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3. März 2023

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by Fraunhofer-Gesellschaft

Im Projekt „Licht-Licht-Dach“ haben Forscher des Fraunhofer UMSICHT folienbasierte Materialien entwickelt, um Dächer lichtdurchlässig abzudecken. Dächer aus Glas sind oft schwer und ressourcenintensiv – sie bestehen aus mehreren Isolierglasscheiben.

Das leichte und modulare Leichtbausystem ist eine Kombination aus einem Glas-Folien-Baukastensystem und einem Innendach aus mobilem, lichtdurchlässigem und IR-reflektierendem Stoff. Dadurch wird rund 75 % Materialgewicht eingespart, was sich positiv auf die Gesamtkonstruktion, den Materialtransport und die Montage auswirkt.

Das modulare System besteht aus einer ETFE-Folienabdeckung (EFTE: Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer) und Einscheiben-Sicherheitsglas. ETFE lässt bis zu 95 % des Lichts durch. Durch die Luftzirkulation zwischen Glasscheibe und Folie kann das System ideal mit der Gebäudeluft vernetzt werden – zum Beispiel im Winter zum Abtauen von Schnee- oder Eislasten oder zur Wärmedämmung.

Auch das IR-reflektierende Gewebe des Innendachs lässt sich je nach Bedarf anpassen: Dafür entwickeln die Forscher eine an die Gebäude- und Nutzeranforderungen angepasste Mess-, Steuer- und Regelungstechnik, die in das System integriert wird. Im Dachgewächshaus „Altmarktgarten Oberhausen“ testen die Forscher derzeit das Glas-Folien-System unter realen Betriebsbedingungen im Ganzjahresbetrieb.

Gerade Städte mit stark versiegelten Flächen benötigen zur Anpassung an den Klimawandel neue Maßnahmen gegen Starkregenereignisse, Überschwemmungen oder Hitzewellen. Der Begriff „Schwammstadt“ umfasst ein breites Spektrum an Maßnahmen wie die Entsiegelung von Flächen, die Anlage von Grünflächen, Gründächern oder Baumstandorten. Vertikale Wasserrückhaltesysteme sind hier eine wertvolle Ergänzung, um Spitzenbelastungen im Kanalsystem zu vermeiden und so lokalen Überschwemmungen entgegenzuwirken. Ziel ist es, Regenwasser dort aufzufangen und zu speichern, wo es anfällt, anstatt es zu kanalisieren und abzuleiten.

Fraunhofer UMSICHT entwickelt derzeit das Konzept „Vertical Water Sponge“, ein vertikales Rückhaltesystem bestehend aus einer tragfähigen, durchlässigen Außenhülle mit einem wasserspeichernden Kern aus mineralischen Materialien. Idealerweise werden für den Kern mineralische Materialien aus Recyclingprozessen wie Ziegel, Kalksandsteine, Porenbeton verwendet, die über sehr gute Wasserspeicher- und Leitungseigenschaften verfügen.

Diese Module sind an das Dachentwässerungssystem gekoppelt, so dass Regenwasser direkt in die Module geleitet wird. Dadurch können große Mengen Regenwasser zwischengespeichert und dann wiederum zur Verdunstungskühlung genutzt werden. Die vertikalen Rückhaltemodule sollen auf bestehende Gebäude und Neubauten anwendbar sein.

„Wir führen derzeit praktische Untersuchungen zur Konzeptionierung und Entwicklung von Funktionsmustern der Module durch mit dem Ziel, noch in diesem Jahr einen Demonstrator im anwendungsnahen Maßstab fertigzustellen und zu testen“, erklärt Holger Wack, Abteilung Produktentwicklung bei Fraunhofer UMSICHT.