Haustech 5/2019

Elegant und robust

Das Raster mit roten Glasfaserbeton-Elementen ist das optische Markenzeichen der Überbauung Giessenhof. (Foto: Michael Staub)
Michael Staub /

Gebäudehüllen aus Glasfaserbeton bieten verschiedene Vorteile. Das Material lässt sich gut in dreidimensionale Formen bringen, ist stabil wie herkömmlicher Beton, aber deutlich leichter. Auch seine Beständigkeit macht es zu einer interessanten Lösung für Wohn- wie auch Zweckbauten.

Schräg gegenüber der Empa in Dübendorf liegt das neue Wohnquartier «Im Giessen». Auf dem früheren Givaudan-Industriegelände entstehen in drei Etappen über 320 Wohnungen in zwei Siedlungen und einem Hochhaus. 2018 wurde die erste Etappe fertiggestellt, die Überbauung Giessenhof. Der Bau ist als fünfgeschossiger Blockrand mit zentralem Innenhof ausgeführt und umfasst 166 Wohnungen sowie Gewerbeflächen. Optisch lehnt sich der Giessenhof bei der Empa an, variiert dessen Thema jedoch konstruktiv wie optisch. Während die Empa-Gebäude mit tragenden Betonrahmen und Backsteinfüllungen ausgeführt sind, dient das Raster beim Giessenhof primär als Ordnungselement. Die Füllungen sind im Gegensatz zur Empa spielerischer und dynamischer gestaltet: Je nach Position sind sie vollständig geschlossen, mit Oberlichtern respektive Fenstern ausgestattet oder gar vollverglast.

Hightech-Fachwerk

Die braunrote Aussenhaut der hinterlüfteten Fassade besteht aus zwei Zentimeter starken Elementen aus Glasfaserbeton (GFB). Von weitem wirken deren Oberflächen homogen. Tritt man näher, zeigen sie ein überraschendes, rippenartiges Muster. Die dreidimensionale Gestaltung ist gleichzeitig elegant und so widerstandsfähig wie herkömmlicher Beton. Patrick Frauendorf, zuständiger Projektleiter bei der ADP Architektur Design Planung AG, erläutert den gestalterischen Bezug: «Auf der assoziativen Ebene referenzieren wir auf die Empa und damit auf die Spätmoderne. Die moderne Fertigungstechnik mit Matrizen schafft einen Bezug, der noch weiter zurückreicht. Im Prinzip beziehen wir uns auf ein Riegelhaus, dessen  Ausfachungen zum Beispiel mit einem Schilfrohrgeflecht und Lehm gefüllt wurden.»

Die konstruktiven Vorteile von GFB sind zahlreich. Frauendorf zählt auf: «Glasfaserbeton bietet alle Vorzüge von Beton, ist aber ein moderneres und leichteres Material. Es benötigt weniger graue Energie, ist aber ebenso robust wie Beton. Zudem kann man es dreidimensional gestalten und der Fassade eine gewisse Tiefe verleihen.» Das einfache Handling und die Möglichkeit, das Material durchgängig einzufärben, seien weitere Pluspunkte. Die Aussenhaut besteht aus rund 2500 Glasfaserbeton-Elementen, die alle einzeln auf der Unterkonstruktion befestigt sind. Die Realisierung des anspruchsvollen Projekts war deshalb nur mit digitalen Werkzeugen möglich. Die gesamte Fassade wurde von den Architekten mit Hilfe des Building Information Modeling (BIM) dreidimensional geplant. Diese Daten dienten als Grundlage des CAD-Modells für Fassadenelemente und Unterkonstruktion und wurden auch bei der Vorfabrikation der Elemente verwendet.

Millimeterarbeit unter Zeitdruck

Hersteller der GFB-Elemente ist die Stahlton Bauteile AG. Die feine Oberflächenstruktur konnte dank einer EPS-Matrize erreicht werden. Bereits in der Vorprojektsphase arbeiteten Architekt und Elementlieferant Hand in Hand, was die Ausführung des Projektes stark erleichterte. Trotzdem musste der Fassadenbauer, die ARGE Fassade Giessenhof, einige heikle Punkte bewältigen. Markus Gadola, VR-Präsident der Gadola Holding und Gesamtkoordinator Fassadenbau, berichtet: «Der Zeitdruck bei der Planung und Vorbereitung der Elementfabrikation war eine echte Herausforderung. wir mussten die langen Liefer- und Produktionsfristen der Elemente berücksichtigen und hatten auf der Baustelle praktisch keinen Zeitpuffer mehr.»

Insgesamt wurden zehn verschiedene Elementtypen in Hunderten verschiedener Grössen produziert und montiert. Die kleinsten Elemente massen 100 auf 100 Zentimeter, die grössten 300 auf 250 Zentimeter. Das Gewicht variierte zwischen 50 und 400 Kilogramm pro Element. Auf der Baustelle betrugen die Toleranzen lediglich plus/minus fünf Millimeter. Kritische Punkte mass ein Geometer ein, damit Fenster und Türen passgenau montiert werden konnten.  Ein Novum für alle Beteiligten war der Arbeitsablauf bei der Fassadenmontage. Um Bauzeit und Ressourcen zu optimieren, wurden die Elemente in der «verkehrten» Reihenfolge montiert, nämlich von oben nach unten. «So konnte das Gerüst fortwährend von oben nach unten abgebaut werden, was gut funktioniert hat», sagt Gadola.

Pionier im Gleisfeld

Ein frühes Beispiel für das Bauen mit GFB ist die Unterhaltsanlage Herdern. Diese SBB-Anlage liegt am Rand des Gleisfelds beim Hauptbahnhof Zürich und wurde 2014 fertiggestellt. Das 420 Meter lange Gebäude wurde für den Unterhalt der neuen Fernverkehrs-Doppelstockzüge (FV-Dosto) gebaut. Im Gegensatz zu herkömmlichen Zugkompositionen können die FV-Dosto nicht mehr getrennt werden, sondern müssen sozusagen am Stück gewartet werden, was die Dimensionen erklärt. Die Abmessungen der Halle sowie das Tragwerk im Stahlbau waren bereits vorgegeben. So beschränkte sich die gestalterische Aufgabe der Architekten von EM2N vor allem auf die Südfassade des Gebäudes. Deren Aussenhaut besteht auf fünf Meter langen, wellenförmig geschwungenen Elementen aus Glasfaserbeton. Ihre Gestaltung erinnert an die aufgeblasenen Rippen einer Schwimmweste. Im unteren Bereich der Fassade sind die Krümmungen der Elemente weniger stark ausgeprägt. Diese Massnahme bewahrt das Lichtraumprofil der Gleise, etwa bei der Vorbeifahrt von Lösch- und Rettungszügen.  

An fünf Stellen wurden die GFB-Elemente weggelassen. An ihrer Stelle sind Fensterbänder in die Fassade eingelassen, um Licht in die Halle zu bringen und Einblicke zu gewähren. Die mit Faltschiebetoren versehenen Querfassaden springen gegenüber der Südfassade zurück. «Mit der Wirkung, welche die Fassade beim Betrachten auslöst, wird diese architektonische Lösung aus unserer Sicht dem viel beachteten Ort absolut gerecht», sagt Reto Schärli, Pressesprecher bei den SBB. Die grosse Halle füge sich in Materialisierung und Farbgebung ideal in die Umgebung ein. Zahlreiche benachbarten Kunstbauten, so etwa die 2015 in Betrieb genommene Letzigrabenbrücke, bestehen aus Beton. Auch in Olten setzten die SBB auf Glasfaserbeton. Die Fassadenelemente der Betriebszentrale Mitte, eines von vier «Super-Stellwerken», bestehen ebenfalls aus GFB. Die Verwendung bestimmter Materialien werde von den SBB nicht speziell gefördert, meint Schärli: «Im Zentrum steht die architektonische  Lösung, und je nachdem bietet sich Glasfaserbeton an. Das war sowohl in der Herdern als auch in Olten der Fall.»

Bestandener Praxistest

Auch nach fünf Betriebsjahren ist das Erscheinungsbild der Serviceanlage Herdern überzeugend. Laut Schärli ist der Zustand der Fassadenelemente ist immer noch gut: «Es sind keine wesentliche Verfärbungen ersichtlich, wir mussten bislang auch keine Elemente reparieren.»