Neue Technik für anspruchsvolle Glasarchitektur

Warme Kante für extreme Verformungen

Pirmasens (ABZ). – Architektonische Freiheit und nachhaltiges Bauen müssen kein Widerspruch sein – selbst bei organisch geformten Gebäuden mit gebogenen Glaselementen. Um das unter Beweis zu stellen, forscht der Kleb- und Dichtstoffhersteller H.B. Fuller Kömmerling laut eigener Aussage intensiv und kontinuierlich an der Gasdichtigkeit und Langlebigkeit seines Warme-Kante-Systems.
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In Kombination mit der Warmen Kante von H.B. Fuller Kömmerling lassen sich jetzt energieeffiziente Glaskonstruktionen realisieren – selbst mit extremen Verformungen, ähnlich einem solchen "Twisted Tower". Foto: H.B. Fuller Kömmerling

Dieses System besteht aus dem thermoplastischen Abstandhalter Ködispace 4SG in Verbindung mit einer Sekundärversiegelung aus Silikon, wobei Randverbund und Glas sich chemisch miteinander verbinden. So verschmelzen sie zu einer festen und zugleich elastischen Einheit. In der aktuellen Machbarkeitsstudie "Twisted Tower" zu kaltgebogenen Gläsern, die auf der glasstec 2022 vorgestellt wurde, zeige, wie belastbar die Warme Kante mit dem schwarzen Abstandhalter auf Polyisobutylen-Basis ist und welche extremen Verformungen dadurch immer noch sicher realisierbar sind.

Dr. Christian Scherer, Head of Business Development Glass bei H.B. Fuller Kömmerling, erklärt: "Unser Ziel bei der Studie war, nichtlineare Materialmodelle zu entwickeln, die wir zu Finite-Elemente-Berechnungen heranziehen können." Eine Herausforderung, denn das Materialverhalten der gebogenen Glaselemente sei sehr komplex und unter anderem abhängig von der Verformung, der Temperatur und dem zeitlichen Verlauf der Belastung. Um bei den Versuchen in den Grenzbereich des Machbaren zu gelangen, konstruierten die Experten laut eigener Aussage einen drei Meter hohen, um 18° verdrehten Turm aus zwei Glaselementen. Eine fiktive Anwendung, die bisherige reale Projekte wie das Chadstone Shoppingcenter in Melbourne physikalisch bei weitem überschreitet. In der vorangegangenen Machbarkeitsstudie wurde ein konventioneller Abstandhalter aus Primärdichtstoff, Aluminiumprofil, Trockenmittel und Sekundärdichtstoff mit dem Warme-Kante-System des Herstellers an der am stärksten belasteten Ecke des Turms rechnerisch verglichen.

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Das Warme-Kante-System ist bei gebogenen Gläsern bereits mehrfach in internationalen Bauprojekten eingesetzt worden, wie hier in der Chadstone Shoppingmall in der australischen Stadt Melbourne. Foto: H.B. Fuller Kömmerling

Dabei stellten die Experten laut eigenen Angaben fest: Die Primärdichtung des konventionellen Systems wurde deutlich stärker verformt als der Randverbund mit Ködispace 4SG, und zwar um bis zu 200 % logarithmischer Dehnung auf der Zugseite. Die Dehnungen im Randverbund Ködispace 4SG waren mit maximal 16 % dagegen moderat. Denn im Gegensatz zu einem konventionellen Abstandhalter, bei dem die Verformung nahezu ausschließlich von der 0,3 mm dicken Primärversiegelung ausgeglichen werden muss, verteilt sich die Verformung bei Verwendung eines thermoplastischen Abstandhalters auf den vollen Scheibenzwischenraum von 16 mm. Bei solchen Konstruktionen bergen konventionelle Abstandhalter demnach die Gefahr von Gasundichtigkeiten und damit den Verlust der ursprünglichen Energieeffizienz.

Ein weiterer Vorteil der elastischen Warmen Kante zeigte sich nach 48 Stunden bei Raumtemperatur: Das Biegemoment, also die erforderliche Kraft, um die Gläser sicher im Testobjekt zu halten, war mit dem thermoplastischen System rechnerisch um mehr als ein Viertel geringer.

Generell ermöglicht das Kaltbiegen individuell verformte Glaselemente zu geringeren Kosten als das Warmbiegen. In Kombination mit der Warmen Kante von H.B. Fuller Kömmerling lassen sich jetzt erwiesenermaßen dauerhaft gasdichte und damit energieeffiziente Glaskonstruktionen realisieren – selbst mit extremen Verformungen. Hersteller von Glaselementen erreichen mit diesem System zudem höhere Biegewinkel mit geringeren Biegekräften und haben die Sicherheit, dass die kaltgebogenen Gläser der Belastung standhalten. Dr. Christian Scherer betont: "Mit thermoplastischen Abstandhaltern wird die Grenze durch das Glas und nicht mehr durch den Abstandhalter definiert."

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