Ein außergewöhnliches Erscheinungsbild, eine große Formenvielfalt, hohe Lichtdurchlässigkeit und lange Lebensdauer zeichnen pneumatische Dach- und Fassadenkonstruktionen aus ETFE-Folie aus.

Bei der Überdachung lichtintensiver Räume und Gebäude kommen innerhalb der Gruppe der gespannten Membrankonstruktionen zunehmend einlagige oder mehrschalige, pneumatische Kissensysteme aus ETFE-Folie als Alternative zu Glas zum Einsatz. Bei dieser Produktgruppe sind insbesondere pneumatische Systeme weit verbreitet, da sich mit dieser Bauweise die energetischen Eigenschaften überdachter Dach- oder Fassadenbereiche erheblich verbessern lassen. Durch die Dicke der Luftkammern zwischen den einzelnen Folienlagen können Wärmedämmung und Wärmeaufnahme sowohl für den Sommer- als auch für den Winterbetrieb einfach und zuverlässig reguliert werden.

Ein weiterer wichtiger energetischer Aspekt ist die Bedruckung der Folienlagen mit Silberpigmenten. Das Silberpigment reflektiert die Sonnenstrahlung, wodurch deutlich weniger Wärme in das geschlossene System gelangt. Durch die kombinierte Steuerung der Bedruckung der Folienlagen und der Dicke der Luftkammern können unterschiedliche Sonneneinstrahlungswinkel gezielt berücksichtigt werden. Dadurch lässt sich die Verschattungs- und Wärmereflexionswirkung entsprechend der Tageszeit regulieren.

ETFE-Folie ist ein Ethylen-Tetrafluorethylen-Polymer ohne Trägergewebe. Das Material ist sehr widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen. Die Kunststoffstruktur der Folie ist beständig gegen UV-Strahlung und die meisten chemischen Verbindungen, wodurch der Alterungsprozess nur sehr langsam erfolgt.

Dank der glatten Oberfläche haften Staub, Schmutz und andere Verunreinigungen kaum an der Folie. Regenwasser kann die ETFE-Oberfläche daher weitgehend selbstständig reinigen.

Die Lichtdurchlässigkeit ist sehr hoch. Unter mit ETFE-Folienkissen überdachten Bereichen kann das natürliche Tageslicht daher besonders gut genutzt werden, wodurch weniger künstliche Beleuchtung erforderlich ist.

ETFE-Folienkissensysteme werden häufig zur Überdachung von Tier- und Pflanzengärten eingesetzt, da sie UV-Strahlung durchlassen und dadurch geeignete Lebensbedingungen für Pflanzen und Tiere ermöglichen.

Bei überdachten Schwimmbädern kann die durch das Membrandach eindringende Sonnenstrahlung sogar im Winter eine natürliche Bräunung ermöglichen.

Wie auch bei anderen Membran- und Leichtbauüberdachungen bieten ETFE-Foliensysteme vielfältige Möglichkeiten für den Einsatz moderner Lichttechnik.

Aufgrund ihres geringen Eigengewichts können sie auch als Ersatz für Glasflächen eingesetzt werden, wodurch schlankere Tragkonstruktionen möglich sind.

VORTEILE VON ETFE-FOLIENKISSENSYSTEMEN

• geringes Eigengewicht und dadurch leichtere Tragkonstruktion
• vielseitige Einsatzmöglichkeiten bei der energetischen Regulierung von Gebäuden
• gute akustische Eigenschaften
• hohe UV-Beständigkeit bei gleichzeitiger Durchlässigkeit für UV-Strahlung
• selbstreinigende Oberfläche
• vielfältige visuelle Effekte
• ausgezeichnete Wärmedämmwerte:
  • 1 Lage: 5,7 W/m²K*
  • 3 Lagen: 2,94 W/m²K*
  • 5 Lagen: 1,18 W/m²K*

* Richtwerte, die je nach Projekt variieren können.

MATERIAL

ETFE – Ethylen-Tetrafluorethylen – ist eine extrudierte Folie aus der Familie der Fluorpolymere ohne Trägergewebe.

• Materialstärke: 80–500 Mikrometer
• Lichtdurchlässigkeit: 85–95 %
• mechanische Eigenschaften bleiben im Temperaturbereich von −200 °C bis +150 °C nahezu unverändert
• Brandschutzklassifizierung: B-s1-d0

KONSTRUKTION UND FORMEN

Auch bei pneumatischen ETFE-Foliensystemen ist es erforderlich, auf der Primärtragkonstruktion sogenannte Sekundärtragwerke zu installieren.

An diesen werden spezielle Aluminium-Kederschienen mittels Schraubverbindungen befestigt, die zur Fixierung der Folienkissen dienen.

Der Querschnitt und die Höhe eines Folienkissens werden durch die Anzahl der Folienlagen sowie durch die Luftmenge zwischen den einzelnen Schichten bestimmt.

Die Form der einzelnen Kissenelemente kann abhängig von der Geometrie der primären Stahltragkonstruktion unterschiedlich ausgeführt werden, beispielsweise als:

• Dreieck
• Viereck
• Sechseck
• Achteck

Bis zu Spannweiten von etwa 4–6 Metern können die Folienkissen in der Regel ohne zusätzliche Abstützung eingesetzt werden.

Falls erforderlich, können jedoch zusätzliche Drahtseilunterstützungen eingebaut werden, insbesondere in Bereichen, in denen die Kissen über längere Zeit Schnee- oder Windlasten aufnehmen müssen.

Die einzelnen Folienkissen werden über ein Luftleitungssystem kontinuierlich von einem außerhalb des Gebäudes installierten Luftbehandlungsgerät mit Luft versorgt.

Die Luftversorgung erfolgt über ein automatisches, im Außenbereich installiertes Luftbehandlungsgerät mit Regelung und Entfeuchtungssystem.

TECHNOLOGIEN

Der Herstellungsprozess einlagiger oder pneumatischer Systeme aus ETFE-Folie ähnelt grundsätzlich der Fertigung anderer Membranprodukte. Das dabei eingesetzte Schweißverfahren unterscheidet sich jedoch von den herkömmlichen Technologien.

Vor Beginn des Zuschnitts müssen die Prüfprotokolle des Ausgangsmaterials und die Auswertung der Testergebnisse an das jeweilige Projekt angepasst werden.

Während des Zuschnitts unterscheiden sich abhängig vom Projekt und Material:

• die Materialhandhabung
• die Art des Zuschnitts – manuell oder auf einer PC-gesteuerten automatischen Schneideanlage
• die Ermittlung der Kompensationswerte

Die einzelnen Folienlagen eines Kissens werden separat und entsprechend ihrer späteren Form zugeschnitten. Nur so kann nach dem Zusammenschweißen der einzelnen Schichten die geplante Kissengeometrie erreicht werden.

Die unterschiedlich großen zugeschnittenen Elemente werden mittels Kontaktschweißverfahren miteinander verbunden.

Dabei entsteht eine dauerhafte Verbindung zwischen den beiden Folienlagen, ohne dass zusätzliches Zwischenmaterial erforderlich ist.

In diesem Produktionsschritt werden ebenfalls:

• der für die Kissenbefestigung notwendige Keder-Randbereich
• das spezielle Ventil für die Luftversorgung

ausgebildet.

Durch die Perforation der Zwischenlagen kann der Luftstrom zwischen den einzelnen Kammern reguliert werden.

In der letzten Produktionsphase – dem Falten und Verpacken – werden die Folienkissen entsprechend der vorgesehenen Montagereihenfolge und Montagetechnologie vorbereitet.

Die Kissen werden normalerweise ohne Faltung oder auf Papierhülsen aufgerollt transportiert. Sie sollten dabei nicht übereinandergestapelt werden.

DIENSTLEISTUNGEN

Im Zusammenhang mit der Herstellung von ETFE-Folienkissensystemen bietet Graboplan folgende Dienstleistungen an:

BERATUNG UND MITWIRKUNG BEI DER PLANUNG

Durch die Erfahrung unserer Ingenieure und Produktionsspezialisten können bereits in der Vorplanungsphase die späteren Anforderungen des ETFE-Folienkissensystems berücksichtigt werden.

Dazu gehören insbesondere:

• konstruktive Anforderungen
• Befestigungssystem
• Luftversorgung
• technische bzw. gebäudetechnische Anforderungen

KONZEPTENTWICKLUNG UND FORMFINDUNG

Mithilfe einer 3D-Formfindungsanalyse wird unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten, der Tragkonstruktion, der Befestigung, der meteorologischen Belastungen sowie der Anzahl der Folienlagen die optimale Kissenform entwickelt.

Modellbau: Vor der endgültigen Festlegung des Konzeptes besteht die Möglichkeit, ein Muster in Originalgröße anzufertigen. Dadurch können mögliche Planungsfehler oder technisch nicht funktionierende Lösungen vor Beginn der eigentlichen Fertigung erkannt und vermieden werden.

MATERIALAUSWAHL, FESTLEGUNG DER BEFESTIGUNG UND LUFTVERSORGUNG

Auf Grundlage vorläufiger statischer Berechnungen sowie der Auswertung der Materialtests können Festigkeit, Qualität und Art der tragenden sowie der dazwischenliegenden Folienlagen bestimmt werden.

Auf Basis des gewählten Materials und der Art der primären Tragkonstruktion kann ebenfalls anhand statischer Vorberechnungen die Ausführung und erforderliche Festigkeit des Befestigungssystems festgelegt werden.

In dieser Phase erfolgt außerdem die Dimensionierung des für die Luftversorgung erforderlichen Luftbehandlungssystems.

KOSTENKALKULATION

Nach Festlegung der erforderlichen Folienstärken, der Befestigungstechnik und der Dimensionierung des Luftversorgungssystems kann die Kostenkalkulation für die Dach- oder Fassadenkonstruktion des jeweiligen Projektes erstellt werden.

TECHNISCHE UNTERLAGEN FÜR GENEHMIGUNGSVERFAHREN

Nach Vereinbarung erstellen wir die für die Baugenehmigungsunterlagen erforderlichen Zeichnungen, statischen Daten und Vorplanungsunterlagen.

ERSTELLUNG VON WERKSTATT- UND FERTIGUNGSPLÄNEN

Sowohl die Herstellung der Folienkissen als auch der Befestigungssysteme erfolgt auf Grundlage detaillierter und vom Auftraggeber freigegebener Fertigungsunterlagen.

ENTWICKLUNG DES PRODUKTIONS- UND MONTAGEKONZEPTES

Parallel zur Materialauswahl beginnt die Entwicklung des Produktions- und Montagekonzeptes.

Dieses umfasst unter anderem:

• Prüfungen vor, während und nach der Produktion
• Festlegung der Produktkontrollprozesse
• Zwischen- und Endkontrollen
• Definition der Fertigungstechnologie
• Festlegung des Schweißverfahrens
• Entwicklung des Faltungs- und Verpackungskonzeptes
• Ermittlung des erforderlichen Personal- und Maschinenbedarfs für die Montage vor Ort
• Entwicklung der geeigneten Montagetechnologie

HERSTELLUNG VON ETFE-FOLIENSYSTEMEN

Die Fertigungstechnologie und Produktionskapazität werden an die Größe und die technischen Anforderungen des jeweiligen Projektes angepasst.

Der Zuschnitt der einzelnen ETFE-Elemente erfolgt mit modernen CAD/CAM-gesteuerten Plotter- und Schneideanlagen.

Anschließend werden die einzelnen Elemente montiert und dauerhaft miteinander verbunden. Hierfür kommen speziell für das Schweißen von ETFE-Folien entwickelte Schweißmaschinen zum Einsatz.

TRANSPORT

Auf Wunsch liefern wir die gefertigten Produkte weltweit an den jeweiligen Projektstandort – per Straßen-, Luft- oder Seetransport.

MONTAGE VOR ORT

Unsere erfahrenen Montageteams führen die Installation der von uns gefertigten Membrankonstruktionen weltweit unter der Leitung von Graboplan-Projektleitern durch.

Unsere Monteure verfügen über:

• IRATA-Zertifizierung
• Qualifikation für Arbeiten in großer Höhe
• Maschinenbedienerberechtigungen
• persönliche Schutzausrüstung
• spezielle Montagewerkzeuge und Hilfsmittel

ERSTELLUNG DER ÜBERGABEDOKUMENTATION

Nach Abschluss des Projektes erstellen wir die erforderliche Übergabedokumentation, darunter:

• Bestandszeichnungen
• Spezifikationen der eingebauten Materialien
• technische Datenblätter
• Leistungserklärungen
• Bedienungs- und Wartungsanleitungen für das jeweilige Produkt.