Metalle sind seit Jahrhunderten fester Bestandteil in der Konstruktion von Gebäudehüllen. In den letzten Jahrzehnten haben sich Metalle nicht nur im Dachbau, sondern auch in der Fassadengestaltung etabliert. Ihre Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse wie Sonne, Hagel, Schnee und Eis machen sie seit den 1960er Jahren immer beliebter. Hinzu kommen zahlreiche weitere Vorteile und außergewöhnliche Eigenschaften, die andere Materialien nicht erreichen.
Häufig verwendete Materialien
Für die Gebäudehülle werden hauptsächlich Aluminium, Stahl, Edelstahl, Kupfer und Zink (Titanzink) verwendet. Diese Materialien haben sich seit Jahrhunderten bewährt, sei es allein oder in Kombination. Während früher oft Kupfer, Blei und Zink genutzt wurden, sind seit der Industrialisierung und der Entwicklung von geschäumten und kaltgeformten Profilen Aluminium und Stahl zunehmend im Einsatz. Dies liegt auch an den einfacheren und wirtschaftlicheren Konstruktionen sowie der hohen Tragfähigkeit dieser Metalle.
Auch der ökologische Aspekt spielt eine immer größere Rolle. Aluminium und Edelstahl punkten hier besonders, da sie das Grundwasser nicht beeinflussen. Blei, Kupfer und Zink (Titanzink) können Schwermetalle auswaschen und somit die Umwelt belasten.
Eigenschaften der unterschiedlichen Materialien
Jedes Material hat seine spezifischen Vor- und Nachteile, die individuell bewertet werden müssen. Kupfer und Zink (Titanzink) lassen sich leicht verarbeiten und können schon in geringen Dicken ab 0,5 mm eingesetzt werden. Stahl und Aluminium hingegen benötigen oft andere Materialdicken und finden in anderen Anwendungsbereichen Verwendung.
Aluminium ist mit etwa 2,75 kg/m² bei 1,0 mm Dicke das leichteste Material. Stahl, Edelstahl und Kupfer wiegen etwa 8-9 kg/m², wobei Stahl mit ca. 7,9 kg/m² am leichtesten ist. Stahl und Edelstahl bieten die größten Spannweiten und die höchste Tragfähigkeit. Mit der richtigen Materialdicke und Profilgeometrie können Spannweiten von bis zu 7,5 m erreicht werden. Aluminium schneidet hier schlechter ab, während Kupfer und Titanzink aufgrund ihrer Weichheit dafür nicht geeignet sind. Kupfer und Titanzink benötigen immer eine Unterlage und sind keine selbsttragenden Profile, die große Abstände überbrücken können. Im Standard werden die Materialien auf einem Untergrund aus Holz oder trittfester Dämmung verlegt.
Anwendung und Korrosionsbeständigkeit
Kupfer und Titanzink sind bei richtiger Anwendung langlebig und korrosionsbeständig und eignen sich für kleine Anschlüsse und besondere Geometrien. Aluminium und Stahl hingegen werden hauptsächlich als freitragende Systeme genutzt. Typische Dachprofile sind Stehfalzprofile und Trapezbleche, während in der Fassade Sidings, Paneele, Wellprofile und individuelle Geometrien wie unser BEMO-UNIKO zum Einsatz kommen.
Aluminium ist von Natur aus korrosionsbeständig und bildet eine Oxidschicht, die als Schutzschicht dient. Es kann beschichtet oder eloxiert werden und auch perforierte Profile sind möglich. Stahl muss hingegen immer verzinkt werden, um Korrosion zu verhindern. Dies kann im fließenden Prozess oder als einzelne Stückverzinkung geschehen. Anschließend werden die Profile farbig beschichtet um den optischen Anforderungen gerecht zu werden.
Stahl sollte perforiert nie im Außenbereich eingesetzt werden. Hier ist die schnelle und hohe Korrosionsgefahr zu groß. Ohne zusätzliche Maßnahmen wie Stückverzinkung gibt es hier kaum Korrosionsschutz.
Bei besonderen klimatischen Bedingungen wie hohem Salzgehalt in der Luft oder aggressiver Umgebung (z.B. in einem Industriepark), gilt es immer die Belastung gesondert zu bewerten und darauf zu reagieren. Standardbeschichtungen und Legierungen funktionieren hier nicht.
Nachhaltigkeit und Ökologie
Metalle ermöglichen eine langlebige und nachhaltige Bauweise. Bei richtiger Verarbeitung und den passenden Details kann eine metallische Gebäudehülle problemlos 50 Jahre oder länger halten. Unterschiede bestehen im Rückbau und der Umweltauswirkung während der Lebensdauer. Aluminium und Edelstahl sind grundwasserneutral, während Stahl, Kupfer und Zink Schwermetalle freisetzen können. Beschichtungen halten mehrere Jahrzehnte, wobei unterschiedliche Qualitäten und Zusammensetzungen existieren. Eine individuelle Beratung ist daher sinnvoll.
Beim Rückbau ist es wichtig, dass die Materialien getrennt werden können, um Recycling zu ermöglichen. Aluminiumprofile können geöffnet und wiederverwendet werden, was theoretisch ein neues Dach aus alten Profilen ermöglicht. Aluminium lässt sich mit nur 5 % der ursprünglichen Primärenergie recyceln, und dieser Wert wird in Zukunft noch weiter sinken. Auch andere Metalle sind recycelbar, jedoch mit höherem Aufwand und niedrigeren Recyclingquoten.
Insgesamt bieten metallische Materialien in der Gebäudehülle zahlreiche Vorteile, von der Langlebigkeit und hohen Tragfähigkeit bis hin zu ökologischen Aspekten und Recyclingmöglichkeiten. Die Zukunft der nachhaltigen Bauweise wird weiterhin durch Innovationen und Optimierungen in diesem Bereich geprägt sein.
