Fassadenbau

Innovative CCF-Fassaden für mehr Nachhaltigkeit, Tageslicht und Schallschutz

Text: David Müller, Josef Gartner Switzerland AG, Joachim Freitag, Josef Gartner GmbH / Bilder: René Dürr, Zürich und axelthomae.de

Zunächst soll kurz die Technik inklusive Fertigung und Montage von Closed-Cavity-Fassaden (CCF) erläutert werden. Danach werden die speziellen Gebäudehüllen dieser Neubauten vorgestellt, die von Fassadenbauer Gartner entwickelt und gefertigt wurden.

Closed-Cavity-Fassaden: Technik, Fertigung und Montage

Bei der zweischaligen CCF ist der Raum zwischen der inneren und der äusseren Verglasung vollständig geschlossen und vor der Witterung geschützt. In der Regel sind die Aluminiumelemente mit einer Prallscheibe aus eisenoxydarmem Glas einfach verglast, innen dagegen mit einer zwei- oder dreifachen Isolierverglasung. Damit sich bei Temperaturwechseln an der Aussenscheibe kein Kondensat bilden kann, wird dem rund 140 mm breiten Fassadenzwischenraum, wo sich die Sonnenschutzanlagen befinden, konstant gereinigte und getrocknete Luft zugeführt. Da die Fertigung von CCF-Fassaden höchste Sauberkeit und Präzision erfordert, hat die Josef Gartner GmbH am Hauptsitz im bayerischen Gundelfingen eine Waschanlage gebaut und fertigt quasi im Reinraum. Alle Materialien müssen frei von Staub, Fett und Spänen sein, um beispielsweise Ausgasungen zu verhindern. Nach der Fertigung werden die Elemente in Containern mit Trockenluftanlagen gelagert. Grundsätzlich wird eine CCF wie eine herkömmliche Fassade montiert. Auf der Baustelle müssen die Elemente aber nach kurzer Zeit an die Luftleitungen angeschlossen werden.
Über den geschlossenen Fassadenzwischenraum werden die Transparenz, der sommerliche und winterliche Wärmeschutz sowie der Sonnen- und der Schallschutz optimiert. Wartungs- und Betriebskosten sinken, da die Reinigung der inneren Flächen entfällt. Hochtransparente Gläser mit sehr guten Farbwiedergabewerten erhöhen die Tageslichtnutzung. Und im Zwischenraum kann ein windunabhängiger und hocheffizienter Sonnenschutz eingesetzt werden. Zudem können in die CCF unterschiedliche Elemente zur natürlichen Belüftung integriert werden. Diese Fassaden eignen sich für alle Bautypen und benötigen nur eine geringe Bautiefe, aber Platz für die Trockenluftanlage.  

Laborhochhäuser des pRED Center von Roche: Hochtransparente CC-Fassaden mit gerundeten und verspiegelten Edelstahlecken

Im September 2024 eröffnete Roche das neue Zentrum für Pharmaforschung und Entwicklung (pRED) in Basel. In dem mit Spitzentechnologie ausgestatteten Zentrum werden rund 1800 Forscher unterschiedlicher Disziplinen eng zusammenarbeiten. Um eine inspirierende Arbeitsumgebung für die Wissenschaftler zu schaffen, wurden die vier unabhängigen Einzelbauten des Zentrums mit hochtransparenten und besonders nachhaltigen Fassaden verkleidet. Die CC-Fassaden an den bis zu 114 m hohen Laborgebäuden, die zu den höchsten der Welt zählen, verbinden eine gute Tageslichtnutzung mit einem hohen Schallschutz, einer angenehmen Klimatisierung und einer hohen Energieeffizienz.

 

Die von den Basler Architekten Herzog & de Meuron entworfenen Gebäude an der Grenzacherstrasse sind in aufsteigender Höhe gestuft: ein 18 m hohes Kongresszentrum und ein 26 m hohes Bürogebäude mit Fensterbändern in Holzbauweise und weissen Brüstungsbändern sowie zwei 72 m und 114 m hohe Laborhochhäuser mit einer CCF. Verbunden sind die Hochhäuser durch gläserne Brücken im 6. und 13. Obergeschoss, einer 11,5 m langen und 4,85 m breiten Pfosten-Riegel-Konstruktion aus Stahl. Die Einzelgebäude sind sowohl in das Firmenareal wie in die umliegenden städtischen Wohnquartiere eingebettet und stehen auf einem gemeinsamen Kellerkasten mit Autoeinstellplätzen und Serviceräumen.
Das Green-Building-Konzept von pRED geht von den sehr hohen Roche Corporate Standards aus inklusive Circular Economy mit Cradle to Cradle und der Ökobilanz nach SIA 2023. In dieses Konzept, das auch die späteren Betriebs- und Life-Cycle-Kosten berücksichtigt, passen die CC-Fassaden, da sie eine einfache Unterhaltsreinigung ermöglichen, der Sonnenschutz im geschützten Fassadenzwischenraum den Energieeintrag minimiert und auch der Schallschutz durch mehrere Glasebenen verbessert wird.
So erreichen die CC-Fassaden beim pRED g-Werte von g(total) = 0,1 (Behang unten geschlossen) bis g(total) = 0,33 (Behang oben). Die Anforderungen an den Schall konnten alle erfüllt bzw. «übererfüllt» werden. Für die Längsschalldämmung wurden vertikal 68 dB und horizontal 58 dB erreicht. Der Luftschall innen und aussen wurde nicht gemessen, da hier die Forderungen von > 38 dB von der CCF übererfüllt werden.
Die homogene und vertikale Erscheinung der beiden Laborhochhäuser wird vor allem durch die rund 32 000 m ² grosse CCF geprägt. Ihre 5250 Elemente sind bis zu 5,5 m hoch und 1,36 m bzw. 1,45 m breit. Diese geschlossenen Elemente sind aussen mit einer Prallscheibe aus VSG und innen mit einer 3-fach-Iso-Einheit jeweils mit einer Sonnen- und Wärmeschutzbeschichtung verglast. Zwischen der äusseren und der inneren Verglasung befinden sich 80-mm-Flachlamellen als Sonnenschutz.
Sämtliche Versorgungsleitungen inklusive der Trockenluftleitungen für die CCF verlaufen unter einer umlaufenden Sitzbank an der CCF. Diese spezielle Verkofferung der Technik schafft damit zusätzliche Sitzmöglichkeiten in den Laboren und fördert so ebenfalls den Austausch der Wissenschaftler. In den Gebäudeecken sind in die CCF-Elemente gerundete Edelstahlbleche mit Spiegelglas integriert. Diese bis zu 5,5 m hohen Bleche mit einem konkaven Radius von 565 mm betonen die Vertikale der Bauten. Bei der Stossverbindung dieser Elemente waren sehr enge Toleranzen gefordert. Insbesondere für die Eckelemente hat Gartner eine motorbetriebene Gegengewichtstraverse mit steuerbarem Gebläse entwickelt, um während der Montage ein unkontrolliertes Drehen der Elemente bei Wind zu verhindern.  

Franklinturm in Zürich Oerlikon: Lichtdurchflutete und ruhige Büroräume dank einer CCF

Am Bahnhof Zürich Oerlikon kragt der 80 Meter hohe Franklinturm teilweise über die Gleise aus. Ende 2023 wurde der in drei Höhen gestaffelte Büroturm eröffnet. In dieser lärmbelasteten, aber verkehrsgünstigen Lage sorgt eine besonders schalldämmende und hochtransparente CCF für ruhige und lichtdurchflutete Räume.
Horizontale, helle Glasfaserbetonbänder gliedern die Fassaden und verbinden mit ihrer einheitlichen Rasterung optisch die gestaffelten Baukörper. In dem von der PORR Suisse AG errichteten Neubau, der mit einer Zertifizierung nach DGNB in Platin der SGNI höchste Nachhaltigkeitskriterien erfüllt, entstanden insgesamt 14 800 m ² Büroflächen und 200 m ² Retail- und Dienstleistungsflächen im Erdgeschoss. Ein fünfgeschossiger Gebäudeteil schliesst den südlichen Bahnhofsplatz räumlich ab. In Richtung Osten geht der 11-geschossige mittlere Bauteil in einen 22-geschossigen Bauteil über. So entstanden im 5. und 11. Geschoss grosse Terrassen. Entworfen wurde dieses spannungsvoll proportionierte Hochhaus von den Zürcher Architekten Armon Semadeni für die SBB AG Immobilien Development in Zürich als Bauherrin.

 

Die Gebäudehülle des Franklinturms besteht aus 9663 m ²  CCF, 746 m ² Pfosten-Riegel-Fassaden im Erdgeschoss sowie 803 m ² Untersichten in Rautenform für die Perron- und Velodecke über dem Fernbahngleis. An die einzelnen Fassadenelemente wurden eine Vielzahl verschiedener Elemente aus betongrauem Glasfaserbeton montiert, die hydrophobiert beschichtet sind. An einem visuellen Muster in Originalabmessungen wurde der Sonnenschutz ausgewählt. Zur Wahl standen ein Fassadentyp mit elektrochromem Glas und einer mit einer CCF. Ein Expertengremium entschied sich schliesslich für die sehr transparente CCF.
Die 165 einachsigen Regelelemente der CCF sind 1,35 m breit und 3,3 m hoch, die 915 zweiachsigen Elemente sind 2,55 m breit und 3,3 m hoch und die 112 Eckelemente sind in variablen Winkeln und unterschiedlichen Schenkellängen 0,80 x 0,80 m breit (Regelelement) und 3,3 m hoch. Verglast sind sie mit einer 3-fach-Sonnen- und Wärmeschicht, die Prallglasscheibe besteht aus Weissglas. Von Stockwerk zu Stockwerk beträgt die Längsschalldämmung 60 dB und der Brandschutz EI60. Im geschlossenen Fassadenzwischenraum befindet sich ein perforierter Raffstore mit 60 mm breiten Lamellen ohne seitliche Seilführung.
www.josef-gartner.de