Europaweit einmaliges Forschungsprojekt
Umweltverträglicher Metalleinsatz im Bau
3003 Bern-Wabern, 12. September 2001. Witterungseinflüsse und atmosphärische Schadstoffe bewirken, dass Metalloberflächen auf Dächern und Fassaden korrodieren und Metalle abgeschwemmt werden. Diese Emissionen sind ökologisch problematisch. Ein europaweit einmaliges Forschungsprojekt ermittelte an der Kupferfassade der METAS-Erweiterungsbauten in Bern-Wabern erstmals Abschwemmraten. Der Einsatz einer neuartigen Filterschicht zeigt, dass Kupfer nahezu vollständig zurückgehalten wird. Es ist jedoch sicherzustellen, dass die Filterschicht am Ende ihres Einsatzes aufbereitet oder entsorgt wird.
Seit Jahrzehnten wird Kupfer als witterungsbeständiges Element im Bau verwendet. Seinen bautechnischen Vorteilen stehen allerdings ökologische Nachteile gegenüber. Deshalb wurde an der EAWAG in Dübendorf ein spezieller Filter zum Rückhalt des Kupfers entwickelt. Ziel dieses Filters ist es, eine hohe Rückhalteleistung auf kleinstem Raum während einer möglichst langen Betriebszeit zu gewährleisten.
Filterschicht hält Kupfer zurück
Die im Mai dieses Jahres eingeweihten Labor- und Verwaltungsneubauten des Bundesamtes für Metrologie und Akkreditierung (METAS) in Bern-Wabern sind vollständig mit vorbewittertem Kupferblech eingekleidet. Die hinterlüftete Fassade weist eine Fläche von 2'300 Quadratmeter auf und ist 0.8 Millimeter dünn. Im Bewusstsein der ökologischen Nachteile wurde dieser grossflächige Einsatz von Kupferblechen mit gezielten Massnahmen umweltverträglich gestaltet.
Entlang des ganzen Gebäudes wird das Fassadenwasser gefasst und durch eine Filterschicht aus Eisenhydroxid und Kalksand geführt. Wie die Untersuchungen zeigen, eignet sich dieses neue Filtermedium in besonderer Weise dazu, das durch Korrosion und Niederschlag abgeschwemmte Kupfer zu binden. An zwei exponierten Stellen werden Menge und Kupfergehalt des Fassadenwassers vor und nach der Filterschicht gemessen. Diese Messungen geben Aufschluss darüber, wieviel Wasser mit welchem Kupfergehalt von Gebäudefassaden abtropft. Darüber sind nun erstmals Angaben erhältlich. Mit dem Forschungsprojekt wird zudem erstmals die Wirkung der gewählten Filterschicht im grosstechnischen Einsatz wissenschaftlich geprüft.
Abschwemmraten und Wirkungsgrad
Die im Zeitraum von Dezember 1999 bis April 2001 durchgeführten Messungen ergaben folgende Werte: Im Fassadenwasser sind Kupferkonzentrationen mit Maximalwerten bis 100 mg/l zu verzeichnen. Die Kupferkonzentrationen variieren je nach Regenereignis; eine Stabilisierung auf einem Niveau von 1 bis 2 mg pro Liter Fassadenwasser ist jedoch erkennbar. Die auf ein Jahr extrapolierten Abschwemmraten der West- und Südfassaden betragen 0.25 g/(m2a) bzw. 0.2 g/(m2a). Im Vergleich zu Dächern sind diese Abschwemmraten ca. achtmal kleiner.
Die Filterpackung aus Eisenhydroxid und Kalksand weist einen sehr guten Wirkungsgrad von meist über 98 % auf. Die vorliegenden Daten zeigen, dass sich der Einsatz der gewählten Filterschicht zum Kupferrückhalt bestens bewährt. Die EAWAG erwartet, dass die Kapazität des Filters in etwa mit der Nutzungsdauer der Fassade zusammenfällt. Danach muss der Filter umweltgerecht entsorgt bzw. aufbereitet werden.
Das Forschungsprojekt wird vom Bundesamt für Metrologie und Akkreditierung (METAS), Bern-Wabern, der Eidg. Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz (EAWAG), Dübendorf, und dem Bundesamt für Bauten und Logistik (BBL), Bern getragen .
An der Kupferfassade der METAS-Erweiterungsbauten wurde in
einem europaweit einmaligen Forschungsprojekt die Kupferabschwemmung der Fassade
ermittelt und der Wirkungsgrad der eingesetzten Filterschicht untersucht. (Bild:
METAS)
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Schematische Darstellung der Versuchsanlage. (Illustration: EAWAG) |
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Einbau der
Filterschicht. |
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Aufbau der Filterschicht.
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Medieninformation
Fassade (9 MB)
Filterschicht
(9 MB)
