Funktionale Textilien und Membranen (FunTM)
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Textile Architektur

Neben den üblichen konventionellen Baustoffen wie Stein, Holz, Metall und Glas rücken in letzter Zeit neuartige leichte und flexible Konstruktionen aus Membranen in den Blickpunkt der Architekten. Die textile Architektur bietet neue gestalterische und bautechnische Anwendungsmöglichkeiten mit denen sich dem Planer ein großer Spielraum bei der Konstruktion erschließt.

Herausragende Objekte wie die Münchner Allianz-Arena oder der neue Flughafen in Bangkok zeigen die Leistungsfähigkeit dieses innovativen und vielseitig einsetzbaren Baustoffes. Während bei der Allianz-Arena das architektonische Konzept sowie das Erscheinungsbild des Stadions im Vordergrund stehen, sollte beim neuen Flughafen in Bangkok zusätzlich zum architektonischen Aspekt auch der Verbrauch an Kühlenergie deutlich reduziert werden. Wie in den obigen Beispielen gezeigt, bietet der Einsatz von Membranen ein hohes Potenzial zur Überdachung großer Areale. Hierbei kommt es, abhängig vom jeweiligen Objekt, auf eine definierte Transparenz oder Transluzenz an. Es soll z.B. ausreichend Tageslicht in die Halle gelangen, um die künstliche Beleuchtung auf ein Minimum zu reduzieren. Darüber hinaus darf jedoch keine direkte Blendung auftreten. Zusätzlich ist aber auch eine möglichst hohe Wärmedämmung wünschenswert, die jedoch häufig mit der geforderten Transparenz oder Transluzenz kollidiert.

Neben dem Einsatz in Dachkonstruktionen können Membranen auch in Fassaden in einer hohen Bandbreite eingesetzt werden. Die Verwendung von Membranen bietet sich beispielsweise auch als Ersatz für Glasfassaden an, die zur besseren Klimatisierung vor ein Gebäude gesetzt werden. So wurde für das Gerontologiezentrum in Bad Tölz eine Konstruktion mit 1.000 m2 ETFE-Membranen als Klimafassade gewählt. In solchen Anwendungen lässt sich bei transparenten Membranen im Winter durch die Sonneneinstrahlung der Bedarf an Heizenergie verringern, während im Sommer durch ein geeignetes Zu- und Abluftsystem in der vorgesetzten Fassade eine Überhitzung vermieden werden kann.

Im Membranbau kommen sowohl beschichtbare Glasfaser- und andere Textilgewebe als auch Folien zum Einsatz. Dabei werden bisher überwiegend folgende Materialien verwendet:

• PTFE (Polytetrafluorethylen) - beschichtetes Glasgewebe (z.B. Olympiastadion in Berlin)
• ETFE (Ethylen-Tetrafluorethylen) - Folie (z.B. „Eden Project“ in Cornwall)
• PVC (Polyvinylchlorid) - beschichtetes Polyestergewebe (z.B. Rothenbaum Tennisarena in Hamburg)

An die Membranen werden zahlreiche Anforderungen gestellt, die sie je nach verwendetem Material gut erfüllt werden können. So weisen beispielsweise ETFE-Folien und PTFE-beschichtete Gewebe einen Selbstreinigungseffekt, ein geringes Anschmutzverhalten, eine hohe UV- und Witterungs- sowie eine gute chemische Beständigkeit auf. Das Gewicht ist mit 0,2 bis 1,5 kg/m2 ausgesprochen gering, was äußerst leichte Konstruktionen mit großen Spannweiten ermöglicht. Dies bietet u.a. im Hinblick auf eine optimierte gesamtenergetische Bewertung erhebliche Vorteile gegenüber anderen Bauweisen. Die Schalldämmung ist aufgrund der niedrigen Masse der Membranen allerdings prinzipbedingt gering. Durch geeignete Maßnahmen kann dies jedoch wie auch die Akustik im Innenbereich optimiert werden. Die meisten verwendeten Membranen sind schwer entflammbar, einige sogar unbrennbar.

Die Einstellung der Lichttransmission kann durch eine geeignete Wahl des Grundmaterials und durch Bedruckung der Membranen erfolgen, so dass sich ein gewünschter Transmissionsgrad sowie transparente oder transluzente Eigenschaften erzielen lassen.

 
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen des Förderschwerpunktes EnOB (Forschung für Energieoptimiertes Bauen).