Folien zu Fassaden

Folien statt Mauern. Die Idee fasziniert Architekten auf der ganzen Welt. Die Eden-Welt in Südengland, das olympische Schwimmstadion in Peking und die Allianz-Arena in München sind nur drei Beispiele dafür, was man heute aus Kunststoffbahnen machen kann.

Besonders beliebt ist Ethylen-Tetraflourethylen ETFE, eine durchsichtige Membran, mit der sich farbig leuchtende Bauten wie die in München und Peking realisieren lassen. Doch es geht nicht nur um Farbe. Mit den neuen Folien lassen sich auch bestehende Gebäude intelligent machen – indem Wärme, Kühle und Licht exakt nach Bedarf reguliert werden. Nach Ansicht von Experten ist der Folienbau ein Zukunftsmarkt.

Ob und wie schnell sich dieser entwickelt, ist nicht eine Frage des Geschmacks, sondern auch der technischen Möglichkeiten und des Geldbeutels: Damit Folien im internationalen Bau-Business eine Chance haben, müssen sie kostengünstig, leicht zu verarbeiten und frei von gesundheitlichen Risiken sein. Sechs Fraunhofer-Institute arbeiten im Projekt »Multifunktionale Membrankissen-Konstruktionen« gemeinsam daran, dieses Ziel zu erreichen.

Durch Beschichtung ist es den Ingenieuren gelungen, die Eigenschaften der ETFE-Folien gezielt zu verändern. Membrankissen beispielsweise, deren Innenseite mit Wolframtrioxid beschichtet sind, verfärben sich blau, wenn sie mit Wasserstoff in Berührung kommen. Lässt man Sauerstoff in die Kissen strömen, entfärben sie sich wieder. Damit kann der Lichteinfall spielend leicht reguliert werden. »Mit einer solchen Folie könnte man eine ganze Hausfassade verkleiden und je nach Sonnenstrahlung Licht passieren lassen«, sagt Projekt-Koordinator Andreas Kaufmann vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP in Holzkirchen. Auch ein anderes Problem konnten die Forscher lösen: Bislang halten ETFE-Membranen Wärme kaum zurück. Ein Überzug aus hauchdünnen – und daher durchsichtigen – Aluminium- und Lackschichten sorgt jetzt dafür, dass Wärmestrahlung wirksam reflektiert wird. »Hier lag die Herausforderung darin, die Antihaft-Eigenschaften der Membranen zu überwinden«, erklärt Kaufmann. »ETFE ist mit der Antihaftsubstanz Teflon verwandt und reagiert chemisch kaum mit anderen Substanzen. Vor der Beschichtung muss die Folienoberfläche daher zunächst chemisch vorbehandelt werden. »Mittlerweile haben die Forscher nicht nur wärmedämmende, sondern auch antibakterielle Schichten entwickelt, die das Wachstum von Schimmelpilzen und Hefen, die hässliche schwarze Beläge bilden, hemmen.

»Wir gehen davon aus, dass sich ETFE zu einem starken eigenen Markt entwickeln wird«, sagt Robert Hodann, Geschäftsführer des Folienherstellers Nowofol und Industriepartner des Forschungsprojekts. »Die ETFE-Folie besticht vor allem durch ihre Transparenz bei gleichzeitiger hoher Festigkeit – keine andere Kunststoffmembran kann da mithalten«. Mit ETFE-Folie lassen sich künftig zum Beispiel LED-Fassaden realisieren, hinter denen man Tausende von Leuchtdioden installiert. Hauswände könnte man so auf einfache Art in riesige leuchtende Leinwände verwandeln.

Auf der Messe BAU 2011 zeigen Fraunhofer-Forscher eine Auswahl ihrer Entwicklungen – unter anderem neue Klebe- und Schweißverfahren, mit denen sich Membrankissen in beliebigen Geometrien herstellen lassen.