Stahl, Edelstahl, Cortenstahl

Seit Ende des 19. Jahrhunderts lösten Stahlkonstruktionen die bis dahin verbreiteten schmiedeeisernen Konstruktionen ab. Eine der bekanntesten frühen Vorhangfassaden aus Stahl und Glas ist die der Fagus-Werke in Alfeld. Möglich waren die verglasten Ecken durch ein innenliegendes Tragwerk, an dem die Fassade aus schmalen Stahlprofilen aufgehängt ist.

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Stahl

Stahl wird aus weißem Roheisen unter Zugabe von Legierungselementen bzw. Schrott hergestellt. Seine Dichte beträgt 7,8 g/cm³ und ist damit dreimal höher als die von Aluminium. Aufgrund seines hohen Elastizitätsmoduls lassen aus Stahl weit gespannte Fassaden mit schlanken Profilen fertigen. Stahl kann nicht nur als konstruktives Element, sondern auch als flächige Verkleidung zum Einsatz kommen:

• Bleche bzw. Feinbleche mit 0,35 bis 3,00 mm Stärke werden zu Strangpressprofilen, Trapezblechen, Kassetten oder Paneelen verarbeitet. Als solche lassen sich beispielsweise als vorgehängte, hinterlüftete Bekleidung montieren. Darüber hinaus können sie als Deckschichten von Sandwichpaneelen dienen.
• Warm- und kaltgewalzte Profile kommen bei Pfosten-Riegel-Konstruktionen, bei Fenstern und Türen sowie in verschiedensten Unterkonstruktionen zum Einsatz. Im Fensterbau werden heute in der Regel thermisch getrennte Stahlprofile verwendet, um den bauphysikalischen Anforderungen zu genügen.

Stahl ist generell ein dauerhafter Werkstoff und kann unter geringem Energieaufwand wiederaufbereitet werden. Allerdings muss Stahl vor Korrosion geschützt werden, etwa durch Feuerverzinkung im Tauchbad- oder Spritzverfahren oder durch Legierverzinkungen mit Aluminium und Zink. Zusätzlich kann die Stahloberfläche mit Kunststoff in Form einer Flüssig- oder Folienbeschichtung geschützt werden. 

Beim Zusammenbau mit anderen Metallen müssen diese vor Kontaktkorrosion geschützt werden. Aufgrund der geringen Wärmeausdehnung von Stahl (Wärmeausdehnungskoeffizient: 12,0 x 10^-6 K^-1) sollte auf zwängungsfreie Konstruktionen im Zusammenspiel mit anderen Metallen geachtet werden.

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Edelstahl

Im Gegensatz zu Stahl kann der hochlegierte Edelstahl ohne weitere Beschichtungen im Freien eingesetzt werden, sofern die Korrosionsgefahr durch salzhaltige Luft oder Ähnliches gering ist. Edelstahl bzw. nicht rostender Stahl enthält rund 12 % Chrom, zum Teil Nickel oder Molybdän und hat eine Dichte von 7,9 g/cm³. Er wird in unterschiedlichen Funktionen in Fassaden eingesetzt:

• Profile in Fenster- und Türkonstruktionen
• Fassadenbekleidungen (Well, Trapez- und Kassettenprofile, Lochblech)
• Sandwichelemente
• Punkthalter in punktgehaltenen Fassadenkonstruktionen
• Unterkonstruktionen
• Streckmetall und Gewebe
• Verbindungs- und Befestigungselemente
• Beschläge

Die farbliche Gestaltung von Edelstahloberflächen erfolgt durch Tauchen in Chrom-Schwefelsäure-Lösungen. werden farblich gestaltet. Weitere Oberflächenbearbeitungen sind Schleifen, Glasstrahlen, Ätzen und Emaillieren. Die verschiedenen Edelstahlsorten sind in Werkstoffnummern und genormten Kurzbezeichnungen unter Angabe der genauen Legierungsbezeichnung benannt. Ein Beispiel: Die Werkstoffnummer 1.4301 besagt, dass es sich um Stahl handelt (Zahl 1 vor dem Punkt) und dass er nicht rostet (Zahl 4 hinter dem Punkt). Die letzten drei Ziffern sind Zählnummern. Die genormte Kurzbezeichnung lautet in diesem Fall: X5CrNi18-10. Dabei steht X5 für einen Kohlenstoffgehalt von 0,05 %, während Chrom und Nickel zu 18 % bzw. 10 % enthalten sind.

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Cortenstahl

Cortenstahl, auch Corten-Stahl, Cor-Ten-Stahl oder Kortenstahl, ist die Handelsbezeichnung für einen niedriglegierten, wetterfesten und schweißbaren Feinkornbaustahl. Äußerlich scheint Cortenstahl zu rosten, es bildet sich dabei jedoch eine Deckschicht, die den niedrig legierten Stahl wetterfest macht. Dieser Prozess beginnt nach wenigen Wochen und dauert bis zu drei Jahre. Die Haltbarkeit von Cortenstahl ist abhängig vom örtlichen Klima, der Exponiertheit der Bauteile sowie der Schadstoffbelastung der Luft. Bei besonderem Chemikaliengehalt oder bei andauernder Feuchtigkeit ist ein Oberflächenschutzanstrich zu empfehlen. 

Die Stahltafeln zw. -bleche sind Stärken von 1,0 bis 12,5 mm erhältlich. Als Unterkonstruktion für Beim Einsatz als Fassadenbekleidungen sollte die Unterkonstruktion ebenfalls aus Cortenstahl oder nichtrostendem Stahl bestehen, um eine Korrosion der tragenden Elemente auszuschließen. Wegen der mitgeführten Rostpartikel Läuft Regen- oder Tauwasser über Cortenstahl ab, können die mitgeführten Rostpartikel die darunterliegenden Bauteile verfärben.

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