Fassaden aus wetterfestem Baustahl - stahl

Dokumentation 585
Fassaden aus wetterfestem Baustahl
Wirtschaftsvereinigung Stahl
Dokumentation 585
Wirtschaftsvereinigung Stahl
Die Wirtschaftsvereinigung Stahl ist der
wirtschaftspolitische Verband der Stahlindustrie
in Deutschland mit Sitz in Düsseldorf und Büros
in Berlin und Brüssel. Der Verband vertritt die
branchenpolitischen Interessen der in Deutschland ansässigen Stahlproduzenten und assoziierter ausländischer Mitgliedsunternehmen gegenüber Politik, Wirtschaft und Öffentlichkeit. Die
wichtigsten Aufgaben sind:
Das wirtschaftspolitische Umfeld
mitgestalten
Zentrales Anliegen ist es, ein wirtschaftspolitisches Umfeld zu ermöglichen, das die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Stahlunternehmen in Deutschland auch in Zukunft sichert.
Aufmerksamkeit schaffen,
Meinungen bilden
Die Wirtschaftsvereinigung Stahl vertritt die
Interessen der Mitgliedsunternehmen gegenüber
politischen Entscheidungsträgern, Behörden,
anderen wirtschaftlichen Branchen sowie der
Öffentlichkeit und den Medien.
Bündelung wirtschaftlicher Interessen
Die Mitgliedsunternehmen haben gemeinsame Ziele. Diese gilt es zu bündeln und mit
einer Stimme an die Politik zu richten.
Inhalt
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
Expertise für die Mitgliedsunternehmen
Austausch fachlicher Expertise in Ausschüssen und Gremien ist ein weiteres Ziel der Wirtschaftsvereinigung Stahl.
Dokumentation 585
„Fassaden aus wetterfestem Baustahl“
Ausgabe 2014
ISSN 0175-2006
International vernetzt
Durch die Mitgliedschaften im europäischen
Stahlverband EUROFER und dem Welt-Stahlverband World Steel Association werden die Interessen der Mitgliedsunternehmen auch international vertreten.
Herausgeber
Wirtschaftsvereinigung Stahl,
Abteilung Marketing
Postfach 10 54 64
40045 Düsseldorf
Marketing fur Stahlanwendungen
Markt- und anwendungsorientiert werden
firmenneutrale Informationen über Verarbeitung und Einsatz des Werkstoffs Stahl bereitgestellt. Publikationen bieten ein breites Spektrum praxisnaher Hinweise für Konstrukteure,
Entwickler, Planer und Verarbeiter von Stahl.
Sie werden auch in Ausbildung und Lehre eingesetzt. Vortragsveranstaltungen schaffen ein
Forum für Erfahrungsberichte aus der Praxis.
Messen und Ausstellungen dienen der Präsentation neuer Werkstoffentwicklungen und innovativer, zukunftsweisender Stahlanwendungen.
2
Alle drei Jahre wird der Stahl-Innovationspreis
(www.stahl-innovationspreis.de) ausgelobt. Er
ist einer der bedeutendsten Wettbewerbe seiner
Art und zeichnet besonders innovative Stahlanwendungen aus.
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 die in Lizenz verwendete Markenbezeichnung einiger Stahlproduzenten. Andere
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
Bezeichnung
ArcelorMittal
Bausystemen aus 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
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r
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Ba
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hl
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l
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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
Marketing
Postfach 10 54 64 · 40045 Düsseldorf
Sohnstraße 65 · 40237 Düsseldorf
E-Mail: [email protected] · www.stahl-online.de