Aufmerksamen Beobachtern ist das Phänomen sicher schon aufgefallen: dünnes Furnier wellt oder biegt sich bei wechselnder Luftfeuchtigkeit.

Ebenso ein Tannenzapfen, der sich selbstständig öffnet und schließt.

Sich diese Phänomen für architektonische Anwendungen zu nutzen zu machen, ist ein faszinierender Ansatz. Vor allem weil es jetzt gelungen ist, die Forschung im Bereich der technischen Umsetzung ein gutes Stück voran zu bringen. Das entwickelte Holzfurnier-Verbundsystem verbindet Wissen und Verfahren aus der Natur mit technischen 3D-Druck Fertigungsmethoden zu einem neuartigen Materialverbund.

Am Institut für Computational Design in Stuttgart werden verschiedene Transfermöglichkeiten erforscht, wie sich biologische Grundlagen in Architektursysteme übertragen lassen. Im Gegensatz zu herkömmlichen technischen Systemen, die sich auf diverse funktionelle Komponenten (Sensoren, Aktoren und Steuerungen) verlassen, verlassen sich biologische Systeme auf differenzierte Materialien und strukturierte Materialsysteme, die zur gleichen Zeit Sensor, Aktor und Regler sind.

Die hier gezeigten Modelle konzentrieren sich auf die Verwendung der Dimensionsänderung der hygroskopischen Komponenten in Kombination mit dem 3D-Druckmaterial-System, um eine Formänderung in Abhängigkeit von den Schwankungen der externen relativen Feuchtigkeit auszulösen.

Der Ansatz und die ersten Prototypen zeigen, dass dieser smarte Materialverbund noch viel Entwicklungspotential in sich trägt. Bleibt zu hoffen dass daran weiter entwickelt und geforscht wird und evtl. sogar ein „simples“ neues Produkt, Material oder System unsere immer technischer werdende Welt bereichert, in dem es so logisch und „einfach“ funktioniert.

Projektteam:
ICD-Institut für Computational Design, Universität Stuttgart
Prof. Achim Menges, David Correa, Steffen Reichert