Ausgabe 12/2000, Seite 8 f.


Klempner


Metalle für Klempnerarbeiten

Teil 4: Der Werkstoff Aluminium

Der 2. und 3. Teil unserer Berichtsfolge behandelte in ikz praxis 10/2000 und 11/2000 die Werkstoffe Zink und Kupfer. Heute wenden wir uns dem Metall Aluminium und seinem Einsatz in der Bauklempnerei zu.

Bild 1: Klempnertechnische Anwendung von Aluminium bei einem großen Kuppeldach mit Laterne.

Leichtigkeit im Zeichen des Fortschritts

Aluminium, das leichte Metall, Kurzzeichen Al, hat viele Anwendungsgebiete. In der Bauklempnerei ist es ein relativ "junges" Metall, dessen Einsatz im Bedachungs- und Klempnerbereich (Blech und Band) etwa in den 30er-Jahren dieses Jahrhunderts beginnt. Erste Versuche fanden allerdings schon früher, nämlich im ausgehenden 19. Jahrhundert statt. Bekannt ist die historische Kirchenkuppel von San Gioacchino in Rom, die Baumeister Lorenzo de Rossi im Jahr 1897 erstmals mit Aluminium decken ließ. Heute gehört Aluminium zu den gängigen Klempnermetallen und Bedachungswerkstoffen.

Fakten zu Werkstoff

Zur großtechnischen Produktion von Aluminium dient der Ausgangsstoff Bauxit, ein Verwitterungsprodukt aus Kalk- und Silikatgestein mit hohem Gehalt an Aluminiumoxid. Die Herstellung umfasst zwei Schritte: zuerst wird aus Bauxit Aluminiumhydroxid durch Druck und Hitze gewonnen und zu Aluminiumoxid (Tonerde) gebrannt. In der zweiten Gewinnungsstufe (Elektrolyse) wird eine Schmelze aus Tonerde und dem Flussmittel Kryolith mittels elektrischen Stroms in Sauerstoff und flüssiges Aluminium getrennt. Zwei Tonnen Aluminiumoxid ergeben eine Tonne Primäraluminium.

In der Klempnertechnik kommt schwerpunktmäßig Aluminiumblech und -band in sogenannter "Falzqualität" (1/8 bis 1/4 hart) zur Anwendung. Die praxisübliche Materialdicke für Doppelstehfalzdächer ist 0,7mm. Die Legierungsbezeichnung lautet AlMn 1 Mg 0,5, Falzqualität H 41. Für profilierte Aluminium-Bauelemente wird die Legierung AlMn 1 Mg 1 (mit höherer Festigkeit) eingesetzt.

Bild 2: Wohnhaus mit aluminiumgedecktem Mansarddach.

Materialeigenschaften und Oberflächen

Aluminium ist witterungs- und korrosionsbeständig und damit langlebig und unempfindlich gegen Umwelteinflüsse. Auf walzblankem Material bilden sich durch Bewitterung natürliche Schutzschichten, die die Abtragung des Metalls durch atmosphärische Korrosion sehr niedrig halten. Heute werden vielfach oberflächenbehandelte Aluminiumqualitäten verarbeitet, die sowohl gestalterische Ansprüche erfüllen als auch verlängerte technische Lebensdauer und weitgehende Unempfindlichkeit gegen schädigende Umwelteinflüsse bieten.

Aluminium ist eines der leichtesten Baumetalle. Das bringt Vorteile, zum Beispiel bei Lagerhaltung, Transport und Verarbeitung. Ebenfalls vorteilhaft sind die guten Umformeigenschaften, die bei seinem Einsatz in der Klempnertechnik die Verarbeitung erleichtern.

Lieferformen

Für Metallbedachungen, Außenwandbekleidungen, Fassaden und andere klempnertechnische Anwendungen wird Aluminium als Blech und Band (Tafeln und Coils) sowie in Form von Profiltafeln, zum Beispiel Klemmrippenprofile, Trapez- und Wellprofile, eingesetzt. Außer walzblankem Material gewinnen oberflächenbehandelte bzw. -veredelte Qualitäten im Bauwesen immer mehr an Bedeutung. Hier ist vor allem mit Lacken bandbeschichtetes Aluminium, wie zum Beispiel "Farbaluminium", von Bedeutung. Außer Halbzeugen sind natürlich alle erforderlichen Fertigteile und entsprechendes Zubehör sowie zahlreiche Systemkomponenten zu nennen. Dazu gehören Dachrinnen, Regenfallrohre, Mauer- und Fensterbankabdeckungen, Dachrandblenden und weitere Teile.

Bild 3: Wohn- und Geschäftshaus mit großflächiger, gefalzter Aluminiumbedachung.

Anwendungsgebiete

Im Bereich der Bauklempnerei haben Aluminiumbauteile ein großes Anwendungsspektrum. Es reicht von den verschiedenen Ausführungen der Metallbedachung und Fassadenbekleidung über die Dachentwässerung bis zu An- und Abschlüssen, sogenannten Verwahrungen, Mauer-, Attika- und Außenfensterbankabdeckungen. Im Industrie- und Verwaltungsbau und bei Großobjekten wie Flughäfen beeindrucken die großformatigen Dach- und Fassadenkonstruktionen. Aber auch bei Einfamilienhäusern liegen metallische Dachdeckungen im Trend.

Bild 4: Dachdetail mit Gauben, ausgeführt in Winkelstehfalztechnik.

Klempnertechnische Verarbeitung

Aluminium wird je nach Bausituation und eingesetzter Qualität in den üblichen klempnertechnischen Methoden handwerklich und maschinell verarbeitet. Dazu gehören die gängigen, in der Metallverarbeitung bekannten Umform- und Verbindungstechniken. Unbeschichtetes Aluminium wird, beispielsweise bei Eckausbildungen und Dachdurchführungen, schutzgasgeschweißt. Bauteile aus Farbaluminium werden häufig geklebt. Außer klassischen Falzverbindungen kommen mechanische Verbindungstechniken wie Bohrschraube und Bohrniet zum Einsatz. Je nach auszuführenden Arbeiten gelten die Fachregeln des Handwerks und die Richtlinien der Werkstoffhersteller. Dies ist besonders wichtig bei Falzarbeiten und im Hinblick auf bauphysikalische Forderungen, z.B. bei der temperaturbedingten Längenänderung, bei der Sicherheit gegen Windangriff oder bei dem Eindringen von Niederschlagsnässe.

Technische Daten Aluminium in Falzqualität

Dichte
Schmelzpunkt
Ausdehnungskoeffizient
Zugfestigkeit Rm

2,7 kg/cm3
645 - 665°C
0,024 mm/(m K)
130 - 170 N/mm2

Recycling von Aluminium

Für die Wiedergewinnung des Werkstoffs Aluminium gibt es keine mengenmäßige Beschränkung. Gebrauchte Bauteile und Verarbeitungsreste können zu 100% dem Stoffkreislauf wieder zugeführt werden. Der hohe Materialwert trägt dazu bei, dass schon über 85% Rücklaufraten erreicht werden.

(Fortsetzung folgt)


L i t e r a t u r :

[1] Informationen über den Werkstoff Aluminium. Aluminium Zentrale e.V., Düsseldorf.
[2] Aluminium am Bau. Aluminium Zentrale e.V., Düsseldorf.
[3] Neue Ideen für Dach und Fassade. Alcan Deutschland GmbH, Göttingen.
Die Serie umfasst sieben Teile, von denen bisher drei erschienen sind:
Teil 1 (Grundlagen): Ausgabe 9/2000
Teil 2 (Titanzink): Ausgabe 10/2000
Teil 3 (Kupfer): Ausgabe 11/2000


B i l d e r :  Alcan Deutschland GmbH, Göttingen
Aluminium Zentrale e.V., Düsseldorf
Hoogovens Aluminium Bausysteme GmbH, Koblenz


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