praktisch Dauerfeuchtigkeit (z.B. bei schlecht belüfteten Konstruktionen mit ungünstigen Spalten oder mit zusätzlichen Verunreinigungen C4/C5 C5 C5 Abb. 5: Praktische Hilfe zur Festlegung der Korrosivitätskategorie für Konstruktionen aus wetterfestem Baustahl in gemäßigtem Klima (Deutschland) 6 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Bearbeitung mm 1,20 1,00 0, 02 Un 0,30 m m ie leg /J ah rte r r u Ba sta hl ahr l m/J m stah 1 0,0 Bau r e t es terf Wet 0,55 0,15 10 50 Jahre Abb. 6: Abrostung von unlegiertem Stahl und wetterfestem Baustahl in der Kategorie C4 nach DIN EN ISO 9224 Abrostungskurven für die einzelnen Korrosivitätskategorien findet man in DIN EN ISO 9224. Zum Beispiel ergeben sich nach Abb. 6 für wetterfesten Baustahl in der ungünstigen Kategorie C4 für eine Nutzungszeit von 50 Jahren maximale Abrostungen je bewitterter Seite von 0,55 mm (ca. 0,01 mm pro Jahr). Die Abrostung von Stählen mit hohem Phosphoranteil (WP) liegt noch unter diesen Werten. Der Korrosionsprozess kommt nach einigen Jahren fast vollständig zum Erliegen. Bei der Planung sind entsprechende Abrostungszuschläge zu berücksichtigen. Bei Kontaktkorrosion spielen die Anwesenheit eines Elektrolyten (Wasser) und das Masseverhältnis eine Rolle. Elektrochemisch edlere Metalle, wie z.B. Edelstähle, greifen wetterfesten Baustahl an, wohingegen dieser elektrochemisch unedlere Metalle wie Zink und Aluminium zerstören kann. Im Zweifel sollte eine Trennung in Form einer punktuellen Beschichtung oder eine Gummiunterlage vorgesehen werden. Siehe hierzu auch Merkblatt 405 [3]. Ausführliche Hinweise zur Einstufung in eine Korrosivitätskategorie sowie Hinweise zur Ermittlung von Dickenzuschlägen sind in Merkblatt 434 [1] zusammengefasst. Wetterfeste Baustähle verhalten sich bei der fertigungstechnischen Bearbeitung durch Warm- und Kaltumformen, Brennen, Flammrichten, Bohren und Fräsen wie unlegierte Baustähle. DIN EN 1993-1-1 und DIN EN 1090-2 gelten uneingeschränkt auch für wetterfeste Baustähle. Wetterfeste Baustähle mit niedrigem Phosphoranteil (W) sind sowohl untereinander als auch mit schweißgeeigneten unlegierten Baustählen verschweißbar. Das Schweißgut muss bei ungeschützter Anwendung ebenfalls wetterfest sein, um ein gleichmäßiges Korrosionsverhalten zu gewährleisten (Alternativen siehe DIN EN 1090-2). Der Werkstoff neigt in den Wärmeeinflusszonen zu feinen Heißrissen, die durch eine niedrigschmelzende Kupfer-EisenVerbindung an der Oberfläche des Grundwerkstoffs hervorgerufen werden. Diese Deckschicht ist vor dem Schweißen in einer Breite von 10 bis 20 mm beispielsweise durch Schleifen zu entfernen. Beim Schweißen der Stahlsorten mit hohem Phosphorgehalt (WP) sind weitere besondere Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, deshalb sollte auf das Schweißen dieser Stähle möglichst ganz verzichtet werden. Im Fassadenbau kann man die höhere Korrosionsbeständigkeit der WP-Stähle nutzen, indem andere Verbindungstechniken wie das Schrauben angewandt werden. Nach DIN EN 1090-2 gilt der Grundsatz, dass eine vergleichbare Korrosionsbeständigkeit der Verbindungsmittel und der anschließenden Bauteile bestehen soll. Schraubgarnituren aus wetterfestem Baustahl sind über den Handel allerdings schwer zu beziehen. Die zurückgezogene DASt-Richtlinie 007 fordert bei direkt benetzten Verbindungen eine Beschichtung des Stoßbereichs, da eine mögliche Kapillarwirkung zu verstärkter Korrosion infolge Dauerfeuchtigkeit führen kann. Daher können auch beschichtete Schrauben oder feuerverzinkte Schrauben mit zusätzlicher Beschichtung der Berührungsflächen eingesetzt werden. Eine Kontaktkorrosion ist dann ausgeschlossen. Schrauben aus hochlegierten Edelstählen können auch bei direkter Benetzung in der Regel ohne die Gefahr einer Kontaktkorrosion eingesetzt werden, da die Schraubenmasse gegenüber der des wetterfesten Baustahls relativ gering ist. Um die Gefahr einer Hinterrostung zu vermeiden, sind die Schraubenabstände möglichst klein zu halten. 7 Dokumentation 585 Bezeichnung nach EN 10027-1 nach EN 10027-2 S235J0W 1.8958 S235J2W Empfohlener kleinster innerer Biegehalbmesser 2 für Nenndicken mm Richtung der Biegekante 1 > 1,5 ≤ 2,5 > 2,5 ≤3 >3 ≤4 >4 ≤5 >5 ≤6 >6 ≤7 >7 ≤8 >8 ≤ 10 > 10 ≤ 12 > 12 ≤ 14 > 14 ≤ 16 t 2,5 3 5 6 8 10 12 16 20 25 28 1.8961 l 2,5 3 6 8 10 12 16 20 25 28 32 S355J0WP 1.8945 t 4 5 6 8 10 12 16 S355J2WP 1.8946 l 4 5 8 10 12 16 20 S355J0W 1.8959 S355J2W 1.8965 t 4 5 6 8 10 12 16 20 25 32 36 S355K2W 1.8967 l 4 5 8 10 12 16 20 25 32 36 40 S355J4W 1 2 t = quer zur Walzrichtung, l = parallel zur Walzrichtung. Die Werte gelten für Biegewinkel ≤ 90°. Abb. 7: Empfohlene Mindestwerte für den Biegehalbmesser beim Abkanten von Flacherzeugnissen aus wetterfestem Baustahl für Dicken ≤ 16 mm nach DIN EN 10025-5 Um Wölbungen bei großen Fassadenelementen zu vermeiden, können auf der Rückseite der rund 3 bis 6 mm dicken Bleche Aussteifungsrippen angeschweißt werden. Die Schweißnähte sind möglichst dünn auszuführen, um Verzug und Verfärbungen auf der Sichtseite, die den gleichmäßigen Korrosionsprozess stören können, zu unterbinden. Das gilt auch für Konsolen und Aufhängungen. Bei großen Blechtafeln empfiehlt sich die Abkantung der Blechränder, um die Steifigkeit der Elemente zu erhöhen. Angaben zu den empfohlenen Biegehalbmessern sind in Abb. 7 zusammengestellt. Wetterfeste Baustähle lassen sich wie unlegierte Baustähle mit den üblichen Verfahren beschichten. Siehe hierzu Merkblatt 405 [4]. Die Konservierung bereits korrodierter Bauteile bei direkter Benetzung ist aufgrund der leicht porösen Oberflächenbeschaffenheit nicht sinnvoll. Die nach einiger Zeit fest haftende Patina ist relativ abriebfest und verursacht auch bei wischender Berührung kaum Verfärbungen an Haut oder Textilien. Für die Unterkonstruktion von hinterlüfteten Außenwandbekleidungen aus wetterfestem Baustahl und deren Verbindungselemente dürfen gemäß DIN 18516-1 neben nichtrostendem Stahl auch feuerverzinkter (stückverzinkter) sowie beschichteter Baustahl eingesetzt werden. Die Verankerung der Unterkonstruktion in einer Stahlbetonwand erfolgt allerdings mit bauaufsichtlich zugelassenen Edelstahlankern. Kontakt8 korrosion ist durch geeignete Maßnahmen wie beispielsweise gummierte Unterlegscheiben zu vermeiden. Wirtschaftlichkeit und Recycling Wetterfester Stahl wurde schon um 1930 als wirtschaftliche Alternative zu normalem Baustahl entwickelt. Bei fachgerechter Anwendung entfällt der zusätzliche Korrosionsschutz in Form von Beschichtungen. Die Wartung beschränkt sich auf die reine Sichtkontrolle der ungeschützten Bauteile. Betrachtet man die Wirtschaftlichkeit über die gesamte Nutzungszeit, ist der Einsatz von wetterfestem Baustahl gerade im Fassadenbereich trotz der etwas größeren Bauteildicken infolge des Korrosionszuschlags und des rund 30% teureren Vormaterials im Verhältnis zu unlegiertem Baustahl eine sehr wirtschaftliche Bauweise. Fassaden aus wetterfestem Baustahl leisten wie alle Produkte und Anwendungen aus Stahl einen wertvollen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz, denn kein anderes Metall wird so umweltverträglich hergestellt wie Stahl. Hinzu kommt, dass ein geschlossener Werkstoffkreislauf besteht. Gerade Bauelemente aus wetterfestem Stahl, die ohne jegliche Beschichtung besonders sortenrein sind, können am Ende ihrer langen Nutzungszeit ohne Qualitätsverlust vollständig und beliebig oft recycelt werden. Das spart wertvolle Rohstoffe und Energie. Fassaden aus wetterfestem Baustahl Normen und Richtlinien DIN EN 1090-1 Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken – Teil 1: Konformitätsnachweisverfahren für tragende Bauteile (2012-02) DIN EN 1090-2 Ausführung von Stahltragwerken und Aluminiumtragwerken – Teil 2: Technische Regeln für die Ausführung von Stahltragwerken (2011-10) DIN EN 1993-1-1 Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau (2010-12) mit NA (2010-12) DIN EN ISO 9224 Korrosion von Metallen und Legierungen – Korrosivität von Atmosphären – Anhaltswerte für die Korrosivitätskategorien (2012-05) DIN EN 10020 Begriffsbestimmung für die Einteilung der Stähle (2000-07) DIN EN 10025-5 Warmgewalzte Erzeugnisse aus Baustählen – Teil 5: Technische Lieferbedingungen für wetterfeste Baustähle (2005-02 und Entwurf 2011-04) DIN EN 10027-1 Bezeichnungssysteme für Stähle – Teil 1: Kurznamen (2005-10) DIN 18516-1 Außenwandbekleidungen, hinterlüftet – Teil 1: Anforderungen, Prüfgrundsätze (2010-06) Literatur [1] Merkblatt 434 „Wetterfester Baustahl“, Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf 2004 [2] Merkblatt 212 „Strahlen von Stahl“, StahlInformations-Zentrum, Düsseldorf 2009 [3] Merkblatt 829 „Edelstahl Rostfrei in Kontakt mit anderen Werkstoffen“, Informationsstelle Edelstahl Rostfrei, Düsseldorf 2005 [4] Merkblatt 405 „Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen durch Beschichtungssysteme“, Stahl-Informations-Zentrum, Düsseldorf 2005 Anbieter von Fassadensystemen aus wetterfestem Baustahl sind unter www.stahl-online.de (Bauwesen/Anbieterliste) zusammengefasst. DIN EN ISO 12944-2 Beschichtungsstoffe – Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme – Teil 2: Einteilung der Umgebungsbedingungen (1998-07) 9 Dokumentation 585 Ausgeführte Beispiele Besucherzentrum im Brückenpark Müngsten Bauherr: Lebenshilfe Solingen e. V. Architekt: Tore Pape, POOL 2 Architekten, Kassel Fassaden: Keskin Fensterbau GmbH, Troisdorf Im Mittelpunkt der drei Städte Remscheid, Solingen und Wuppertal überspannt die höchste Eisenbahnbrücke Deutschlands in einem großen Bogen das Tal der Wupper. Unterhalb der filigranen, genieteten Stahlkonstruktion aus dem Jahre 1897 befindet sich der Brückenpark Müngsten, der durch die Verbindung von Ingenieurbaukunst und der für das Bergische Land typischen Landschaft jährlich mehr als 300.000 Besucher anzieht. In einer Höhe von 107 Metern überspannt die Eisenbahnbrücke das Tal der Wupper und den Besucherpark 2 Lageplan, M 1:1000 1 Gastronomiegebäude „Haus Müngsten“ 2 Müngstener Brückenweg 3 Wupper 1 3 Das „Haus Müngsten“ markiert als Ausflugsund Veranstaltungslokal den Start- bzw. Endpunkt des Brückenwegs. Erd- und Obergeschoss des viergeschossigen Baukörpers beherbergen die Gasträume mit Café- und Restaurantnutzung, die sich mit großflächigen Verglasungen in der Fassade zum Außenraum öffnen. Auch die Außengastronomie in Form geräumiger Terrassen auf verschiedenen Ebenen orientiert sich in Richtung des Parks, der Eisenbahnbrücke und des Flusses. Der Bereich für die Speisenvorbereitung ist im Sockelgeschoss untergebracht, das fast vollständig in den Hang integriert ist. Auf diesem Niveau liegt auch die keilförmige, dem Gebäude vorgelagerte Terrasse an der Wupper. Im Dachgeschoss befindet sich, von unten kaum zu erkennen, eine hochwertige Loftwohnung. 10 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Die Fassade aus wetterfestem Baustahl unterstreicht mit ihrer natürlichen Materialität die Entwurfsidee der Architekten. Die sich im Laufe der Jahre farblich verändernde Oberfläche fügt sich harmonisch in die umgebende Landschaft ein, während der Baustoff selbst den Bezug zur Stahlkonstruktion des Brückenbogens sowie zum industriellen Hintergrund des Tals und der Region herstellt. Die etwa zwei mal vier Meter großen Tafeln der hinterlüfteten Fassade sind vertikal angeordnet und zeichnen die Geschossigkeit des Gebäudes nach. Die Befestigung der einzelnen Elemente erfolgt über Haltepunkte, die an der Rückseite der fünf Millimeter dicken Bleche angeschweißt sind. Ohne sichtbare Befestigung oder störende Überstände umhüllen die rostroten Stahltafeln den Baukörper. Sie betonen so die markante Gebäudeform, die – leicht wiedererkennbar – ein unverwechselbares Zeichen für die Parkbesucher darstellt. 7 6 4 1 4 5 4 3 Querschnitt, M 1:400 1 Müngstener Brückenweg 2 Wupperterrasse 3 Vorbereitung/Lager 4 Gastraum 5 Küche 6 Bar 7 Loftwohnung mit Galerie 2 Die großformatigen Fassadentafeln bilden einen reizvollen Kontrast zur filigranen Stahlkonstruktion der Brücke 11 Dokumentation 585 7 2 1 8 9 10 11 Die Belichtung der Wohnung im Dachgeschoss erfolgt über Einschnitte in der Dachfläche 6 3 2 1 4 Die markante Auskragung auf der Nordseite dient den Parkbesuchern als wettergeschützter Treffpunkt 12 5 Detailschnitte, M 1:20 1 Wetterfester Baustahl 5 mm, Werkstoff-Nr. 1.8961, punktuell auf umlaufenden Rahmen aus L-Profilen aufgeschweißt 2 Vertikales U-Profil, Aluminium beschichtet, mit Querbolzen zum Einhängen des Rahmens 3 Haltekonsole, Aluminium beschichtet 4 Mineralwolldämmplatten 140 mm 5 Stahlbeton 240 mm 6 Fenster Pfosten-Riegel-Konstruktion 7 Dachdichtung 2-lagig auf OSB-Platten 20 mm 8 Mineralfaserdämmung 320 mm zwischen Sparren 120/320 mm 9 Gipskartondecke auf Unterkonstruktion 10 Stahlprofil HEA 260 11 Schiebetür Fassaden aus wetterfestem Baustahl Clubhaus in Benthuizen, NL Bentwoud in der Provinz Südholland ist ein neu angelegtes Naturgebiet mit einer Fläche von etwa dreizehnhundert Hektar. Wälder, Teiche, Feuchtgebiete und Wiesen, durchzogen von Radund Wanderwegen, bieten geschützten Raum für Pflanzen- und Tierarten sowie Erholung für die Bewohner der umliegenden Gemeinden. Auch das Clubhaus des Golfplatzes Bentwoud, der Teil dieses Entwicklungsgebietes ist, fügt sich mit seiner Fassade aus wetterfestem Baustahl, die erst im Laufe der Jahre ihr prägnantes rotbraunes Erscheinungsbild ausbildet, harmonisch in das Konzept ein. Bauherr: Landgoed Bentwoud BV, Benthuizen Architekten: ZILT architecten, Jenny van Heeringen en Rindert Gerritsma, Amsterdam Fassade: Ridder Metalen Dak- en Wandsystemen BV, Zwaag 5 2 4 6 8 7 3 1 Grundriss EG, M 1:400 1 Eingang 2 Foyer 3 Rezeption 4 Büro 5 6 7 8 Shop Bar Küche Restaurant Vor- und Rücksprünge in den Fassaden gliedern den langgestreckten Baukörper 13 Dokumentation 585 Horizontale Überstände und Einschnitte gliedern das dreigeschossige Gebäude, das in das modulierte, leicht abfallende Gelände eingebettet ist. Ebenerdig betreten die Besucher das Foyer mit Rezeption, Shop und Bar, um auf der Terrasse des angrenzenden Restaurants den Ausblick über den Golfplatz zu genießen. Darunter befinden sich, teilweise unterhalb des Geländeniveaus, Umkleiden, Schließfächer und die Stellplätze für die Caddys. Das Obergeschoss beherbergt die Wohnung des Verwalters, Büros und Clubräume sowie einen großen Veranstaltungsraum, der bei Bedarf in kleinere Einheiten unterteilt werden kann. Die Außenwände des Stahlbetonskelettbaues sind mit Holzbaufertigelementen ausgefacht. Die weite Auskragung über der Terrasse, die als windgeschützter Freisitz dient, ist als Stahlkonstruktion ausgeführt. 3 2 3 7 5 6 1 Die skulpturale Form des Gebäudes bietet dem Betrachter von verschiedenen Standorten aus immer wieder ein neues Bild 14 8 4 Querschnitte, M 1:400 1 Eingang 2 Foyer 3 Büro 4 Abstellraum Trolleys 5 6 7 8 Shop Rezeption Clubraum Caddy-Garage Fassaden aus wetterfestem Baustahl 1 2 3 5 4 Die vertikale Gliederung des langgestreckten Baukörpers erfolgt durch 30 Zentimeter tiefe Bleche, die der stählernen Gebäudehülle durch ihre unregelmäßigen Abstände ein fast rindenartiges Aussehen verleihen. Die schmalen, raumhohen Fensterschlitze, die das Innere des Clubhauses in helles Tageslicht tauchen, ordnen sich von außen betrachtet der Fassadenstruktur komplett unter. Weit zurückversetzt, verstärken sie die Tiefenwirkung der Fassade oder verschwinden vollständig – je nach Blickwinkel. 6 Das sich ständig verändernde Spiel von Licht und Schatten zeichnet sich auf der Fassade ab Detailschnitte, M 1:20 1 Wetterfester Baustahl 4 mm, Werkstoff-Nr. 1.8946, mit Hutprofil verschweißt 2 Wetterfester Baustahl 3 mm, Werkstoff-Nr. 1.8946, sichtbare Verschraubung mit Abstandshalter auf Hutprofil 3 Hutprofil, wetterfester Baustahl 3 mm, Verschraubung mit Abstandshalter auf wasserfester Multiplexplatte 12 mm 4 Winddichtung als wasserführende Ebene 5 Holzbaufertigelement 6 Stahlbetonskelett 1 5 2 3 1 6 4 15 Dokumentation 585 Einfamilienhaus in Ulm Bauherren: Nicole Faber, Johannes Ellinger, Ulm Architekten: Mühlich, Fink & Partner, Ulm Fassade: F&M Fassadentechnik & Montage GmbH, Dettingen 5 2 3 Die weit in der Fassade zurückspringenden Fensteröffnungen sind Teil des architektonischen Gesamtkonzepts 16 6 1 4 Mit einer Fassade aus wetterfestem Baustahl präsentiert sich das zertifizierte Passivhaus in der Ulmer Expo-Siedlung Sonnenfeld und setzt sich damit äußerlich von dem gängigen Erscheinungsbild energieeffizienter Gebäude ab. Aber auch im Inneren vereint der schlichte, klar gegliederte Baukörper die hohen energetischen und technischen Anforderungen mit den individuellen Wohn- und Qualitätswünschen der Bauherren zu einem ästhetischen Ganzen. Das Grundrisskonzept mit seiner offenen Raumstruktur ist exakt auf die Bedürfnisse der Bewohner zugeschnitten. Eine große zentrale Küche bildet im Erdgeschoss den Mittelpunkt. Raumhohe Wandfragmente trennen Wohn-, Essund Lesebereich ab und erlauben interessante 5 Grundriss EG 5 7 Grundriss OG 6 3 Grundrisse, Schnitt, M 1:400 1 Eingang 2 Wohnen 3 Kochen 4 Essen 5 Schlafen 6 Gemeinschaftszone 7 Technik/Hauswirtschaft Fassaden aus wetterfestem Baustahl 5 4 3 2 1 7 6 Detailschnitt, M 1:20 1 Fassadentafeln, wetterfester Baustahl 4 mm, Werkstoff-Nr. 1.8965, auf Unterkonstruktion geklebt 2 Aluminium Strangpressprofil T60, e = 60 cm 3 Edelstahlkonsole auf Thermostop 4 Winddichtung als wasserführende Ebene 5 Mineralische Wärmedämmung 300 mm 6 Holzfenster mit PU-Dämmeinlage 7 Integrierter Sonnenschutz Blickwinkel und Sichtbeziehungen. Im Obergeschoss gruppieren sich die Schlafräume um eine großzügige Gemeinschaftszone. Ein Gebäudevorsprung im Norden nimmt das Entree und ein Gästebad auf. Die Außenhülle des Gebäudes besteht aus wetterfesten Stahltafeln, die – je nach Lichtstimmung – in warmen Orange- und Brauntönen schimmern oder mit ihrer rauen, puristischen Anmutung das scharfkantige Erscheinungsbild des Kubus stärken. Tafelgrößen und Fugenbild sind exakt auf die Fensteröffnungen abgestimmt – ohne störende Abkantungen oder Überstände. Selbst auf Fenstersimse wurde bewusst verzichtet. Um eine sichtbare Befestigung der vier Millimeter dicken Stahltafeln an der auskragenden Unterkonstruktion zu vermeiden, entwickelten Architekten und Fassadenbauer in Abstimmung mit dem Passivhausinstitut eine Sonderlösung. Die horizontal ausgerichteten Formate wurden kraftschlüssig auf die im Abstand von etwa 60 Zentimetern vertikal verlaufende Unterkonstruktion geklebt. Dazu erfolgte die bauaufsichtliche Zustimmung im Einzelfall. Die sonst eher geschlossene Fassade öffnet sich an der Südseite mit raumhohen Verglasungen 17 Dokumentation 585 Weingut Abril in Bischoffingen Bauherr: Weingut Abril, Bischoffingen Architekt: Planungsbüro Münzing GmbH, Flein Fassade: Reinhardt GmbH, Bad Rappenau-Fürfeld Das seit 1740 im Kaiserstuhl ansässige Weingut produziert seit einigen Jahren ausschließlich Wein aus kontrolliert-ökologischem Landbau. Nachdem das bisherige Grundstück des Weinguts im Dorfkern von Bischoffingen keine Möglichkeit zu weiterer Expansion bot, entstand am nordwestlichen Rand des Winzerortes ein Gebäude, das die neue Ausrichtung des badischen Traditionsunternehmens auch in seiner Architektur widerspiegelt. Trotz seiner Größe fügt sich der langgestreckte Baukörper rücksichtsvoll in die Hanglage der seit Jahrhunderten vom Weinbau überformten Kulturlandschaft ein. Zwei der insgesamt drei Geschosse mit den wesentlichen Kellerei- Der Neubau setzt ein markantes Zeichen in der Reblandschaft bereichen sind unterirdisch angeordnet. Die einzelnen Verarbeitungsschritte von der Anlieferung der Weintrauben über Pressen, Gärung und Reifung erfolgen von oben nach unten – Trauben, Most und Maische werden durch die Schwerkraft auf schonende Weise weiterbewegt. 9 6 7 5 8 Querschnitt 6 5 7 Durch den Einschub in den Hang ist das Volumen des dreigeschossigen Baukörpers von außen kaum ablesbar 18 Schnitt, Grundriss, M 1:800 1 Besuchereingang 2 Verkauf, Verkostung 3 Büro 4 Vollgutlager 5 Technikzentrale 6 Leergutlager 7 Pressenraum 8 Tanklager 9 Kelterhaus 2 1 3 Grundriss 1. UG 4 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Die liegenden Formate der Fassadenverkleidung betonen die horizontale Ausrichtung des Baukörpers Bei der Planung des Neubaus wurde auf eine positive Energiebilanz ebenso viel Wert gelegt wie auf den Einsatz authentischer und nachhaltiger Materialien. In dieses Konzept fügen sich auch die hinterlüfteten Fassaden aus wetterfestem Baustahl. Die verdeckt in die Unterkonstruktion eingehängten Kassetten bestehen aus zwei Millimeter dicken Blechen, die zur Aussteifung an den Rändern gekantet und im Bereich der Geländeoberkante durch eingeklebte Stahlbleche verstärkt sind. Liegende Formate unterschiedlicher Größen erzeugen eine lebendige grafische Teilung, während sich die warme rotbraune Farbigkeit vom Grün des Reblands absetzt und an den Tuffstein der umliegenden Vulkanlandschaft erinnert. Ein vorgesetztes, ornamental gestaltetes Metallband umschließt das Gebäude wie ein Fassreif und dient der Verschattung der dahinter angeordneten Fensterbänder. Archäologische Funde aus der Zeit der Bandkeramik, die auf dem Gelände entdeckt wurden, inspirierten zu den durch Stanzungen des Metallbandes dargestellten knorrigen Weinreben. Den Zugang zum Verkaufs- und Verkostungsbereich bildet ein dem stählernen Produktionsgebäude vorgelagerter verglaster Anbau 19 Dokumentation 585 1 2 3 4 5 Die Anlieferung der Trauben erfolgt „ebenerdig“ an der Hangseite; so können diese anschließend von oben nach unten weiterverarbeitet werden 20 Detailschnitt, M 1:20 1 Kassetten, wetterfester Baustahl 2 mm, Werkstoff-Nr. 1.8946, mittels Federn verdeckt an Unterkonstruktion befestigt 2 Aluminium-L-Profil 50/50/5 mm mit Abdeckstreifen aus wetterfestem Baustahl im Fugenbereich 3 Aluminiumwinkel 170/60/8 mm 4 Wärmedämmung 100 mm 5 Stahlbeton 350 mm Um möglichst schnell ihre charakteristische Rostfärbung zu erhalten, wurden die Kassetten aus wetterfestem Baustahl bereits vor der Montage vorbewittert Fassaden aus wetterfestem Baustahl Rheinfall Besucherzentrum Schloss Laufen, CH Bauherr: Immobilienamt Kanton Zürich, vertreten durch das Hochbauamt Kanton Zürich Architekten: Leuppi & Schafroth Architekten AG, Zürich Fassade: Aepli Metallbau AG, Gossau Hoch über dem berühmten Rheinfall liegt der Weiler Laufen, ein Gebäudeensemble bestehend aus dem mittelalterlichen Schloss, einer Kirche mit Pfarrhaus und einem Besucherzentrum, dessen langgestreckter Baukörper aus dem ehemaligen, nach Süden verlängerten Personalhaus hervorgegangen ist. Das einheitlich mit Tonziegeln belegte Satteldach und die allseitig glatte Umhüllung aus wetterfestem Baustahl fassen Bestand und Erweiterung zusammen und reduzieren das Bauvolumen auf eine einfache architektonische Primärform. Lageplan, M 1:2000 Auskragende Vordächer und Perforierungen durchbrechen die stählerne Fassade 21 Dokumentation 585 4 5 4 2 1 2 3 6 Scheinbar aufgeklappte Vordächer an der Süd- und Westseite enthüllen die Materialität einer zweiten, dunkelgrauen Fassadenebene und erlauben durch verglaste Öffnungen den Blick in den Souvenirshop und das Selbstbedienungsrestaurant für die schnelle Verpflegung. Den eigentlichen „Gastraum“ bildet die große vorgelagerte Terrasse. Im Obergeschoss stemmen wandhohe hölzerne Fachwerkträger einen geschlossenen Dachraum in die Höhe und schaffen Technik- und Lagerräume sowie die öffentlichen WC-Anlagen sind an der Rückseite des Besucherzentrums angeordnet 22 Grundriss EG, Querschnitt, M 1:500 1 Ticketschalter und Information 2 Souvenirshop 3 Selbstbedienungsrestaurant 4 Öffentliche WC-Anlagen 5 Mehrzwecksaal 6 Außengastronomie auf diese Weise einen geräumigen Mehrzwecksaal, der sich dank eigenem Zugang autark betreiben lässt. Tageslicht fällt durch kreuzförmige Ausschnitte in den Stahlblechen, die sich über die Fugen der geschosshohen Tafeln hinweg wie ein gesticktes Band um das Gebäude und in die Giebelflächen erstrecken. Die Öffnungen in dem zehn Millimeter dicken Material wurden mittels Lasertechnik geschnitten. Jede Stahltafel ist ein Unikat. Fassaden aus wetterfestem Baustahl Vor den großen Glasschiebetüren des Mehrzwecksaals dienen die perforierten Stahltafeln als Absturzsicherung und Sonnenschutz 3 1 2 4 5 Das unregelmäßige, lasergeschnittene Muster zieht sich ohne Unterbrechung über Tafelfugen und Ecken 6 7 8 9 Detailschnitt, M 1:50 1 Wetterfester Baustahl 10 mm, Werkstoff-Nr. 1.8961, Perforation lasergeschnitten, eingehängt und fixiert in umlaufenden C-Schienen 2 Zugstab Edelstahl Ø 10 mm 3 Holzständerkonstruktion mit Mineralwolldämmung und beidseitiger Beplankung 4 Konsole UPE 140 5 Holzfachwerk, Streben 240/120 mm 6 Holz-Metall-Schiebefenster mit Isolierverglasung 7 Wetterfester Baustahl 6 mm 8 Festverglasung, Isolierglas 9 Stahlblech, pulverbeschichtet 23 Dokumentation 585 Gewerbebau in Gorredijk, NL Bauherr: Steven Sterk Holding BV, Gorredijk Architekten: Architectuurbureau Sluijmer & van Leeuwen, Utrecht Fassaden: Van den Berg Staalbouw BV, Joure Hinter der Fassade aus wetterfestem Baustahl verbergen sich die unterschiedlich genutzten Bereiche des Gebäudes 24 Im Gegensatz zu den vielen gesichtslosen Gewerbebauten, die allerorts zu sehen sind, entstand im niederländischen Gorredijk ein Gebäude, das schon durch seine weithin sichtbare Fassade auf sich aufmerksam macht. Unterschiedliche Nutzungen – ein Verlag für friesische Literatur, eine Galerie, ein Büchergroßhandel und ein Geschäft – sind hier unter einem Dach zusammengeführt. Den größten Teil des 6.300 Quadratmeter großen Gebäudes belegt die sieben Meter hohe Lagerhalle. Die anderen Bereiche mit Büros und Ausstellungsraum sowie getrennt vermietbarer Ladenfläche sind zweigeschossig ausgeführt. Eine wichtige Rolle bei der Planung des markanten Die lebendige rostrote Stahlfassade fungiert als Bindeglied zwischen Landschaft und Gewerbegebiet Bauwerks spielte die Lage am Rande des Gewerbegebietes. Während die der Bebauung zugewandten Fassaden aus dunkelgrau beschichteten Paneelen bestehen, überrascht die an die friesische Naturlandschaft angrenzende Seite mit rostrotem wetterfestem Baustahl. Das unregelmäßige Muster, das von den etwa acht Meter Fassaden aus wetterfestem Baustahl hohen Stahltafeln gebildet wird, beruht auf der Vergrößerung und Abstraktion von Schilfrohr, das in den umliegenden Feuchtgebieten weit verbreitet ist. Auf klassische Fenster- und Türöffnungen in der Fassade wurde bewusst verzichtet. Stattdessen erfolgt die Belichtung der Innenräume über unregelmäßige Abstände und Spalten zwischen den Stahltafeln. Im Bereich der Lagerhalle besteht die weitgehend geschlossene Fassade aus durchlaufenden, acht Millimeter dicken Tafeln, die über rückseitig angeschweißte Stege in die Unterkonstruktion eingehängt sind. Vor den 1 Büro-, Galerie- und Verkaufsflächen bricht die stählerne Hülle auf und Tageslicht erhellt – unterstützt durch nach Norden ausgerichtete Oberlichter – das in Weiß gehaltene Innere. Die in den Zwischenräumen zurückversetzte Glasebene erzeugt optische Tiefe und trägt zur Reduzierung des Wärmeeintrags bei. An zwei Gebäudeecken löst sich die Stahlfassade schließlich ganz von der zurückspringenden gläsernen Außenwand ab. Die Tafeln erhalten ein weiteres Blech auf der Rückseite und bilden repräsentative Eingangsbereiche. 3 2 1 2 3 4 Längsschnitt, Grundriss EG, M 1:800 1 Verkauf 2 Lager 3 Galerie/Büro 4 Technik Die Öffnungen in der Stahlfassade sind auch im Inneren ablesbar 25 Dokumentation 585 Im Bereich der Eingänge springen die Glasfassaden zurück Die gebäudehohen Stahltafeln sind in einem Stück gefertigt 2 8 8 1 1 3 9 4 6 10 7 11 9 Detailschnitte, M 1:20 1 Wetterfester Baustahl 8 mm, Werkstoff-Nr. 1.8962, plasmageschnitten, mit rückseitig angeschweißten Stegen zur Einhängung und Befestigung an der Unterkonstruktion 2 Stahlkonsole, seitlich an Flansche der Fassadenprofile angeschweißt 3 Dampfdurchlässige Folie 4 Mineralwolle 160 mm 5 Fassadenstütze IPE 180 6 Dampfsperre 7 Ausbauplatte 8 Randträger HEA 160 9 IPE 400 10 Stahlblech 3 mm, grau beschichtet 11 Sicherheits-Isolierverglasung 12 Fassadenelement, wetterfester Baustahl 8 mm, Werkstoff-Nr. 1.8962, plasmageschnitten, verschweißt 11 12 26 5 2 1 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Haus der Essener Geschichte Bauherr: Stadt Essen Architekten: Ahlbrecht Felix Scheidt Kasprusch, Essen/Berlin Fassade: Limeparts NV, Genk, B 1 2 3 3 Der Umbau der in Teilen denkmalgeschützten Luisenschule zum „Haus der Essener Geschichte“ ermöglichte es, die in der Stadt verteilten Dependancen des Stadtarchivs an einem Ort zusammenzufassen. Die Verwaltungsräume, die öffentliche Bibliothek, der Museumsbereich zur jüngeren Stadtgeschichte sowie ein Vortragssaal konnten in den sanierten historischen Bestand integriert werden. Ein Magazinneubau nimmt das Archiv für Papierdokumente auf und schließt die städtebauliche Lücke in der ehemals vorhandenen Blockstruktur. 5 4 Grundriss EG, M 1:1200 1 Magazin 2 Bibliothek 3 Verwaltung 4 Ausstellung 5 Foyer Hofansicht des neuen Magazingebäudes 27 Dokumentation 585 1 2 3 4 5 Die schräg in die Fassade eingelassenen Lüftungsöffnungen unterstützen durch ihre unterschiedlichen Ausrichtungen die Luftzirkulation im Inneren 8 7 Detailschnitte, M 1:20 1 Wetterfester Baustahl 3 mm, Tafeln gekantet 2 Unterkonstruktion Aluminium, verdeckte Verschraubung 3 Mineralische Wärmedämmung 60 mm 4 Ortbeton 240 mm 5 Umlaufendes Fertigbetonteil 6 Innenputz hygroskopisch 30 mm 7 Fenster als Lüftungselement mit zentral gesteuertem Öffnungsmechanismus 8 Insektenschutzgitter 5 6 5 8 7 6 5 4 6 2 28 1 3 Fassaden aus wetterfestem Baustahl Rostrote Tafeln aus wetterfestem Baustahl umhüllen die massive Stahlbetonkonstruktion des viergeschossigen Neubaus, der über eine „gläserne Fuge“ und einen neuen Aufzugsturm mit dem Altbau verbunden ist. Die gekanteten, drei Millimeter dicken Bleche sind in U-Profile eingehängt und verdeckt mit der Unterkonstruktion verschraubt. An den Längsseiten durchdringen raumhohe, schräg verlaufende Lüftungsöffnungen die Fassade. Sie vermindern die direkte Sonneneinstrahlung und sorgen für eine natürliche, gleichmäßige Durchlüftung der Archivräume. Auf eine Klimaanlage konnte so verzichtet werden. Die Wahl des Fassadenmaterials ist nicht nur eine Referenz an die Geschichte der Stadt Essen als Industriestadt; gleichermaßen verdeutlicht die lebendige, sich ständig verändernde Oberfläche des wetterfesten Stahls den Wandel der Zeit. Die Gliederung der hinterlüfteten Fassade spiegelt die Anordnung der Fahrregalanlagen im Inneren wider Breitere Fensteröffnungen in der Schmalseite des Magazingebäudes belichten das Treppenhaus 29 Dokumentation 585 CFL-Leitzentrale in Esch-sur-Alzette, L Bauherr: Société Nationale des Chemins de Fer Luxembourgeois Planung: Paul Wurth S.A., Luxemburg Atelier d’Architectes Jim Clemens, Esch-sur-Alzette Generalunternehmer: ALHO Systembau GmbH, Morsbach 1 3 1 2 4 Grundriss, M 1:300 1 Technikraum 2 Büro 3 Computerraum 4 Küche Die horizontal angeordneten Kassetten aus wetterfestem Baustahl verleihen dem schlichten eingeschossigen Baukörper ein markantes Erscheinungsbild 30 2 1 Die neue Leitzentrale der luxemburgischen Eisenbahngesellschaft am Bahnhof Belval in Esch-sur-Alzette nimmt mit ihrer rostroten Fassadenverkleidung aus wetterfestem Baustahl Bezug auf die Geschichte des Ortes, der für seine Stahlproduktion bekannt war. Hinter den vorgehängten Stahlkassetten aus vier Millimeter dicken Blechen (Werkstoff-Nr. 1.8946) verbirgt sich eine modulare Stahlrahmenkonstruktion. Die horizontal angeordneten Kassetten sind über rückwärtig angeschweißte Halter unsichtbar mit einer an der Modulkonstruktion verschraubten Unterkonstruktion an jeweils vier Punkten befestigt. Die aneinandergereihten Raummodule bieten flexibel nutzbare Räume, die auf den Bedarf der Eisenbahngesellschaft zugeschnitten sind, und erfüllen zudem höchste Sicherheitsanforderungen. Aufgrund der Systembauweise konnten die Module innerhalb von sechs Wochen produziert und aufgestellt werden. Fotos und Abbildungen CornbreadWorks, Utrecht (Titel, S. 24–26), jacob-kemenate, Braunschweig (S. 3), Dirk Krüll, Düsseldorf (S. 10–12), Michel Claus, Amsterdam (S. 13–15), Martin Dudek, Ulm (S. 16, 17), Susanne Sommerfeld, Konstanz (S. 18–20), Roger Frei, Zürich (S. 21, 22), Mark Röthlisberger, Hochbauamt Kanton Zürich (S. 23), Deimel + Wittmar, Essen (S. 27–29), ALHO Holding GmbH, Morsbach/Martin Lässig (S. 30). Wirtschaftsvereinigung Stahl Postfach 10 54 64 · 40045 Düsseldorf Sohnstraße 65 · 40237 Düsseldorf E-Mail: [email protected] · www.stahl-online.de
