Glas ist aufgrund seiner hohen Transparenz, Dauerhaftigkeit und Vielseitigkeit nach wie vor der bevorzugte Baustoff in Sachen »klarer Durchblick«. Doch selbst Transparenzwerte von 92 % lassen sich mit speziellen Beschichtungen noch auf 97 % steigern, indem der Anteil der Reflexion drastisch minimiert wird (Abb. 6). Anwendungen finden diese Anti-Reflex-Beschichtungen zur Erhöhung des Wirkungsgrads bei Deckscheiben von Photovoltaikpaneelen, für den ungestörten reflexfreien Einblick bei Schaufenstern oder wenn verhindert werden soll, dass Glasfassaden durch Spiegelungen und Lichtreflexe das Stadtbild als Fremdkörper beeinträchtigen. Um zu vermeiden, dass Vögel gegen Scheiben fliegen, wurde eine leicht transluzente Beschichtung in Netzstruktur entwickelt, die im Gegensatz zu den auf die Scheiben geklebten schwarzen Vogelsilhouetten von innen kaum wahrnehmbar ist, aber einen effektiven Schutz für die Vögel darstellt.
Wie leistungsfähig Glas auch als tragendes Bauteil sein kann, zeigen seit Jahren die Ganzglaskonstruktionen von Fassaden über Treppen bis hin zu kleineren Brücken. Beeindruckend sind die Dimensionen, in denen Verbundsicherheitsgläser neuerdings gefertigt werden können. So legten die Architekten von Sanaa die Proportionen der Glashülle der neuen Louvre-Dependance in Lens nach den im Entwurfsstadium erhältlichen Maximalabmessungen fest. 2012, im Jahr der Fertigstellung, werden mit 17 ≈ 4,50 m bereits viel größere Scheiben produziert. Möglich macht diesen Dimensionssprung die große Nachfrage, die die millionenteure Anschaffung eines der weltgrößten Autoklaven in Gersthofen bei Augsburg zum Laminieren von ESG-Gläsern zu Verbundglas wirtschaftlich erscheinen lässt. Voraussetzung ist dabei, die gesamte Prozesskette an diese Maximalabmessungen anzupassen: die Öfen, in denen Floatglas durch Erhitzen auf 650 °C und schnelles Abschrecken zu ESG bzw. durch langsames Abkühlen zu TVG thermisch vorgespannt wird, die Kammer für den anschließenden Heat-Soak-Test und die gesamte Transportlogistik. Siebe für die Bedruckung 17 m langer Scheiben sind zwar noch nicht verfügbar, mit Beschichtungen oder mattierten Folien im Laminat lässt sich jedoch der Transluzenzgrad individuell einstellen. Krümmungen lassen sich durch Kaltbiegen oder das Laminieren von vorgebogenen ESG-Scheiben realisieren. Meterlange Glasbrüstungen ohne störende Pfosten oder Holme können genauso hergestellt werden wie die über 10 m hohen Fassaden- und Dachscheiben des aktuellen Apple-Glaskubus an der Fifth Avenue in New York City, die seit Kurzem die viel kleineren Scheibenformate der ursprünglichen Konstruktion ersetzen.
Nachdem seit einigen Jahren SentryGlas-Folien als Laminat anstelle von z. B. PVB-Folien die statische Leistungsfähigkeit von VSG deutlich erhöhen, ist seit Januar 2012 mit glascobond nun auch die erste schubfest laminierte Ganzglaskonstruktion mit statisch ansetzbarer Verbundwirkung und allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassung auf dem Markt (Abb. 4). Das bedeutet Glasdicken von bis zu 120 anstelle bisher 20 mm.
Glasscheiben werden aber nicht nur immer leistungsfähiger, sondern auch immer dünner. Hochfeste chemisch gehärtete Dünngläser sind bereits ab einer Dicke von lediglich 0,5 mm herstellbar, kommen bislang aber vor allem als Deckgläser für Smartphones, Tablets oder Photovoltaikmodule zum Einsatz. Anders als beim thermischen Härten werden Dünnglasscheiben – nach Zuschnitt und Bearbeitung – nicht erhitzt, sondern in ein alkalisches Salzbad getaucht, in dem Ionenaustauschprozesse für die Vorspannung der Oberfläche sorgen. Resultat ist ein besonders bruch- und kratzfestes Glas, das sich aufgrund der geringen Dicke überdies in sehr engen Radien biegen lässt. Momentan wird Dünnglas in einer maximalen Größe von nur ca. 2 ≈ 1 m produziert, schlicht weil es aufgrund des aktuellen Hauptanwendungsgebiets in der Unterhaltungselektronik keinen Bedarf an anderen Formaten gibt. Die Herstellung wesentlich größerer Scheiben ist mit Blick auf zukünftige Anwendungsbereiche in der Architektur jedoch problemlos möglich.
Die Vorteile von Dünnglas – das sich wie Floatglas bearbeiten, beschichten, laminieren, kalt und warm biegen lässt – liegen vor allem im reduzierten Flächengewicht und der geringeren Glasstärke. In diesem Zusammenhang erweist sich z. B. der Einsatz bei Dreifachverglasungen als zukunftsträchtig, bei denen Glasstärken von heute üblicherweise 4 mm zu einem relativ hohen Gewicht führen. Dies wirft nicht nur in Bezug auf tragfähige Konstruktionen und Beschläge Probleme auf, sondern auch hinsichtlich des Transportgewichts und der Montageabläufe. Dünnglas könnte nicht zuletzt in Altbauten dazu beitragen, hochdämmende Fenster und Fassadenelemente leichter zu machen und deren Gesamtaufbaustärken zu verringern. Für innere und äußere Scheiben sind Gläser denkbar, die – je nach Wind- oder Anpralllasten – aus 2≈ 0,7 oder 2≈ 1 mm dicken Glaslaminaten bestehen, und dadurch über die Eigenschaften von Verbundglas verfügen. Die mittlere Schicht, die weder horizontalen Kräften noch Nutzern ausgesetzt ist, kann hingegen auch aus einfachem Dünnglas bestehen.
Neue Anwendungsmöglichkeiten erlauben auch die auf der glasstec 2012 in Düsseldorf präsentierten Glasrohrprofile aus Borosilikatglas, die in einem kontinuierlichen Ziehverfahren in unterschiedlichen symmetrischen und asymmetrischen Querschnitten hergestellt werden können (Abb. 5, 7). Möglich sind Rohre mit glatter oder profilierter Oberfläche, jeweils in Durchmessern von bis zu 150 mm und Längen von bis zu 10 m. Einsatzgebiete solcher Glasrohre liegen vor allem im Innenbereich, wo sich besondere räumliche Wirkungen beispielsweise bei leichten Trennwänden erzielen lassen, wenn die eigentlich vollkommen transparenten Glasrohre durch die Krümmungen in den Ecken verschwommen transparente Durchblicke ermöglichen.
Farbige Glasoberflächen lassen sich beispielsweise durch Auftrag von Farbschichten mithilfe keramischer Schmelzfarben erzielen. Dabei werden aus gemahlenem Glas und Farbpigmenten bestehende Farbpulver mit Siebdrucköl oder Gummi arabicum gemischt und anschließend von Hand, mit dem Pinsel, Airbrush oder auch im Siebdruckverfahren aufgebracht (Abb. 8). Nach Verdunstung des Lösungsmittels entsteht eine empfindliche »staubige« Farbschicht, die in einem Schmelzofen bei rund 620 °C aufgeschmolzen wird und dadurch einen festen Verbund mit dem Glas eingeht. Dieser Vorgang kann bis zu dreimal wiederholt werden, um Farben in mehreren unvermischten Schichten übereinander aufzutragen – mehr als vier Brände führen allerdings zu einer spürbaren Verschlechterung der Glasstabilität. Erst wenn alle Farbschichten aufgetragen und sämtliche Nachbearbeitungen wie etwa partielles Bohren, Schleifen oder Sandstrahlen durchgeführt sind, erfolgt der abschließende ESG-Brand und Einbau der Gläser.
Anwendungsbereiche für derartig behandelte farbig transparente Gläser liegen insbesondere in der künstlerischen Glasgestaltung, aber auch überall dort, wo transparente oder transluzente Farbflächen oder -effekte in Verglasungen gefragt sind. Die aufgeschmolzenen Glasfarben sind zwar lichtecht, jedoch nicht säureresistent, weshalb sie beim Einsatz in Außenfassaden grundsätzlich eher an den Innenseiten platziert werden sollten.
Die Herausforderung für die auf solche Verfahren spezialisierten Werkstätten liegt dabei vor allem in der Übersetzung der Entwürfe in farblich entsprechende Schmelzfarben (Abb. 9). So lassen sich im Computer generierte Farbkonzepte selbst bei präzise digital definierten Grundfarben nur mit großem Aufwand übertragen. Statt prozentualer Farbabstufungen per Mausklick muss das richtige Mischungsverhältnis der Glaspulver und Pigmente für jeden einzelnen Farbton von Hand in aufwändigen Misch- und Schmelzversuchen ermittelt werden.
Schaltbares Glas
Glas ist grundsätzlich entweder transparent oder transluzent. Allerdings bieten elektrisch schaltbare Gläser seit Jahren die Möglichkeit, zwischen diesen beiden Zuständen hin- und herzuwechseln. In einem Laminat eingebettete Flüssigkristalle sind dabei im spannungslosen Zustand unregelmäßig angeordnet, sodass Licht gestreut wird. Durch Einschalten des elektrischen Stroms ordnen sich die Kristalle und lassen die Scheibe schlagartig transparent werden.
Eine neue Art der Transparenzsteuerung erlauben selbstregulierende thermotrope Sonnenschutz-Isoliergläser, die eine solar gesteuerte Eintrübung des Glases ermöglichen. Je nach Zusammensetzung der mit einer speziellen Harzschicht laminierten Gläser verändert sich der Transparenzgrad der Scheibe selbstständig – ohne Einsatz von Fremdenergie nur in Abhängigkeit zur Außentemperatur. Bei Sonnenschein, also bei hohen Temperaturen auf den Scheibenaußenseiten, wird das Glas trübe und lichtstreuend, während es bei Temperaturen unter dem Schaltpunkt wieder transparent erscheint. Die Intensität der Eintrübung und die Schalttemperatur lassen sich individuell bei Herstellung der Gläser einstellen.
Transluzentes Glas
Bei mehrschichtigen Glasaufbauten kann die transluzente Schicht auf unterschiedlichen Ebenen angeordnet werden (Abb. 3). Anstatt Beschichtungen und Bedruckungen auf der Glasoberfläche aufzubringen, ermöglicht eine hochwertige Laminattechnik haptische sinnliche Texilien, Metallgewebe, Lochbleche oder Folien zwischen zwei Scheiben einzuschmelzen (Abb. 2). Voraussetzung für komplett blasenfreie Ergebnisse ist ein Autoklav, in dem die Schichten unter dem hohen Druck von bis zu 15 bar bei einer Temperatur von bis zu 140 °C zwischen 4 und 24 Stunden lang »zusammengebacken« werden. Einlaminierte LEDs mit unsichtbar aufgedruckten Stromleitungen können eine VSG-Scheibe in eine Leuchte oder ein bespielbares Medienpaneel verwandeln. Bei organischen Einlegematerialien wie Schilfgras oder Holzfurnier ist bei langfristigem Einsatz eine optische Veränderung jedoch naturgemäß vorprogrammiert.
Bei Isolierglasscheiben bietet der Scheibenzwischenraum einen vor Wind und Wetter geschützten Platz für schmale integrierte Lamellenstores oder perforierte Folien, die seit Jahren auf dem Markt sind.
Überwiegend im Verwaltungsbau und bei Hochhäusern kommen zunehmend Kastenfenster mit Prallscheibe als Windschutz für den Sonnenschutz zum Einsatz. Bei der so genannten Closed Cavity-Fassade CCF (DETAIL 4/2011, S. 404ff.) ist der Fassaden-zwischenraum von der Außenluft abgeschlossen und wird von getrockneter Luft durchspült, sodass sich an den Innenseiten der Glasscheiben und auf den integrierten Lamellen-Raffstores kein Staub oder Schmutz ablagern kann. Vorteil sind nicht nur niedrige Wartungskosten für die Reinigung, sondern eine unverändert hohe Transparenz. Eine sinnliche Variante ist gerade mit der Hauptverwaltung der Allianz von Wiel Arets auf dem Richti-Areal in Zürich im Entstehen. Anstelle technoider perforierter Metalllamellen wird im Fassadenzwischenraum ein weißer Gardinenvorhang geführt, der dem Bau im Zusammenspiel mit der schwarzweißen Punktbedruckung im Randbereich der Prallscheibe eine poetisch wohnliche Note verleihen wird (Abb. 1).
Acryl-Mineralwerkstoff
Quarzsand, der Ausgangsstoff von mineralischem Glas, weist auf molekularer Ebene eine regelmäßige Gitterstruktur auf, die Lichtstrahlen ablenkt, und ist deshalb nicht transparent. Erst wenn sich dieses Gitter beim Schmelzprozess in ein unregelmäßiges Gebilde verformt, kann Licht das Material durchdringen. Ähnlich verhält es sich bei transparenten Kunststoffen mit der unregelmäßigen Anordnung langer Makromolekülketten. Sind sie wie Filz verknäult – also amorph – erscheinen sie glasartig, transparent und sind meist spröde. Ein Verbundwerkstoff aus lichtundurchlässigen aluminiumhaltigen Mineralien (Gippsit ca. 70 %) und dem transparenten Kunststoff PMMA (ca. 30 %) ist Acryl-Mineralwerkstoff, der unter Markennamen wie Corian oder LG Himacs erhältlich ist. Die Designer von Marty Architektur machten sich bei der Theke der Stadtsparkasse Schwyz die speziellen Eigenschaften des Werkstoffs zunutze (Abb. 10 –12). Die Platten in einem speziellen weißen Farbton mit verstärkter Transluzenz erhielten mit dem CNC-gesteuerten Kugelfräskopf einen Wellenschliff, wurden thermisch der gewünschten Krümmung angeglichen und zu einer monolithischen Theke miteinander verschweißt. Durch die stufenlos unterschiedlichen Materialstärken der Wellenschliff-Fräsung erscheint die Lichtwirkung beim Hinterleuchten weich und differenziert.
Sind ein geringes Gewicht und ein hoher Transluzenzgrad gefordert, stehen dünne Kunststoffplatten aus unterschiedlichen Materialien zur Verfügung. PMMA kommt in der Brillianz und Lichtdurchlässigkeit dem mineralischen Glas am nächsten, Polykarbonat dagegen ist besser geeignet bei hohen Temperaturen und wegen seiner hohen Schlagfestigkeit bei mechanischer Beanspruchung. Beide Materialien gehören zur Gruppe der Thermoplaste, das heißt sie können thermisch verformt und verschweißt werden. Die unterschiedlichen Eigenschaften von PMMA und Polykarbonat lassen sich bei optisch filigranen Sandwich-Wabenplatten kombinieren, die sich durch eine hohe Steifigkeit auszeichnen und sich auch für freitragende, transluzente Bodenplatten einsetzen lassen. Der Wabenkern der Paneele wird aus transparentem Polykarbonat gezogen, sodass eine 19 mm große Lochstruktur entsteht, die für Tiefenwirkung sorgt. Die Kerne werden dann auf einer Flachbettlaminieranlage mit den verschiedenen Deckschichten aus Polykarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA) versehen (Abb. 13).
Eine der ungewöhnlichsten permanenten Gebäudehüllen aus Acrylglas entsteht zurzeit um das kreisrunde 12 m hohe Auslieferungslager des Möbelherstellers Vitra in Weil am Rhein mit einem Durchmesser von 150 m. Wie der unregelmäßige Faltenwurf eines weiß glänzenden gewellten Vorhangs legt sich der geheimnisvolle Schleier um das Gebäude. Und wie bei einem Vorhang sieht man weder Plattenstöße noch Befestigungen. Ihren edlen Reiz auch aus der Nähe erhalten die 6,5 mm starken Platten aus weißem Acrylglas durch eine klartransparente PMMA-Schicht, die schon beim Herstellungsprozess durch Koextrusion aufgeschmolzen wurde. Ein spezielles Tiefziehverfahren ermöglicht die unregelmäßigen Wellen. Silikonfugen und die rückseitig geklebten Halterungen mussten von den Ingenieuren von Imagine structure aufwändig mit Materialprüfverfahren ermittelt werden und lassen den Vorhang ganz nach den Vorstellungen der Architekten von Sanaa optisch schweben.
In Innenräumen von Großraumbüros ermöglichen Stellwände aus mikroperforierten transluzenten Kunststoffpaneelen eine Verbesserung der Raumakustik, ohne die Arbeitsplätze zu stark abzudunkeln oder den Sichtkontakt komplett zu unterbinden. Die Materialien für solche Paneele werden – wie die meisten Kunststoffe – aus Erdöl gewonnen. Dass sich transluzente Akustikpaneele auch aus biobasierten Kunststoffen wie Polylactid herstellen lassen, hat der Prototyp von Carmen Köhler bewiesen, den sie im Rahmen ihrer Promotion am ITKE Stuttgart entwickelte. Selbst die schwierigen Brandschutzprüfungen hat das Produkt bestanden; Langzeittests stehen noch aus (Abb. 14).
Auch im Bereich der faserverstärkten Kunststoffe sind innovative Bauprodukte optisch und technisch zunehmend ausgereift. Bei der Entwicklung der Gebäudehülle des 2003 fertiggestellten Kunsthauses in Graz fiel die Materialwahl für die über 5000 doppelt gekrümmten transluzenten Platten noch auf eingetrübtes PMMA, obwohl die Entwicklungsarbeit dieser Sonderlösung aufwändig war, die Platten sich während der Lagerung auf der Baustelle als extrem anfällig gegen Beschädigung erwiesen, und aus Brandschutzgründen ein Sprinklersystem installiert werden musste. Inzwischen ist die damals als Alternativlösung abgelehnte, wesentlich robustere Variante aus hoch belastbarem GFK weiterentwickelt. Heute sind Produkte auf dem Markt mit einer Vielzahl unterschiedlicher witterungsbeständiger Oberflächenqualitäten, mit einem homogenen Faserbild im Inneren und mit B1-Zulassung (Abb. 15).
Membrane
Der multifunktionale Sport- und Konzertkomplex Crystal Hall von gmp in Baku ist, wie die Lightshow des Internationalen Song Contests 2012 gezeigt hat, ein überzeugendes Beispiel einer grobmaschigen transluzenten Gebäudehülle aus ebenen Flächen mit integrierten LEDs. Insgesamt 180 rauten- und dreiecksförmige Membranpaneele aus anthrazit-silber schimmerndem PVC-PES-Gittergewebe und kieselgrauem PVC-beschichteten Polyestergewebe kommen für die etwa 20 000 m2 große Fassade zum Einsatz.
Dass Membranflächen überdies auch als transluzentes frei stehendes Tragwerk einsetzbar sind und durch innovative Tragstrukturen eine neue Formensprache entstehen kann, zeigen die Architekten und Ingenieure vom ICD und ITKE der Universität Stuttgart mit ihrem Projekt Textile Hybrid M1 (Abb. 16 –18). Der Entwurf basiert auf Untersuchungen der Integration von biegeaktiven Elementen und multidimensionalen Membranen (»Deep Surface«). Dabei wird das Ziel verfolgt, komplexe Gleichgewichtssysteme durch Koppeln elastisch verformter GFK-Stäbe mit mehrlagigen Membranflächen zu bilden. Neben der reinen Hüllfunktion konnten die Lichtlenkung und -streuung sowie die Schalldiffusion optimiert werden. Ab Oberkante Fundament sind nur textile Werkstoffe eingesetzt. Knotendetails wurden mit traditionellen Schnürtechniken aus UV-stabilen Polyesterseilen hergestellt.
Transluzente Energieerzeugung
Solarkollektoren und Photovoltaikmodule werden zunehmend nicht nur zur Energieerzeugung, sondern auch als Sonnenschutz bei transparenten Dächern und Fassaden eingesetzt. PV-Module der ersten Generation bestehen aus sprödem mono- oder polykristallinem Silizium, verfügen über standardisierte quadratische Abmessungen und sind auf Abstand in Verbundglas einlaminiert. Die zweite Generation ist dagegen flexibel: Dünnschichtsolarmodule aus amorphem Silizium können als Laminate auf der Basis von Kunststoffträgerfolien an die statisch wirksame Folie von ETFE-Membrandächern laminiert werden. Der Gewichtsvorteil zu Glaskonstruktionen ist beträchtlich (Abb. 23).
Bei der dritten Generation, den organischen Solarzellen (OPV) und Farbstoff-Solarzellen (Dye-sensitized Solar Cells, DSSC), handelt es sich um elektrochemische Dünnschichtsolarzellen. Sie bieten als dünner Farbfilm gestalterisch noch größere Freiheiten. Integriert in Taschen, Schirme oder Zelte können sie auch unterwegs die nötige autarke Stromversorgung leisten (Abb. 19, 21). OPV können in Großproduktionsverfahren hergestellt werden, sind aber noch in der Entwicklung. Die Effizienz soll über die Zehn-Prozent-Marke gesteigert und die Haltbarkeit auf fünf bis zehn Jahre verlängert werden, während die Materialkosten noch um ein Vielfaches zu reduzieren sind.
Farbstoff-Solarzellen verfügen über nanokristalline Elektroden aus Titandioxid, in die eine Schicht aus organischen Farbstoffen auf der Basis von Ruthenium eingebettet ist (Abb. 20, 22). Damit können eine höhere Lichtausbeute und ein besserer Elektronentransfer vom Lichtabsorber zur Elektrode als bei OPV erreicht werden, vor allem bei schwachem und diffusem Licht – zum Beispiel in Innenräumen zur mobilen Energieversorgung von Smartphones und Tablets oder an Nordfassaden. Sie sind semitransparent und in verschiedenen Farben erhältlich. Ihre Produktion ist im Vergleich zur Siliziumtechnik wegen der einfacheren Herstellungsverfahren aus der Siebdrucktechnik kostengünstiger. Die Massenproduktion von flexiblen Zellen hat vor 2 Jahren begonnen und liegt zur Zeit bei einigen Megawatt pro Jahr. Am Swiss Tech Convention Center der EPFL Lausanne wird noch dieses Jahr eine 350 m2 große Fassade aus 30 ≈ 40 cm großen Farbstoff-Solarmodulen in Betrieb gehen. Das Fraunhofer ISE hat 2012 gemeinsam mit Projektpartnern Prototypen von Paneelen mit den Abmessungen 100 ≈ 60 cm realisiert.
Metallgewebe
Metallnetze, -vorhänge oder -geflechte bieten relativ einfache Möglichkeiten, unterschiedliche Transparenzgrade zu definieren – bei visuellen Abtrennungen in Innenräumen ebenso wie bei der Bekleidung ganzer Fassaden. Grundsätzlich stehen vielfältige natürliche, inzwischen auch dauerhaft farbbeschichtbare Materialien (z.B. Edelstahl, Aluminium, Messing, Kupfer, Bronze) sowie für ebene, ein- oder zweifach gekrümmte Flächen geeignete Gewebearten (Netze, Seilgewebe, Ring- und Schuppengeflechte) zur Verfügung (Abb. 24, s. S. 16f.Große Vorteile bieten Metallgewebe an Außenfassaden, nicht zuletzt weil sie leicht sind, über eine geringe Bautiefe verfügen und sich unabhängig von anderen Fassadenbauteilen auch nachträglich montieren lassen. Zunehmende Aufmerksamkeit erhalten Seilgewebe, die als architektonisches Gestaltungselement, Sicht- und Sonnenschutz dienen, sich zugleich aber auch als Multimedia-Screens eignen – und als solche nur etwa ein Sechstel der Strommenge üblicher Displays verbrauchen. Anstelle von horizontalen Schussdrähten werden bei solchen Medienfassadensystemen mit einer unterschiedlichen Anzahl von LEDs besetzte Röhren eingearbeitet (Abb. 26).
Aktuelle Innovationen eines auf diesem Gebiet spezialisierten Herstellers liegen weniger bei den Netzen als vielmehr in optimierten Technologien – in Bezug auf Energieeffizienz, Lichtstärke oder Bildauflösung. Neu ist beispielsweise der Einsatz von RGB-SMD-LEDs im Außenbereich (Abb. 27). Diese erlauben nicht nur eine optimierte Seitenlesbarkeit und Farbtreue für Bilder und Videos, sondern durch ihre hohe Packungsdichte auch die Verringerung des Pixelrasters auf vertikal 40 und horizontal 30 mm – und damit eine Verkürzung des notwendigen Betrachtungsabstands. Die Pixelauflösung lässt sich bei Metallgeweben allerdings nicht beliebig vergrößern, nicht zuletzt, weil dadurch deren netzartig durchlässiger Charakter verloren geht.
Prinzipiell lassen sich in Seilgewebe vielfältigste Materialien einweben – Bambusröhren ebenso wie transluzente Streifen aus besonders widerstandsfähigem papierähnlichem Spinnvlies, das ähnlich auch bei Schutzanzügen oder Briefumschlägen eingesetzt wird. Dieses Material ist weitgehend reiß- und scheuerfest, dampfdurchlässig und zugleich wasserabweisend und wird anstelle der Schussdrähte mit Edelstahlseilen verwebt (Abb. 25). Aufgrund seiner Brandschutzklasse B1 kann dieses Papiergewebe auch für die Ausstattung von Innenräumen verwendet werden – z. B. als Trennwand, Decken- oder Wandverkleidung.
Transluzenter Beton
Anders als Glas, Kunststoff und Metallgewebe ist Beton kein Material, das sich auf den ersten Blick für transluzentes Bauen eignet (Abb. 29). Erstmals breitere Anwendung fand das Material zu Beginn des 21. Jahrhunderts – nachdem geeignete Betonmischungen, kostengünstige Glasfasern und optimierte Fertigungsverfahren entwickelt waren. Für tragende Konstruktionen ist transluzenter Beton aufgrund fehlender Bewehrungen ungeeignet, und so liegen seine Haupteinsatzgebiete heute vor allem bei Designprojekten und in Innenräumen, etwa im Bereich hinterleuchteter Wandverkleidungen. Dass dieses Material trotz der atmosphärischen Wirkung eines massiven Baustoffs mit überraschender Lichtdurchlässigkeit nicht weiter verbreitet ist, liegt nicht zuletzt an den Herstellungskosten. Zum einen sind optische Fasern verhältnismäßig teuer. Zum anderen müssen einzelne Platten stets aufwändig aus großen Blöcken herausgeschnitten werden, die zuvor schichtweise abwechselnd aus Glasfasern und Betonlagen betoniert wurden. Anfänglich erfolgte dieses Schichten umständlich von Hand. Inzwischen gibt es maschinelle Verfahren, die die Herstellung erheblich vereinfachen, beschleunigen und die Kosten senken, sodass die Quadratmeterpreise inzwischen mit denen von Natursteinen vergleichbar sind.
Mit dieser Produktionsweise eröffnen sich für Architekten große gestalterische Spielräume – sowohl hinsichtlich der Betonzusammensetzung und -pigmentierung wie auch in Bezug auf Lage und Durchmesser der Lichtleitfasern. Möglich sind Querschnitte zwischen 0,1 und 3 mm, sowie hohe Transparenzgrade mit Glasfaservolumenanteilen im Beton von bis zu 20 %. Gekoppelt mit transparenter Kerndämmung kann transluzenter Beton überdies auch als vollwertiger Raumabschluss nach außen verwendet werden.
Welche Möglichkeiten Beton zur Lichtinszenierung von Fassaden bietet, zeigt die interaktive hinterlüftete Vorhang-Medienfassade eines Neubaus für das Institut für Textiltechnik an der RWTH Aachen von Carpus & Partner (Abb. 30). Dort sind alle 136 Lichtbetonplatten mit einem Faservolumenanteil von 3–4 % auf der Rückseite mit unabhängig steuerbaren RGB-LED-Paneelen versehen. Tagsüber unbeleuchtet scheint die Lichtbetonfassade aus anthrazitfarbenen Natursteinen zu bestehen, während sie in der Dämmerung und im Dunkeln als Lichtobjekt oder Screen für bewegte Bilder gleichsam von »innen heraus« zu leuchten beginnt.
Vergleichbare Effekte lassen sich im Innenbereich auch mit lichtdurchlässigen Holzverbundplatten erzielen, bei denen dünne Holzschichten mit eingebetteten Lichtleitfasern hochfest miteinander verbunden sind (Abb. 28). Ebenso wie bei Beton sind auch hier vielfältige Materialoberflächen und -farben sowie unterschiedlichste Glasfaserstärken bzw. Transparenzgrade möglich.
Fazit
Die Grenzen zwischen transparent, transluzent und blickdicht werden zunehmend durchlässiger und die Bandbreite an Möglichkeiten wird immer größer. Nahezu vollkommen entmaterialisierte entspiegelte Gläser stehen scheinbar massiven Baustoffen gegenüber, die sich im Licht als überraschende sinnliche Inszenierungen präsentieren. Der Wunsch nach medial bespielbaren und zugleich authentischen, nicht technisch anmutenden transluzenten Oberflächen sowie neue Fertigungstechniken dürften in Zukunft noch für einige Überraschungen sorgen.
