Auch das Anbringen der 2760 luftgefüllten Membrankissen auf der Kunststoffhülle der von ALPINE erbauten Allianz Arena in München war eine Herausforderung – sie ist mit 66 500 m2 die größte Membranhülle der Welt. Zudem kann das Fußballstadion mit rund 25 000 Leuchtstoffröhren in den Kissen farblich an die jeweiligen Vereinsfarben der spielenden Mannschaften angepasst werden.

Doch nicht nur die Ästhetik allein ist der bestimmende Faktor: Sich selbst anpassende Gebäudehüllen, die sich an den Licht- und Temperaturverhältnissen orientieren und damit komfortables Wohnen und Arbeiten ermöglichen, sind durch hervorragende Leistungen auf dem Gebiet der Materialforschung möglich geworden. Die Gebäudehüllen beeinflussen die Lichtdurchlässigkeit, den Energiehaushalt (Absorption, Reflexion, Speicherung), das Innenraumklima, die Lüftungs-, Akustik-, und auch Farbeigenschaften, um so ein veränderbares und anpassungsfähiges Ganzes zu bilden.

Das ILEK „Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren“ in Stuttgart schafft eine Schnittstelle zwischen den Disziplinen Architektur und Bauingenieurwesen. Eines der Forschungsgebiete des ILEK ist das „Entwerfen adaptiver Systeme“ – dabei konnten durch die Nutzung von chemischen und physikalischen Funktionsprinzipien in Multilayersystemen hervorragende Innovationen vorgestellt werden.
Die Materialien bestehen aus selbsttätigen oder gesteuerten Elementen oder Systemen mit unterschiedlichen Funktionen und Reaktionsmöglichkeiten, die in Raum- und Gebäudehüllen Verwendung finden. Zum Sonnenschutz in Glasfassaden werden beispielsweise thermotrope Schichten verwendet – sie verändern ihre optische Eigenschaft mit steigender Temperatur von transparent auf transluzent. In einem reversiblen Prozess schalten sie selbsttätig von einem klaren in einen stark streuenden, weiß eingetrübten Zustand. Dadurch wird eine starke Mehrfachstreuung und diffuse Transmission von Licht gewährleistet.

Elektrochrome Materialien werden in einen Zwischenraum der Glasfläche eingebracht und sind in ihren Farbeigenschaften durch angelegte elektrische Spannungen reversibel veränderbar. Die Eigenschaft von elektrochromen Materialien, den Lichtdurchlass je nach angelegter Gleichspannung zu ändern wird ausgenutzt. Elektrische Ladungen werden an eine mikroskopisch dünne Beschichtung auf der Glasoberfläche abgegeben, dadurch ändert es seine Farbe.

Auch mit Flüssigkristallen kann die Transmissionseigenschaft und die Energieabsorption in einem Fenstermodul variabel verändert werden. Die Prototypen für die Erforschung der Einsetzbarkeit von stufenlos in der Lichttransmission schaltbaren Elementen auf Flüssigkristallbasis sind bereits hergestellt worden und werden derzeit eingehend auf ihre Praxistauglichkeit untersucht.

Derzeit wird die Ausstellung
„Skizzen für die Zukunft“ (bis 16. Oktober 2009)
forschen // entwerfen // konstruieren
von Werner Sobek, Leiter des ILEK und Inhaber des Mies van der Rohe-Lehrstuhls am Illinois Institute of Technology, im Wiener Ringturm gezeigt. Sobek ist als „forschender, entwerfender und konstruierender Ingenieur“ – in Zusammenarbeit mit namhaften Architekten – bei der Erstellung von oft spektakulären Konzepten ebenso wie als Architekt mit eigenständigen Projekten und viel beachteten Bauten in Erscheinung getreten.

Links:
ILEK – Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren

Fotoquelle:
Post Tower Bonn, 1999–2000 © HG Esch, Hennef