Futuristische Solarbäume, geschwungene Gebäudefassaden oder ein Grachtenhaus aus dem 3D-Drucker: Kunststoff macht es möglich und Architektenträume wahr. Nicht umsonst zählt der Bausektor nach der Verpackungsindustrie zu den wichtigsten Abnehmern von Kunststoffen. Traditionell wird der Werkstoff bei Dichtungsbahnen, Dämmungen, Rohren, Fenstern, Bodenbelägen und Kabel­isolierungen verbaut, ist aber auch schon länger ein geschätztes und gern genutztes Material, um Gebäuden eine besondere Strahlkraft zu verleihen. Dies gilt z.B. für das Münchner Olympia­stadion von 1972 oder das Kunsthaus Graz aus dem Jahr 2003, die beide für atemberaubende innovative Architektur ihrer Zeit stehen.

Auch heute machen sich Architekten die besonderen Eigenschaften des Werkstoffs zunutze, um ästhetisch-funktionale Elemente in die Gestaltung zu integrieren. So geschehen bei der Allianz-Arena in München, deren Fassade in den Farben rot, blau oder weiß erstrahlen kann, je nachdem, welche Mannschaft gerade spielt. Oder ganz aktuell beim deutschen Pavillon auf der Expo in Mailand, bei dem futuristische Solarbäume den Bau nachts in helles Licht tauchen. Diese Beispiele zeigen, dass moderne Architektur auf Werkstoffe angewiesen ist, die Raum für Kreativität und gestalterische Freiheiten bieten – und dabei gleichzeitig energieeffizient und nachhaltig sind. Kunststoffe sind hier wahre Multitalente und können leicht den individuellen Wünschen der Baugestalter angepasst werden. Das macht sie gleichermaßen wertvoll für Bauunternehmen, Bauträger und Architekten.

Lösungen aus Kunststoff

Gelungene Beispiele für die besonderen Gestaltungs- und Konstruktionspotenziale, die polymere Werkstoffe der Architektur bieten, gibt es viele. Herausragend und ganz aktuell ist das im vergangenen Jahr eröffnete Verbandsgebäude der HessenChemie in Wiesbaden. Design, Funktionalität und Nachhaltigkeit gehen hier Hand in Hand – und Kunststoff spielt dabei eine entscheidende Rolle. Der Verband legte bei seinem Neubau besonderen Wert auf Energieeffizienz und die Nutzung nachhaltiger Baustoffe und Verfahren. Lösungen aus Kunststoff waren gefragt, um das Gebäude energetisch zu optimieren und ästhetisch aufzuwerten. Erstmals in Deutschland wurden hier an einem mehrgeschossigen Verwaltungsgebäude Platten aus mineralisch gefülltem Kunststoff in der Fassade verbaut. Da der eingesetzte Werkstoff auch ungewöhnliche Formen wie abgerundete Ecken und große Formate erlaubt, entstand eine eindrucksvoll geschwungene, bandartige Fassade. Zum besonderen Blickfang wird die Gebäudehülle auch dank des komplett durchgefärbten Kunststoffs, dessen einzigartiges Reflexionsverhalten ein übermäßiges Aufheizen der Fassade verhindert. Das Material ist zudem pflegeleicht, witterungs- und farbbeständig sowie besonders langlebig – was den Nachhaltigkeitsaspekt unterstreicht. Und auch die Geschossdecken wurden umweltfreundlich gestaltet: Hier wurden leichte, kugelförmige Kunststoff-Hohlkörper in der Betondecke verbaut. Die Decken sind leichter, wodurch mehr als 700 t Beton gespart und fast 60 t Treibhausgasemissionen vermieden wurden.

Deutscher Pavillon: Leicht und schön

Noch einen Schritt weiter gehen die Erbauer des deutschen Pavillons auf der diesjährigen Expo in Mailand, die ebenfalls nachhaltige Architektur mit Innovation verknüpfen (s. Nachgefragt-Interview). Da es bei heutigen Weltausstellungen verstärkt um globale Herausforderungen und zukunftsorientierte Lösungen geht, hat man sich in diesem Jahr bemüht, auf repräsentative Monumentalbauten zu verzichten. Im Mittelpunkt stehen dafür leichte, nachhaltige Gebäude mit viel Grün wie der deutsche Pavillon. Das Gebäude strahlt auch dank der mit Kunststoffgewebe bespannten Solar Trees Leichtigkeit und Schönheit aus. Die stilisierten Solarbäume tragen zudem reife Früchte: Auf dünne Kunststofffolien aufgedruckte Solarzellen an den Solar Trees sorgen dafür, dass der Pavillon am Ende eines Tages im Licht der Bäume erstrahlt – und zwar durch die Energie, die sie tagsüber gespeichert haben. Die Flexibilität des Kunststoffs und der hohe Wirkungsgrad der hier eingesetzten organischen Fotovoltaik machen es vielleicht schon bald möglich, dass Fassaden und Dächer im großen Stil Energie erzeugen.

Energetisch wertvoll

Kunststoff hilft so entscheidend dabei mit, Strom immer effizienter aus alternativen Energiequellen zu gewinnen und verlustarm zum Verbraucher zu transportieren. Wie wichtig das ist, zeigt einer der Megatrends unserer Zeit: Schätzungen zu Folge werden in 20 Jahren über 60% der Weltbevölkerung in Städten leben. Mit der steigenden Urbanisierung wachsen aber auch die Herausforderungen an eine nachhaltige Stadtentwicklung. Gerade, weil der Gebäudebereich weltweit für rund 40% der CO₂-Emissionen verantwortlich ist. Effiziente Energienutzung, Klimaschutz und mehr Ressourceneffizienz sind dabei nur mit Kunststoff möglich: Das reicht von der sicheren Energieversorgung, über das kommunale Wasser- und Abwassermanagement bis zum Bau von energieeffizienten Gebäuden. Gerade das Vermeiden von Wärmeverlusten oder zu großer Hitze im Haus durch Dämmung, Rohrisolierungen oder den Einbau moderner Fensterprofile ist und bleibt ein wichtiger Baustein, um Energie zu sparen und den Ausstoß von Treibhausgasen zu reduzieren.

Bauteile aus dem 3D-Drucker

Neue Technologien eröffnen zudem neue Anwendungschancen: In Amsterdam läuft gerade ein Forschungsprojekt, bei dem ein Grachtenhaus aus dem 3D-Drucker entsteht. Dafür werden die einzelnen Bauteile wie Treppen, Wände oder auch Fassadenelemente aus Kunststoff gedruckt und wie Lego zusammen gebaut. Die Vision dahinter: Häuser einfach per Mausklick gestalten und direkt vor Ort z.B. in Katastrophengebieten anfertigen – aus nur einem Grundstoff und ohne teure Spezialisten. Denkbar wäre auch, flexible Wände für Hotels oder Büros zu drucken.

Es gibt viele gute Gründe, sich in der Architektur und im Bau für Kunststoff zu entscheiden. Sinnliche Gestaltungsaspekte gepaart mit Funktionalität und Ressourceneffizienz machen den Werkstoff zum idealen Problemlöser für heutige Herausforderungen im Bau. Und wer weiß, vielleicht werden unsere Straßen schon bald mit Solar Trees ähnlich wie im deutschen Pavillon beleuchtet.

Lesen Sie dazu auch unser Nachgefragt-Interview mit mit Lennart Wiechell, Architekt des deutschen Pavillons auf der Expo Milano 2015 und Managing Partner bei Schmidhuber in München.