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Der flexible Alleskönner: Dünnglas als Fassadenmaterial

 ©Bahareh Miri

 

Die Anwendung von Dünnglas ist in der Elektronikindustrie oder der Biotechnologie bereits ein bewährtes Verfahren. Doch auch in der Architektur gerät der Einsatz des Leichtmaterials zunehmend in das Blickfeld der Forschung. Wissenschaftler und Studenten unterschiedlicher Hochschulen untersuchen derzeit, welche Rolle Dünnglas im Bauwesen spielen kann. Besonders vielversprechend sind die Potenziale in der Fassadengestaltung.

 

Bekannt ist Dünnglas bislang vor allem von Displays oder Touchscreens. Es ist biegsam, leicht und robust – und mit einer Dicke von 0,1 bis zwei Millimetern dünner als ein menschliches Haar. Im Unterschied zu konventionellem Glas, das typischerweise mehr als vier Millimeter dick ist, kann es kalt gebogen und geformt werden. Damit entfallen kostspielige Warmbiegetechniken; zum anderen ist kalt gebogenes Glas auch optisch ein Qualitätsgewinn, da es weniger Verzerrungen aufweist. Um die Stabilität und Widerstandsfähigkeit zu heben, wird das Glas derweil in sogenannten Hochkonvektionsöfen vorgespannt. So entstehen hauchdünne und dennoch bruchsichere Glasschichten.

 

Laut Christian Louter, leitender Forscher für den Einsatz von Dünnglas an der TU Dresden, ist Dünnglas zehnmal stärker als das übliche, unverfestigte Fensterglas. Ein Umstand, der auch für das Bauwesen von Bedeutung ist. Zusammen mit seinem Team untersucht Louter das Potenzial von Dünnglas als Fensterelement – und unterzieht den Baustoff damit einem Perspektivwechsel: Anstatt die Verformbarkeit der Dünnglasscheiben als Schwäche aufzufassen, wird die Flexibilität zu einer Stärke. Dabei sind in sich bewegliche Fenster im Gespräch; aber auch als dämmende und gleichzeitig transparente Fassade werden sie erwogen. Mit Blick auf Nachhaltigkeit erhält Dünnglas damit einen ganz neuen Antrieb. Dank des geringen Gewichts können bis zu 75 Prozent des Materials gegenüber herkömmlichen Fensterverglasungen eingespart werden. Dies schont wertvolle Ressourcen und ermöglicht schlankere Rahmen- und Tragkonstruktionen. Aber auch Kraft- und Energieaufwand, die im gesamten Herstellungsprozess bis hin zum Transport und der Montage von Glas eine Rolle spielen, mindern sich.

 

Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten um Louter stehen derweil zum einen adaptive Fassadenelemente, die ihre Form an äußere Einflüsse anpassen. So können sie eine erweiterte Regulierung der Luftzufuhr in Innenräumen ermöglichen, auf erhöhte Windbelastungen reagieren oder sich an dem Sonnenstand ausrichten, sofern zusätzliche Dünnschicht-Photovoltaikzellen in das Glas integriert sind.

 

Zum anderen arbeiten die Forscher an der Anwendbarkeit von Dünnglas für herkömmliche Fenster, die sich mit den Anforderungen üblicher Verglasungen messen können. Dazu wurden sogenannte Dünnglasverbundplatten entwickelt. Zwischen zwei Dünnglasscheiben wird ein offenzelliger 3D-gedruckter Kern mit Fachwerkstruktur oder perforierten Kernen aus PETG verklebt. Der Kern fängt Vibrationen auf, bewahrt aber zugleich die Lichtdurchlässigkeit eines typischen Glases. So entsteht ein widerstandsfähiges Paneel, das dämmt – und dennoch leichter als Isolierglas ist. Doch kann Glas als Flächenmaterial angesichts immer wärmerer Temperaturen eine gute Lösung sein? Unter den richtigen Voraussetzungen ja, meint Louter. Wärmeerträge durch Sonneneinstrahlung lassen sich demnach durch Beschichtungen auf dem Glas, aber auch mithilfe von Verschattungssystemen reduzieren. Und Lüftungsöffnungen in den Dünngläsern nehmen Einfluss auf den Energiehaushalt von Gebäuden.

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