Leichte und modulare Dachsysteme für den Gartenbau
Traditionelle Glasdächer, die in der Regel aus mehreren Scheiben Isolierglas bestehen, sind oft schwer und ressourcenintensiv. Das Fraunhofer UMSICHT entwickelt daher im Projekt „Light-Light-Roof“ folienbasierte Materialien, um Dächer lichtdurchlässig und ressourcenschonend zu gestalten.
Das Projekt zielt auf ein leichtes und modulares Leichtbausystem ab. Es kombiniert ein Glas-Folie-Modulsystem mit einem Innendach aus mobilen, lichtdurchlässigen und IR-reflektierenden Geweben. Die Architektur setzt dabei auf ETFE-Folie (Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer) in Verbindung mit Einscheiben-Sicherheitsglas. ETFE-Folien lassen bis zu 95 Prozent des Lichts durch. Die Forschenden konnten zudem produktionstechnische Herausforderungen bei der Verklebung und Verschweißung der Materialien lösen.
Gewichtseinsparungen und erhöhte Funktionalität
Schwere Glasdächer wirken sich nachteilig auf die Gesamtkonstruktion, den Materialtransport und die Montage aus. Das neue System bietet hier deutliche Vorteile.
Durch den Aufbau und die Materialkombination erzielt die Kombination aus Folie und Glas im Vergleich zu konventionellen Mehrscheiben-Glassystemen Gewichtsersparnisse von bis zu 75 %. Und das bei gleichzeitig erhöhter Funktionalität.
erklärt Dr. Holger Wack, stellvertretender Abteilungsleiter Produktentwicklung. Diese Gewichtseinsparungen ermöglichen Architekten, schlankere und leichtere Gebäude zu entwerfen, da das Tragwerk weniger Last aufnehmen muss. Das System ist somit nicht nur für den Gartenbau und Pflanzenhandel interessant, sondern auch für Gebäudefassaden.
Anpassung an Sonneneinstrahlung und Temperatur
Das System nutzt die zirkulierende Luft zwischen Glasscheibe und Folie, um sich mit der Gebäudeabluft zu verschalten. Dies kann im Winter zum Abtauen von Schnee oder Eis sowie zur Wärmedämmung genutzt werden. Das Innendach besteht aus einem IR-reflektierenden Gewebe.
Die Forschenden entwickeln eine gebäude- und nutzerbedarfsangepasste Mess-, Steuer- und Regelungstechnik (MSR), um das Innendach je nach Sonneneinstrahlung, Temperatur und Lichtmenge bedarfsgerecht einzuregeln. Diese Technik wird in das System integriert und durch eine cloudbasierte Lösung für die Digitalisierung vorbereitet.
Praxistest im Altmarktgarten
Das Glas-Folien-Dach wird im Dachgewächshaus „Altmarktgarten Oberhausen“ unter realen Bedingungen getestet. Auf einer geplanten Dachfläche von 160 m² soll es im Ganzjahresbetrieb eingesetzt werden. Das Projektteam plant, das Vorhaben in den Seminarräumen des seit 2019 betriebenen gebäudeintegrierten Dachgewächshauses branchenübergreifend vorzustellen. Ziel ist die Vorbereitung der wirtschaftlichen Verwertung, insbesondere im expandierenden Markt urbaner Produktionssysteme.