Metas Bundesamt für Metrologie und Akkre
Europaweit einmaliges Forschungsprojekt
Bern-Wabern (ots)
Umweltverträglicher Metalleinsatz im Bau
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.
Witterungseinflüsse und atmosphärische Schadstoffe bewirken, dass Metalloberflächen auf Dächern und Fassaden korrodieren und Metalle abgeschwemmt werden. Diese Emissionen sind ökologisch problematisch. 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 extra-polierten 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.
Wenn immer möglich auf Kupfer verzichten
Die bei METAS im Einsatz stehende Filterschicht fängt zwar nahezu 100 Prozent der anfallenden Kupferkorrosion auf. Trotzdem empfehlen die Baufachorgane des Bundes, wo immer möglich auf grossflächige Kupferverkleidungen zu verzichten, insbesondere im Dachbereich.
In ihrer neusten Dokumentation zum Thema "Metalle für Dächer und Fassaden" begründet die Fachgruppe Nachhaltiges Bauen der Koordination der Bau- und Liegenschaftsorgane des Bundes (KBOB, siehe Kasten) diese Empfehlung mit den anfallenden Altlasten in den Filtern, deren sachgerechte Entsorgung zum heutigen Zeitpunkt nicht gewährleistet werden kann. Die gleiche Problematik besteht in grösserem Ausmass bei Schacht- und Muldenversickerungen. Aufgrund hoher Abschwemmraten gilt die Empfehlung auch für Titanzink. Hingegen sind Aluminium und Chromnickelstahl sehr korrosionsbeständig und geben dadurch weniger umweltbelastende Stoffe ab.
Auch bei kleinflächigen Anwendungen - etwa bei Dachrinnen, Ablaufrohren oder Einfassungen - empfiehlt die KBOB, wenn immer möglich Werkstoffe einzusetzen, die ein besseres Abschwemmverhalten als das von Kupfer und Titanzink aufweisen, wie etwa Chromnickelstahl. Auf den Einsatz von Blei sollte gänzlich verzichtet werden, hält die Fachgruppe Nachhaltiges Bauen der KBOB fest.
Die Empfehlung "Metalle für Dächer und Fassaden" ist in Zusammenarbeit mit BUWAL, EAWAG und EMPA entstanden. In einer umfassenden Dokumentation wird das Belastungspotenzial der Metalle aufgezeigt, das aufgrund der von der EMPA ermittelten Abtrags- und Abschwemmraten berechnet wurde.
KBOB-Mitteilungen und -Empfehlungen können bezogen werden beim KBOB-Sekretariat, Holzikofenweg 36, 3003 Bern, Tel. 031 325 50 63, KBOB@bbl.admin.ch. Die Dokumente sind auch unter www.admin.ch/kbob abrufbar.
Kasten
KBOB - Vereinigung der öffentlichen Bauherren
"Ressourcen sparen und Qualität steigern" lautet die übergeordnete Zielsetzung der Koordination der Bau- und Liegenschaftsorgane des Bundes (KBOB), in der die öffentlichen Bauherren der Schweiz vereinigt sind. Die KBOB wurde 1968 als Koordinationsgremium der Bauorgane des Bundes gegründet. Heute hat sie die Aufgabe, die Interessen ihrer Mitglieder als Bauherren sowie Liegenschaftseigentümer zu wahren. Unter anderem vertritt die KBOB dabei die entsprechenden Belange gegenüber der Bauwirtschaft und ist zugleich ihr Ansprechpartner im Baubereich. Von besonderer Bedeutung sind für die KBOB die Bereiche Beschaffungs- und Vertragswesen, Nachhaltiges Bauen, Teuerungsabgeltung auf Bauleistungen sowie Dienstleistungen der Planer.
Zusammen mit ihren Mitgliedern will die KBOB den wirtschaftlichen Einsatz öffentlicher Mittel über den gesamten Lebensweg der Immobilien unter Berücksichtigung kultureller und ökologischer Aspekte des Bauens sicherstellen. Zu den Mitgliedern gehören das Bundesamt für Bauten und Logistik (Vorsitz), der Generalstab, das Bundesamt für Armeematerial und Bauten der Gruppe Rüstung, der ETH-Baubereich, das Bundesamt für Verkehr, die Bau-, Planungs- und Umweltschutz-Direktorenkonferenz sowie der Schweizerische Städteverband (SSV).
Die Fachgruppe Nachhaltiges Bauen, in der unter anderem das BUWAL vertreten ist, verfasst Grundlagen im Bestreben, den Prozess der nachhaltigen Entwicklung bei Bauleistungen zu fördern. Ihre Empfehlungen werden von der KBOB herausgegeben und von der Interessengemeinschaft privater professioneller Bauherren (IPB) übernommen.
Bild METAS-Erweiterungsbauten
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)
Schematische Darstellung der Versuchsanlage. (Illustration: EAWAG)
Text, Bilder und Illustrationen können von www.metas.ch/de/medien heruntergeladen werden.
Kontakt:
Christian Antener
Bundesamt für Metrologie und Akkreditierung (METAS)
Lindenweg 50
3003 Bern-Wabern
Tel. +41 31 32 33 489,
E-Mail: christian.antener@metas.ch
Bettina Hahnloser / Gregor Saladin
Bundesamt für Bauten und Logistik (BBL)
Holzikofenweg 36
3003 Bern
Tel. +41 31 325 50 03
E-Mail: info@bbl.admin.ch
Yvonne Uhlig,
Eidg. Anstalt für Wasserversorgung,Abwasserreinigung und
Gewässerschutz (EAWAG),
Ueberlandstrasse 133
8600 Dübendorf
Tel. +41 1 823 53 92
E-Mail: yvonne.uhlig@eawag.ch