Beschichtung, der Weg zu nachhaltigen Lösungen

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Nachhaltigkeit ist derzeit eines der meistdiskutierten Themen in unserer Branche, aber wohl auch eines der am wenigsten verstandenen. Die unendlichen Interpretationen des Wortes neigen dazu, die eigentliche Bedeutung zu verschleiern, so dass viele nicht wissen, wie Nachhaltigkeit wirklich aussieht.

Die Aufmerksamkeit, die diesem Thema gewidmet wird, und zwar sowohl von Back-End-Entwicklern wie Architekten und Beschichtungsherstellern als auch von Front-End-Nutzern wie Gebäudeeigentümern und Mietern, ist nicht unbemerkt geblieben.

Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde und des U.S. Green Building Council verbrauchen Bau und Betrieb aller Gebäude in den Vereinigten Staaten 72 Prozent der Elektrizitätsressourcen, 29 Prozent des gesamten Energieverbrauchs, 30 Prozent der CO2-Produktion und eine Erhöhung der Temperatur in städtischen Gebieten um 12 Grad durch den Wärmeinseleffekt. Dies sind signifikante Zahlen, bei denen wir uns alle einig sind, dass sie gesenkt werden sollten. Wir schließen uns zusammen, um in allen Bereichen des Bauwesens und der Gestaltung eine Veränderung herbeizuführen.

Angesichts des Ausmaßes, in dem Gebäude die Umwelt beeinflussen, ist es wichtig, dass die Beschichtungshersteller mit gutem Beispiel vorangehen und weiterhin nachhaltigere Produkte und Technologien herstellen. Schauen wir uns einige verschiedene Sektoren innerhalb der Branche an, um zu sehen, wie jeder von ihnen nachhaltige Materialien einsetzt und was dies für die architektonische Entwicklung als Ganzes bedeuten kann.

Nachhaltigkeit in der Bildung

Bildung ist der Nährboden für Weiterentwicklung und Fortschritt in der Zukunft und bildet die Grundlage, die junge Menschen im ganzen Land brauchen, um sich beruflich und privat zu entfalten. Bildungseinrichtungen und -umgebungen bieten diese prägenden Erfahrungen und haben einen Einfluss auf alle, die an ihnen teilnehmen.

Das Thema Nachhaltigkeit hat auch im Bildungsbereich Einzug gehalten, da die Schulen im ganzen Land altern, veraltet sind und renoviert oder einfach neu gebaut werden. Während dieses Prozesses suchen die Vorreiter nach Möglichkeiten, wie ihre Schulen die Schülerschaft vor Ort mit einem nachhaltigeren Ansatz besser unterstützen können. Zu den umwelt- und ressourcenschonenden Merkmalen, die in Bildungseinrichtungen umgesetzt werden, gehören natürliche Beleuchtung, die Verwendung wiederverwendbarer oder recycelter Materialien sowie Metallwand- und -dachplatten zur Verbesserung der Energieeffizienz.

Speziell für Metalldachplatten wurden nachhaltige Beschichtungsformulierungen verbessert, um die Widerstandsfähigkeit des Gebäudes gegenüber den negativen Auswirkungen der UV-Strahlung zu erhöhen und Schmutz und Verfärbungen zu verhindern, was die Lebensdauer eines Gebäudes verlängern kann.

Ein gutes Beispiel für diese Ausrichtung auf Nachhaltigkeit sind der Ausbau der Odyssey Elementary School und des Kankakee Community College.

Die Odyssey-Grundschule war eine von zwei Schulen im Schulbezirk Davis in Farmington, Utah, die eine dringend benötigte bauliche Veränderung im Bildungsbereich erfuhr. Der neue Plan sah 84.785 Quadratfuß an umweltfreundlichen Konstruktionen vor, die der Schule zu einer LEED-Gold-Zertifizierung verhelfen sollten. Durch den Einsatz von 1.200 Sonnenkollektoren, natürlicher Beleuchtung und Metallschindeln, die mit einer Beschichtung versehen sind, die besonders widerstandsfähig gegen UV-Strahlen ist, hat die Schule genau das erreicht. Die Odyssey-Grundschule wurde 2014 eröffnet und ist eine der grünsten Schulen in Utah.

Um die wachsende Zahl von Klassen und die Nachfrage nach einem breiteren akademischen Angebot besser bedienen zu können, plante das Kankakee Community College System die Einrichtung von Außenstellen außerhalb von Kankakee, darunter die North Extension in Bradley, Illinois. Mit dem Ziel, den LEED-Silber-Standard des U.S. Green Building Council oder höher zu erreichen, installierte das Planungsteam viele energieeffiziente Merkmale, darunter isolierte Metallwandpaneele, die für eine hervorragende thermische Effizienz des Gebäudes sorgen. Das Community College wurde im Juli 2014 eröffnet und erhielt als erstes Gebäude in Kankakee County die LEED-Gold-Zertifizierung des U.S. Green Building Council.

Nachhaltigkeit im Gesundheitswesen

Die Gesundheitsbranche verfolgt das Ziel, die öffentliche Gesundheit zu schützen, wiederherzustellen und zu verbessern. Daher ist es für Gesundheitseinrichtungen wichtig, einen Ansatz für die Planung, den Bau und die Instandhaltung von Einrichtungen zu verfolgen, die ein gesundes Umfeld für ihre Patienten und die umliegenden Gemeinden schaffen. Hier kann unsere Branche helfen, denn die Verwendung nachhaltiger Materialien kann die allgemeine Gesundheit eines Gebäudes drastisch verbessern.

Das Jackson Laboratory for Genomic Medicine in Connecticut legte bei seiner Umstrukturierung den Schwerpunkt auf nachhaltige Designmaßnahmen. Das Labor konzentrierte sich auf Energieeffizienz, Umweltqualität in Innenräumen (IEQ) und Standorterhaltung. Außerdem wurden Metallplatten verwendet, die mit einer dauerhaften Beschichtung versehen sind, die der Außenfassade zusätzlichen Schutz bietet und die Lebensdauer des Gebäudes verlängert. Die Verwendung von Metallplatten trug zu den Nachhaltigkeitszielen des Gebäudes bei, da das Metallmaterial selbst aus recycelten Produkten hergestellt ist. Die aufgetragene Beschichtung schützt die Platten, konserviert das Produkt und sorgt dafür, dass sie nicht in einigen Jahren ausgetauscht werden müssen, was den Einsatz zusätzlicher Baumaterialien erforderlich macht.

Als Erweiterung des Children's Hospital of The King's Daughters und Teil des Sentara Princess Anne Medical Campus wurde das Princess Anne Office Building im Jahr 2008 gebaut, um dem wachsenden Bedarf der Organisation mit medizinischen Büros, einem Zentrum für ambulante Operationen, Laboratorien und einem Radiologiebereich gerecht zu werden. Aufgrund der Nähe des Gebäudes zum Atlantischen Ozean wurde das Princess Anne Office Building mit einem Meeresmotiv gestaltet, das sich bis hin zum schrägen Metalldach erstreckt, das dem auflaufenden Meer nachempfunden wurde. Das Metalldach wurde mit einer schützenden, sonnenreflektierenden Beschichtung versehen, die die Energieeffizienz des Gebäudes erhöht und so zur Senkung der Kühlkosten und zur Schonung der Ressourcen beiträgt.

Nachhaltigkeit in öffentlichen Gebäuden

Das Jahr 2015 wurde als das wärmste Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen dokumentiert. Die 10 wärmsten Jahre in der Geschichte sind allesamt seit 1998 zu verzeichnen.¹ Die Bemühungen um eine Verringerung des Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen sind für die Bewältigung dieses Wandels entscheidend.² In öffentlichen Gebäuden, vor allem in kompakten städtischen Gebieten, wird es immer problematischer, wenn zusätzliche Energie für die Kühlung verbraucht wird, da dieser Verbrauch das Problem des städtischen Wärmeinseleffekts noch verschärft. Der städtische Wärmeinseleffekt bezieht sich auf das Risiko erhöhter Temperaturen in städtischen Gebieten im Vergleich zu den umliegenden ländlichen oder natürlichen Gebieten aufgrund der hohen Konzentration von wärmeabsorbierenden Flächen. So sind beispielsweise die Temperaturen in städtischen Gebieten bis zu 12 Grad über die normalen Temperaturen in den nahe gelegenen ländlichen Gebieten gestiegen.

Zu diesem Problem trägt auch die Tatsache bei, dass in den meisten städtischen Gebieten mindestens 20 Prozent der Landfläche mit Dächern bedeckt sind, und dass herkömmliche Dachmaterialien 85 bis 95 Prozent der Wärmeenergie der Sonne absorbieren. Als Teil der Lösung ist der Bedarf an Produkten gestiegen, die den Energieverbrauch reduzieren und deren Umweltauswirkungen stärker berücksichtigt werden. Der weltweite Markt für umweltfreundliche Beschichtungen hat in den letzten Jahren eine steigende Nachfrage verzeichnet und wird voraussichtlich bis 2020 jährlich um 5,1 Prozent wachsen.³

Die Beschichtungsindustrie hat einen ähnlichen Bedarf zur Lösung des Problems einer städtischen Wärmeinsel erkannt und arbeitet an der Formulierung von Beschichtungen mit den höchsten Sonnenreflexionswerten (SR), um eine Lösung zu entwickeln. Sonnenreflektierende Beschichtungen sind so beschaffen, dass sie die Infrarotenergie der Sonne reflektieren, was wiederum die Menge des von einer Außenfläche absorbierten Infrarotlichts reduziert. Dies trägt zur Bekämpfung des städtischen Wärmeinseleffekts bei und kann zu einem geringeren Energieverbrauch für ein Gebäude und damit für eine Stadt führen.

Das Polk Penguin Conservation Center im Zoo von Detroit hat beispielsweise solarreflektierende Beschichtungen verwendet, um das Aussehen eines antarktischen Eisbergs zu erreichen. Mit dem Ziel, den natürlichen eisigen Lebensraum eines Pinguins widerzuspiegeln, installierten die Hersteller rautenförmige Metallplatten und brachten eine einzigartige solarreflektierende Perlglanzbeschichtung auf, die dem Penguin Center ein schönes und energiesparendes Äußeres verleiht. Die Beschichtung besteht zu 70 Prozent aus PVDF-Harzen und bietet einen hervorragenden Schutz vor Schmutz und Verfärbungen sowie eine außergewöhnliche Farbkonsistenz und -erhaltung.

Nachhaltigkeit im Wohnungsbau

Abgesehen von den Bemühungen der Unternehmen um eine nachhaltigere Umwelt, wenden auch Hausbesitzer umweltfreundliche Baupraktiken an, da die Vorteile einer längeren Lebensdauer, von Energie- und Wassereinsparungen und einer besseren Innenraumluftqualität auf der Hand liegen. Diese Vorteile wirken dann wie ein Schmetterlingseffekt, der die Schimmelbildung verhindert, die VOC-Emissionen minimiert und die Lebensdauer der Hausstruktur verlängert.

Ein Hausbesitzer, der auf dem Lande in Kalifornien lebt, wollte sich sowohl verkleinern als auch ein wirklich nachhaltiges Haus bauen. Angetrieben von diesen beiden Zielen entwarf und baute der Eigentümer ein Netto-Null-Metallhaus, in dem effiziente Technologien wie Sonnenkollektoren und geothermische Heizung und Kühlung im gesamten Haus zum Einsatz kommen. Für die Wände und das Dach wählte er isolierte Platten, die einen R-Wert (die Fähigkeit eines isolierten Materials, dem Wärmestrom zu widerstehen) von 42 – aufweisen und damit die kalifornischen Baunormen deutlich übertreffen. Darüber hinaus wurde das Metalldach mit einer solarreflektierenden Beschichtung versehen, was die Energieeffizienz des Hauses weiter erhöht. Die Beschichtung trägt auch zu einer längeren Haltbarkeit des Erscheinungsbildes des Hauses bei, da sie gegen Feuchtigkeit, Ausbleichen, Kreidung, Abrieb und die meisten Chemikalien beständig ist.

Metalldächer sind ein nachhaltiges Verfahren, das aus dem gewerblichen Bereich in den Wohnbereich Einzug hält. Die Verwendung eines Metalldaches allein kann schon zu einem nachhaltigeren Gebäude beitragen, aber wenn es mit einer Beschichtung versehen ist, die sonnenreflektierende Pigmente enthält, vervielfachen sich die Vorteile. Sonnenreflektierende Pigmente tragen dazu bei, die Gesamttemperatur von Strukturen zu senken, während sie gleichzeitig eine außergewöhnliche Haltbarkeit bieten und sowohl den Energieverbrauch als auch den ökologischen Fußabdruck reduzieren. Kürzlich hat ein Einwohner von Indiana den Bau eines neuen Hauses in Angriff genommen. Von Anfang an entschied er sich für ein Metalldach, denn er war sich bewusst, dass dies eine kluge Investition ist, die nur minimale Wartung erfordert und eine lange Lebensdauer hat. Um sein Metalldach noch besser zu schützen, entschied er sich für eine Beschichtung, die das Material über Jahre hinweg vor schädlicher UV-Strahlung schützt und dem gesamten Haus zugutekommt.

Die Zukunft der nachhaltigen Beschichtung

Nordamerika ist weltweit führend bei der Nachfrage nach umweltfreundlichen Baumaterialien – mit einem Anteil von 40 Prozent am Gesamtmarkt^{4 —} und diese Nachfrage spiegelt sich auch in der Beschichtungsindustrie wider.

Innovationen führen dazu, dass nachhaltige Beschichtungen von passiver zu aktiver Leistung und von der Schadensminimierung zur Reparatur und Wiederherstellung von Ressourcen übergehen. Diese Fortschritte werden sich nur weiter verbessern, wenn die Beschichtungshersteller sich die Nachhaltigkeitsziele zunutze machen und Verbesserungen vornehmen, die Produkte liefern, die diese strengen Umweltanforderungen nicht nur erfüllen, sondern sogar übertreffen.

Von: Jeff Alexander, VP für Vertrieb, Abteilung Coil and Extrusion

1 http://www.ncdc.noaa.gov/sotc/summary-info/global/201512

2 https://www.newschool.edu/buildings/sustainability-initiatives/

3 http://www.durabilityanddesign.com/archive/?fuseaction=view&articleid=5865&nl_versionid=1797

4 http://www.durabilityanddesign.com/news/?fuseaction=view&id=12555