Metallfassaden professionell bemustern

23.08.2023 | Veröffentlicht in Ausgabe 05-2023

Dieses riesige Fassadenmuster auf dem Betriebshof der Lummel GmbH könnte tatsächlich auch als Science-Fiction-Filmkulisse verwendet werden - © Bild: BAUMETALL — © Bild: BAUMETALL

Dieses riesige Fassadenmuster auf dem Betriebshof der Lummel GmbH könnte tatsächlich auch als Science-Fiction-Filmkulisse verwendet werden

Material- und Konstruktionsmuster unterstützen Fachleute, Planer und Architekten bei der Entwicklung moderner und langlebiger Fassadenlösungen für zeitgemäße Gebäudehüllen. Seit Jahrhunderten bewährt, hat das Bemustern von Baugruppen auch noch in Zukunft durchaus Berechtigung Von Andreas Buck

Immer dann, wenn Captain Kirk vom Film-Raumschiff Enterprise in besonders brenzlige Situationen geriet bzw. den Ort des Geschehens schnell verlassen musste, sagte er: „Scotty, beam me up!“ Vielleicht wäre es hilfreich gewesen, zuvor „Mock me up“ zu sagen, doch dazu später mehr. James Tiberius Kirk wurde 2233 in Iowa, auf der Erde, geboren und trat 2250 der Sternenflotte bei. Fünfzehn Jahre später wurde er zum jüngsten Captain in der Geschichte der Sternenflotte befördert und kommandierte die USS Enterprise auf mehreren Filmmissionen. Und Scotty? Als technisch überaus talentierter Enterprise-Chefingenieur war er zum Beispiel für den Transport von Crewmitgliedern an der Beam-Konsole verantwortlich. Scotty hat aber auch zahlreiche Mock-ups eingesetzt, um verschiedene Herausforderungen zu meistern. Ein Beispiel ist der Bau eines Transponder-Prototyps, um die Enterprise vor feindlichen Schiffen zu tarnen.

In der Klempnertechnik bzw. im Metallbau ist nicht das Tarnen, sondern vielmehr das Sichtbarmachen die Hauptaufgabe eines Mock-ups. Als Anschauungsmodell oder Nachbildung dient es dazu, das Aussehen, die Leistung oder die Funktionsweise von Objekten zu testen, zu demonstrieren oder wesentlich zu verbessern. Mock-ups kommen beispielsweise in der Architektur, aber auch im Kunstbetrieb zum Einsatz. Mit ihrer Hilfe werden Entwürfe oder Ideen visualisiert, Feedbacks abgefragt oder konstruktive Probleme gelöst. Gerade mit Blick auf die voranschreitende Digitalisierung müssen folgende Fragen erlaubt sein: Sind Mock-ups Relikte aus der Vergangenheit bzw. noch zeitgemäß? Und haben sie darüber hinaus auch eine Berechtigung in der Architekturzukunft und somit in der Science-Fiction? Die Antwort ist einfach: Ja! Auch in Zeiten fortschreitender Digitalisierung sind Mock-ups unverzichtbar. Unter anderem helfen professionelle Fassadenmuster dabei,

die Vorstellungskraft anzuregen,

die Machbarkeit zu prüfen,

neue Konstruktionen zuentwickeln,

die Innovation zu fördern,

etwas Altes zu reparieren,

Schäden zu analysieren,

Schwachstellen und Fehlerquellen zu finden,

Verbesserungsmöglichkeiten zu testen.

RMS-Meisterstück: Ein drehbares Mock-up veranschaulicht verschiedene Fassadentypen samt dazugehörender Unterkonstruktion — RMS-Meisterstück: Ein drehbares Mock-up
veranschaulicht verschiedene Fassadentypen samt dazugehörender Unterkonstruktion

Fassadenmuster

Metallfassaden bieten zahlreiche Vorteile für die Gestaltung, den Schutz und die Energieeffizienz verschiedener Gebäude. Sie bestehen aus unterschiedlichen Baumetallen wie Aluminium, Edelstahl, Kupfer, Stahl oder Titanzink. In jüngerer Vergangenheit haben sich zudem zahlreiche Oberflächenvarianten etabliert. Vorbewitterte oder werkseitig vorpatinierte Metalle kommen ebenso zum Einsatz wie farbbeschichtete, pigmentierte und gefärbte Materialien. Das Angebot ist so umfangreich, dass es sogar Fachleuten schwerfällt, den Überblick zu behalten. Daher sind digitale und reale Fassadenmuster bei der Entwicklung neuer Fassadensysteme sowie der Konstruktion individueller Metallfassaden besonders hilfreich. Sie unterstützen nicht nur Fachhandwerker dabei, Architektenwünsche zu erfüllen, sondern schaffen auch Transparenz bei der Beobachtung des Alterungsprozesses entsprechender Konstruktionen und Oberflächen.

Freibewitterung und Alterungsversuche

Mock-ups können bei Bedarf über einen definierten Zeitraum verschiedenen Witterungsbedingungen ausgesetzt werden. Auf diese Weise ist es möglich, Veränderungen der Metallfassade bzw. der Oberfläche zu beobachten. So können z. B. die Farbechtheit, die Korrosionsbeständigkeit oder die Schmutzanfälligkeit von Fassadenelementen unter realen Bedingungen getestet und die Konstruktion gegebenenfalls angepasst werden. Neben der Konzeption unterstützen Mock-ups somit auch die nachhaltige Detailplanung sowie die Vorbereitung zur späteren Montage von Metallfassadenelementen.

Fassadenkonfiguratoren: die digitale Lösung

Eine einfache und praktische Möglichkeit, individuelle Metallfassaden zu entwerfen, ist die Nutzung entsprechender Konfiguratoren. Solche Onlinetools ermöglichen es zum Beispiel, verschiedene Farben, Strukturen und Bekleidungssysteme zu visualisieren. Um verschiedene Varianten auszuprobieren, können Anwender ein Beispielobjekt nutzen oder ein Foto des eigenen Hauses hochladen. Die erstellten Entwürfe können gespeichert oder ausgedruckt werden.

Im Internet kostenfrei nutzbare Fassadenkonfiguratoren gibt es beispielsweise von Prefa. Mit dem einfach zu bedienenden Fassadenkonfigurator ist es möglich, zahlreiche Metallfassadenprodukte aus Aluminium digital zu testen. Wie das funktioniert, zeigt ein im Rahmen des BAUMETALL-Videoschiffs erstelltes Infovideo. Der Link zum Video ist im Infokasten am Ende dieses Artikels aufgeführt.

Eine durch künstliche Intelligenz erzeugte Fassadenstruktur

Realistisches Fassaden-Mock-up

Wer individuelle Metallfassaden entwerfen lassen möchte, kann sich auch direkt an Fachbetriebe, Fassadenhersteller oder -planer wenden. Um möglichst maßgeschneiderte Konstruktionen anzubieten, unterstützen Fassadenprofis bei:

der Auswahl geeigneter Materialien

der Oberflächenwahl

der Konstruktion

der Planung

der technischen Umsetzung

Darüber hinaus informieren Fachbetriebe über die geeignete Montagetechnik und geben Auskunft über die späteren Anforderungen zur Wartung oder Pflege von Metallfassaden. Beispielhaft ist hier der weltweit bekannte Fachbetrieb und Fassadenspezialist Lummel GmbH aus Karlstadt am Main genannt. Das Team um Georg Lummel hat sich auf individuelle Metallfassaden im Zeichen kontemporärer Architektur spezialisiert. Ein ganz besonderer Service des Unternehmens ist die Anfertigung von Konstruktionsmodellen – sogenannten Mock-ups. Dabei werden exakt die gleichen Materialien und Bauelemente verwendet, die später am Bauvorhaben zum Einsatz kommen sollen. Das verschafft u. a. die Möglichkeit, bereits in der Entwurfsphase eines Projekts die Wirkung oder das Witterungsverhalten entsprechender Metallfassaden zu begutachten.

Unter dem Strich

Es bestehen verschiedene Möglichkeiten zur Gestaltung und Planung individueller Metallfassaden. Je nach persönlicher Präferenz, dem zur Verfügung stehenden Budget und dem Zeitplan kann der Gebrauch eines Fassadenkonfigurators bzw. eines Fassaden-Mock-ups nützlich sein. Ergänzend dazu ist die Beratung und Dienstleistung eines Fachmanns durchaus sinnvoll. Aber auch bei Unsicherheiten zum Bewitterungsverhalten diverser Metalloberflächen können Mock-ups hilfreich sein. Hierbei ist der Testzeitraum unter realen Bedingungen entsprechend lang. Alternativ können extreme Belastungsprofile in speziellen Klimakammern simuliert werden.

Fazit: Je nach Bauaufgabe und Anspruch der Auftraggeber und Architekten dienen Mock-ups dazu, Aussehen, Funktion oder Leistung von Metallfassaden zu testen, zu demonstrieren oder zu verbessern. Sie haben somit nicht nur einen Nutzen in der Gegenwart, sondern auch in der Zukunft und sogar in der Science-Fiction. Ein gutes Beispiel dafür ist Scotty aus der Star-Trek-Serie, der Mock-ups eingesetzt hat, um verschiedene Herausforderungen zu meistern. Realistische Mock-ups sind also eine nützliche Methode für alle Zeiten und Welten. Genau daran wird sich in absehbarer Zeit und selbst mit Blick auf das beginnende Zeitalter der künstlichen Intelligenz nichts ändern.

Mit diesem Fassadenmodell war Simon Altvater 2010 beim BAUMETALL-Leserwettbewerb „Meisterstück des Jahres“ erfolgreich

Klein und transportabel: Fassadenmuster mit Webstruktur auf einen Klappständer montiert

Aus Grün wird bunt: Ein vor der Montage durchgeführter Freibewitterungsversuch hätte womöglich auf das Veränderungsverhalten dieser ursprünglich grün gefärbten Edelstahlpaneele hingedeutet

Bei minimalem Aufwand sorgen Freibewitterungsversuche für aufschlussreiche Ergebnisse

Vorbildlicher Musterpark auf dem Freigelände des Fachbetriebs Gökelmann GmbH in Altheim/Alb

Meisterlich: Rinaldo Betschart informierte die BAUMETALL-Leser bereits 2010 über die Inhalte und Anforderungen der Meisterprüfung in der Schweiz. Demnach beinhaltet die schriftliche Diplomarbeit Teilbereiche wie Arbeitsorganisation und Berufskunde. Außerdem müssen sich die Kandidaten anhand von Planunterlagen, Baubeschreibung und Aufgabenstellung beispielsweise mit dem Thema Fassade auseinandersetzen, wozu immer wieder aufwendige Fassadenmodelle eingesetzt werden

Pragmatisch: Dominik Gärtner legte die Klempnermeisterprüfung am Bundesbildungszentrum des Deutschen Dachdeckerhandwerks in Mayen ab. Als Meisterprüfungsprojekt montierte er eine repräsentative Muster-Dachdeckung in Doppelstehfalztechnik aus vorbewittertem Titanzink. Ebenfalls zum Modell gehörende Fassadenflächen wurden mit handgefertigten Rauten eingedeckt und veranschaulichen, wie gelungene Klempnerarbeiten aussehen

Mock-up-Info

Grundlegende Tipps, Anregungen und Fragen zum Musterbau

Musterbau ist zeitaufwendig. Entsprechende Vergütungsvereinbarungen sollten im Vorfeld getroffen werden.

Unter möglichst echten Bedingungen durchgeführte Langzeitversuche sind aufschlussreich und können ggf. dazu beigetragen Schadensbilder zu verhindern.

Wertvolle Erfahrungswerte können in gut funktionierenden Netzwerken ausgetauscht werden.

Können sich Fachbetriebsinhaber und Planer auf Herstelleraussagen zu Standzeiten oder Farbechtheit verlassen? Bei neuen Materialsorten und Oberflächen bleibt ein Restrisiko.

Prüfungen unter Laborbedingungen

In Prüfzentren wie der Akuvib Engineering and Testing GmbH können beispielsweise Salzsprühtests zur verschärften Korrosionsprüfung an Metallen und Legierungen durchführt werden. Durch entsprechende Untersuchungen kann z. B. die Korrosionsbeständigkeit gegenüber einer aggressiven Atmosphäre bzw. der negative Einfluss auf das Korrosionsverhalten von Materialien festgestellt werden.

Laut Anbieter sind derartige Korrosionsprüfungen nur erfolgreich, wenn leitfähiges Elektrolyt vorliegt. Zitat: „Schon Wasser besitzt genügend Leitfähigkeit. Diese nimmt noch deutlich zu, wenn Verunreinigungen durch Schadstoffe oder durch Salz zusätzlich auftreten.“ Bei den Salznebelprüfungen des Unternehmens wird die Korrosion beschleunigt. Korrosionsbeständigkeit ist ein wichtiges Sicherheits- und Qualitätsmerkmal und kann in der Salznebelkammer überprüft werden. Entsprechende Tests sind besonders dann sinnvoll, wenn die Probanden besonderer Umweltbelastung ausgesetzt sind.

www.akuvib.de/umweltsimulation/salznebelpruefung