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Dreifach isoliert am Südpol

19.12.2013

Die Antarktis: Das sind bis zu minus 70 Grad Celsius, 260 km/h schnelle Winde und24 Stunden Tageslicht. In dieser unwirklichen Umgebung wurde die neue Forschungsstation Bharati errichtet. Eine außergewöhnliche Herausforderung für Planer, Bauunternehmen und Materialien – insbesondere für Glas.

Die indische Polarstation Bharati entstand nach den Plänen des deutschen Konsortiums bof architekten, IMS Ingenieurgesellschaft und m+p consulting im Princess-Elizabeth-Land auf den Larsemann Hills. Mit ihrem Entwurf eines Gebäudes, das an ein Raumschiff erinnert, gewann das Konsortium zusammen mit Heinrich Lamparter Stahlbau den European Steel Design Award 2013 – für das bemerkenswerte und nachhaltige Design sowie die hervorragende Ausführungsqualität unter extremen Witterungsbedingungen.

 

Alles, außer gewöhnlich

Das Projekt „Planung und Bau der Forschungsstation" begann bereits im Jahr 2006, als das Konsortium aus Architektenbüro, Ingenieur- und Haustechnikgesellschaften den Ausschreibungswettbewerb gewann. Nach vielen Treffen und Verhandlungen mit dem indischen Auftraggeber musste es dann sehr schnell gehen: Im Frühjahr 2009 kam das „Go" und die Vorgabe, innerhalb eines Jahres die Pläne für die Station zu erstellen. Ein großes Problem musste bei der Planung für den Aufbau des Gebäudes berücksichtigt werden: das enge Zeitfenster, denn das Gebäude konnte nur in den antarktischen Sommermonaten von November bis März errichtet werden. „Die Lösung lautete: Wir nutzen die eigentlichen Transportmittel – See-container – gleichzeitig als innere Hülle und Tragwerk, montieren diese in Deutschland fertig vor und bauen vor Ort „nur noch" die äußere Hülle darum – sozusagen ein Haus-im-Haus-Prinzip", erklärt Bert Bücking von bof architekten. Die Polarstation wurde mit insgesamt 134 Containern geplant, die alle in Duisburg komplett fertig vormontiert und mit allen notwendigen Wasser- und Elektroleitungen versehen wurden: Als Wohn- und Arbeitsräume, Medizin-, Lounge-, Essbereiche, sogar ein Kino ist integriert. Um große Räume zu schaffen, wurden Containerwände und sogar Eckstützen entfernt – an diesen Stellen fungierte die Fassadenunterkonstruktion als Tragwerk.

 

Schutz gegen Kälte, Wind und Sonne

Die Fassade stellte Architekten und Ingenieure vor große Herausforderungen, denn das Gebäude musste sehr gut gedämmt, windschnittig, vor Schneeverwehungen und hohem Sonneneintrag geschützt sein. Ziel bei der Gebäudedämmung war es, in der Station eine Raumtemperatur von 23 Grad Celsius zu erreichen. Hierfür entwickelte das Unternehmen Christophe Lenderoth GmbH (Glasfassaden und Metallbau) aus Bremen (D) eine Aluminium-Glas-Konstruktion in Pfosten-Riegel-Bauweise, versehen mit insgesamt 207 Quadratmetern hoch wärmedämmendem Dreifach-Isolierglas und elektrisch beheizten Rahmen. Die Außenhülle besteht aus 17 Zentimeter starken, modifizierten Kühlhauspaneelen, die die Container mit einem Abstand von rund 50 Zentimeter umläuft.

Ausgehend von einer Außentemperatur von -40 Grad Celsius sollten Paneele und Dreifach-Isolierverglasung die Temperatur im Zwischenraum auf 10 Grad Celsius erhöhen. Es musste also ein Temperatursprung von 50 Grad Celsius erreicht werden. Peter Fromhold, Objektberater bei Saint-Gobain Glass Deutschland, beriet das ebenfalls am Projekt beteiligte Ingenieurbüro Lehmann & Keller: „Die Vorgaben an das Glas waren klar formuliert: Es musste die derzeit besten Wärmedämmwerte aufweisen. Wir konnten mit ‚SGG Climatop Cool-Lite 174’ in der Ausführung ‚Planitherm Ultra N’ und ‚Ultra N II’ ein Hochleistungsglas anbieten, das mit 0,5 W/m² K nahezu den U-Wert einer gemauerten Wand erreicht". Zusammen mit der zehn Zentimeter starken Mineralwolldämmung an den inneren Containerwänden werden in der Station 23 Grad Celsius erreicht. Da in der Antarktis bis zu 24 Stunden lang die Sonne scheint und sich das Gebäude aufheizen kann, bietet eine spezielle Glasbeschichtung zudem einen selektiven Sonnenschutz: Sie lässt mit einem Transmissionswert von 68 Prozent ein Maximum an Licht ins Innere und schützt gleichzeitig vor UV-Strahlen, die durch das Ozonloch über der Antarktis besonders stark sind. Die Entscheidung für dieses Glas bedeutet viel Helligkeit und angenehme Temperaturen im Innern und damit einen komfortablen Aufenthalt für die Forscher in einer unwirklichen Lebens- und Arbeitswelt.

 

„Form follows function"

Diesem Motto folgend wurde das Gebäude so geplant, dass es den starken Schneeverwehungen und über 250 km/h schnellen Winden standhält. Die Lösung waren Stahlstützen, die das Gebäude „höherlegen", und eine windschnittig angelegte, um 15 Grad geneigte Außenfassade. Ein Modelltest im Windkanal bestätigte die Planer in ihrer Idee – der Bau der Fassadenteile und Stahlstützen konnte beginnen. Nach Abschluss aller Vorarbeiten in Deutschland wurden die Container über Antwerpen und Kapstadt in die Antarktis verschifft. Dort begann die nächste große Herausforderung: Für den Bau der Station hatten Kaefer Construction und Lenderoth nur fünf Monate Zeit. Trotz Sommer liegen die Temperaturen nur wenig über dem Gefrierpunkt, daher musste in der Kürze der Zeit alles passen. Mit einem Mobilkran wurde die geneigte Außenfassade angebracht, die Fenster ließen sich dank exakter Planung ohne Nacharbeiten einsetzen. Acht Personen mussten beim Einbau der großen Fensterfronten anpacken. Insgesamt verbauten die Metallbauer 275 ausgeschäumte Stahl-Fassadenelemente. Ende April 2012 – rechtzeitig zu Beginn des antarktischen Winters – war es dann soweit: Die ersten Forscher des indischen National Centre of Antarctic and Ocean Research konnten die Station beziehen.

Autor:
Redaktion Glas

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