Die Herstellung von ultradünnen und funktionsfähigen Betondächern

Screenshot hilo.arch.ethz.ch Screenshot hilo.arch.ethz.ch

Die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich hat eine Verfahren entwickelt, womit sich ultradünne-funktionsfähige und zugleich stabile Dächer aus Beton herstellen lassen.

>>Eidgenössische Technische Hochschule Zürich<<

„Wissenschaftler der ETH Zürich haben mit neuartigen Design- und Fabrikationsmethoden einen Prototyp für ein ultra-dünnes und stark gewelltes Betondach gebaut. … Das selbsttragende und doppelt gekrümmte Schalendach besteht aus mehreren Schichten. Auf der inneren Betonlage kommen die Heiz- und Kühlschlangen zu liegen sowie eine Isolationsschicht. Gegen aussen schliesst eine weitere Betonschicht das Dach ab, auf welcher Dünnschicht-Solarzellen angebracht werden. Dank dieser Technologie und einer adaptiven Solar-Fassade soll die Wohneinheit dereinst mehr Energie generieren, als sie verbraucht.“

 

>>Neue Zürcher Zeitung<<

„Forscher der ETH haben eine revolutionäre Konstruktionsmethode für selbsttragende Leichtbau-Dächer entwickelt. Ein erster Prototyp wurde bereits gebaut, und im kommenden Frühling wird ein identisch betoniertes Dach auf dem Forschungsgebäude Nest von ETH und Empa in Dübendorf installiert. … Das Dach ist ein Element der ins Nest integrierten sogenannten HiLo-Wohneinheit. HiLo kann für «high efficiency – low energy», «high performance – low impact» oder auch für «hightech – low weight» stehen. … Die HiLo-Unit auf dem Nest soll als Plus-Energie-Penthouse mit einer adaptiven Solarfassade sowie mit im Dach integrierten Dünnschicht-Solarzellen mehr Energie erzeugen, als die Bewohner verbrauchen. Unter der Betonhülle mit den Solarzellen liegen die Isolationsschicht sowie die Heizschlangen für die Wasserheizung, gegen innen schliesst eine Lage Sichtbeton die Schale ab. Dank dieser Sandwich-Konstruktion erfüllt das Dach die heutigen Energiestandards; es ist gut isoliert, und es gibt keine Kältebrücken. Wirklich revolutionär aber ist die Konstruktionsmethode der Schale an der Schnittstelle von Architektur und Bautechnik, die Block und seine Gruppe in mehrjähriger Arbeit entwickelten: Anstelle von gekrümmten Holz- oder Kunststoffverschalungen, die mit einem enormen Materialverbrauch verbunden sind, setzen die ETH-Forscher auf eine textile Schalung. Diese liegt auf einem Stahlseilnetz auf, das zwischen peripheren, auf Stützen installierten Randbalken gespannt ist. Damit können bereits während des Betonierens Arbeiten im Gebäudeinneren vorgenommen werden. Auch beim Bau von Brücken über Strassen oder Eisenbahnlinien bringt diese Vorgehensweise klare Vorteile. «Man muss klug mit der Geometrie arbeiten, dann gewinnt man Stabilität ohne grosse Materialmengen auf dem Dach», erklärt Philippe Block bei einer Besichtigung des selbsttragenden Wellendachs im Robotic Fabrication Laboratory auf dem Campus Hönggerberg. Er beruft sich auf die Tragwerke früherer Epochen, als man mit Bögen arbeitete, um stabile und gleichzeitig leichte Konstruktionen zu schaffen. Nach denselben historischen Bauprinzipien gingen Block und seine Gruppe auch bei den selbsttragenden, nur 2 Zentimeter dicken und 5 mal 5 Meter grossen Zwischenbodenelementen vor, die ohne Armierungseisen auskommen und gleichfalls in der HiLo-Unit ihren Praxistest erfahren sollen.“

 

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