Glasfaser- und Fotobeton trafen an der TU Dresden auf Denkmalschutz und Elektronenmikroskope

(6.11.2019) Der Erweiterungsneubau und die Modernisierung des Barkhausenbaus der TU Dresden verstand und behandelte das Team der SHP Architekten GmbH sowohl als spannende wie auch als sehr verantwortungsvolle Aufgabe. An dem verschachtelten, unter Denkmalschutz stehenden und stets gewachsenen Gebäudekomplex aus den 1950ern kam alles zusammen, was man auf einer Baustelle vorfinden kann.

Die Integration eines neuen Südflügels nach vorangegangenem Teilabbruch und eine Aufstockung um zwei Etagen gelang auffällig unauffällig. Die dabei eingesetzten neuen Laibungseinfassungen, Blenden, Terrassenplatten am Verbindungsbau zum Hörsaal sowie Attikaelemente aus anthrazitfarbenen Glasfaserbeton fügen sich harmonisch in das Gesamtensemble ein.

Das Karree sorgt für Tageslicht in den Arbeitsräumen und rahmt einen parkähnlich begrünten Innenhof ein (siehe Google-Maps). Detailgetreu wurden hier unter anderem Sockelelemente ersetzt und Fassaden aufgefrischt. Der Blickfang ist allerdings das neu errichtete Laborgebäude für Nano-Analytik, des Center for Advancing Electronics Dresden (CfAED). Im Inneren arbeiten Forscher insbesondere mit Elektronenmikroskopen.

Um das fensterlose Funktionsgebäude und den Innenhof aufzuwerten, haben die Architekten einen ganz besonderen Fassadenentwurf durchgesetzt: Die circa 200 m² große Hauptansicht ziert nun eine Fotobetonfassade mit riesengroßen, auf die gesamte Fassade aufgezogenen Blumen. Somit spiegelt die Fassade auch sinnbildlich das wider, was im Inneren des Forschungsgebäudes technisch mit Mikroskopen täglich praktiziert wird.

Die gesamte Außenhülle ist als hinterlüftete Vorhangfassade (VHF) ausgeführt, wobei die äußere Wetterschutzschale aus 30 mm dünnem Carbonbeton sowie fassadenweise auch aus Glasfaserbeton besteht - hergestellt von der Hentschke Bau GmbH in Bautzen. Auf 45 Carbonbetonplatten mit bis zu 3,30 x 1,65 m verteilt sich übergreifend ein zartes Blütenmuster. Durch die Bewehrung mit Solidian GRID Q95/95-CCE-38 konnten an dieser Fassade die Stärke der Platten sowie die Fugen reduziert werden. Die anderen Fassadenseiten bestehen aus Glasfaserbeton mit schalungsglatter Oberfläche in dem betongrauen Grundton der Hauptfassade.

Noch nicht so oft zu sehen und deshalb noch etwas Besonderes, bieten sich mit Fotobeton bemerkenswerte Gestaltungsmöglichkeiten:

• Das Wunschmotiv wurde mittels Software in ein Punktraster umgewandelt.
• Das Punktraster wurde auf ein Trägermaterial (Papier oder Folie) in Form eines Verzögerers gedruckt und in die Schalung gelegt.
• An den Punkten wird die äußerste Betonschicht nicht fest.
• Nach dem Ausschalen abgewaschen, ergibt sich so in Summe das gewünschte Bild über die freigelegten, dunkleren Zuschlagsstoffe.

Das klingt nicht nach hoher Wissenschaft, erfordert aber fachlich tiefes Wissen und Können im Umgang mit Sichtbeton. Denn der bei Glasfaserbeton sonst übliche Einsatz von alkaliresistenten Glasfaserkurzfasern funktioniert bei Fotobeton nicht: Die Fasern würden an den freigelegten Motivpunkten störend sichtbar. Darum wurde beim Barkhausenbau die Glasfasserbewehrung durch ein textiles Carbongelege realisiert - konkret mit GRIDs von Solidian:

Bei der genauen Positionierung der GRIDs halfen die  passenden Abstandhalter: Die solidian SPACER sind zur exakten Einhaltung der Betondeckung in unterschiedlichen Varianten erhältlich. Optisch störende Abzeichnungen auf der Sichtbetonoberfläche werden durch ihren Einsatz vermieden.

Das Ergebnis der in Dresden gewählten Konstruktion ist die erste über eine ZiE (Zustimmung im Einzelfall) zugelassene Carbonbetonfassade. Die Carbonbewehrung korrodiert nicht, weshalb die Betonüberdeckung wesentlich dünner ausfallen konnte als beispielsweise bei herkömmlicher Stahlbewehrung. Zusammen mit den bis zu sechsmal höheren Festigkeiten im Vergleich zum Bewehrungsstahl bot dieser Baustoff neue Gestaltungsmöglichkeiten bei der Planung von filigranen Elementen. Durch die großzügig gestalteten Fassadenplatten konnte zudem die Anzahl der Fugen reduziert und das Blumenmotiv besser in den Vordergrund gerückt werden. Bei der Fassade spielte außerdem das vergleichsweise geringe Eigengewicht der Bewehrung eine nicht zu vernachlässigende Rolle: Bei vergleichbarer Tragfähigkeit bringt die Bewehrung nur ein Zehntel an Gewicht auf die Waage und bietet dem Verarbeiter ein vereinfachtes Handling. Dabei können nicht nur Ressourcen wie Hebezeuge oder Kranfahrzeuge, sondern auch Transportkosten erheblich reduziert werden.

Am Laborgebäude rundet ein begrüntes Dach die Gesamtästhetik gelungen ab und schlägt eine Brücke zur parkähnlichen Innenhofgestaltung. Die gelungenen Arbeiten am Barkhausenbau zeigen beispielhaft die machbare Symbiose von Tradition, Denkmalschutz und zeitgemäßem Bauen unter Einsatz modernster Baustoffe.

Weitere Informationen zu Carbonbeton- und Fotobetonfassaden können per E-Mail an Solidian angefordert werden.