WindEisFassade: Verbesserte Wind- und Eislastansätze für Fassadenelemente aus Stahl

Außenwand- und Fassadenelemente aus Stahl haben als architektonisches Gestaltungselement in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend an Beliebtheit gewonnen. Bei den flächigen Außenwand- und Fassadensystemen kommen Varianten mit gleichmäßig verteilter Porosität, planmäßiger Spaltbreite oder auch mit individuellen Lochungen zum Einsatz. Neben den flächigen Systemen zeigen sich in der heutigen Architektur auch immer häufiger Lamellenfassaden. Für beide Fälle stehen Planern häufig keine ausreichenden Lastmodelle für die Wind- und Eislasten zur Verfügung. Es gab in Einzelfällen bereits Schäden, die auf unzureichende Behandlung der Windlasteinwirkungen bzw. den damit verbundenen Beanspruchungen zurückzuführen waren.

Anhand von umfangreichen Windkanalversuchen, deren Ergebnisse zum Teil auch mit realmaßstäblichen Bauteilversuchen kombiniert werden, sollen in diesem Vorhaben verbesserte Lastempfehlungen für Fassadenelemente aus Stahl gewonnen werden. Mit Blick auf die Vereisung von Fassadenelementen wird eine statistische Analyse der meteorologischen Daten Deutschlands vorgenommen, um zu ermitteln, mit welchen maximalen Windgeschwindigkeiten im Falle einer Bauteilvereisung gerechnet werden muss. Ein damit zu verbindender Kombinationsbeiwert ist derzeit noch nicht für Deutschland festgelegt.

Der Nutzen für die KMU nach Durchführung des Vorhabens liegt damit in einer Verbesserung der Planungssicherheit, in der Steigerung der Attraktivität der Bauweise insgesamt, in der Vergrößerung der Vergrößerung der Gestaltungsräume und Verbesserung der Ressourceneffizienz. Es wird erwartet, dass der Einsatz von Fassadenelementen aus Stahl somit in Zukunft gesteigert werden kann.

Es wird eine Bemessungshilfe erstellt, die sich an praktisch tätige Planer richtet. Darin enthalten sind tabellierte und graphisch aufbereite Ergebnisse der Versuche und die entsprechend formulierten Lastempfehlungen.

Forschungsförderung: AiF – Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen

Partner: Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau (MLB)

Laufzeit: 03/2019 – 02/2021