Leichtbau / Ultraleichtbau / Membranbau

Membrankonstruktionen werden in der modernen Architektur zunehmend als Dach- und Fassadenkonstruktion eingesetzt. Besonders ETFE-Folien (Ethylen-Tetrafluorethylen) eignen sich aufgrund ihrer hohen Transparenz und ihres geringen Gewichts als Substitut für Glas, wenn es darum geht, große Flächen freitragend und transparent zu überspannen. Gerade in jüngerer Zeit werden durch prestigeträchtige Bauten, wie die Allianz-Arena in München, Membranen auch in der Öffentlichkeit vermehrt als eigenständiger Baustoff wahrgenommen, mit dem sich vollständige Gebäudefassaden realisieren lassen. Neben offenen Anlagen, wie Fußball-Arenen, werden aber auch zunehmend geschlossene Gebäude mit Membrankissen-Hüllen realisiert. Ein bekanntes Beispiel dafür ist der sogenannte „Water Cube“ – das National Aquatics Center in Peking, das anlässlich der Olympischen Spiele 2008 errichtet wurde. Der steigende Markterfolg ist vor allem dem neuartigen und optisch ansprechenden Charakter sowie dem geringen Gewicht solcher Konstruktionen zuzuschreiben. Bei allen Vorteilen, die der konstruktive Membranbau mit transparenten Folienkissen bietet, sind noch zahlreiche bauphysikalische Fragen ungeklärt. Insbesondere für eine fundierte und gesicherte wärmetechnische Beurteilung fehlen bislang angepasste Bemessungsverfahren und normative Festlegungen, die den Besonderheiten von Membrankonstruktionen Rechnung tragen. Für die geforderten Nachweise werden deshalb meist Prüfverfahren und Vorschriften aus anderen Baubereichen herangezogen, die oft nicht oder nicht ausreichend dafür geeignet sind. (Quelle: Andreas Kaufmann, Klaus Sedlbauer, Mike Sieder; Wärmetechnische Besonderheiten von Membrankissenkonstruktionen; Bautechnik 2013; DOI: 10.1002 / bate.201300017).
Um geeignete Berechnungsverfahren auf den Weg zu bringen, untersucht das Fraunhofer-Zentrum Bautechnik schwerpunktmäßig das wärmetechnische Verhalten von Membrankonstruktionen.