Und wieder einmal gelang es dem Institute for Computational Design (ICD) und dem Institute of Building Structures and Structural Design (ITKE) der Universität Stuttgart einen Forschungspavilion zu errichten, der angenomme Grenzen überschreitet und der Architektur eine ganz neue Tür öffnet. Zum ersten mal wird hier das Nähen von Holzelementen auf einen architektonischen Maßstab skaliert.
Unter Leitung von Prof. Achim Menges (ICD) und Prof. Jan Knippers (ITKE) forschten und gestalteten Mitarbeiter und Studenten in einem interdisziplinärem Team aus Architekten, Ingenieuren, Biologen und Paläontologen. Der diesjährige research pavilion basiert auf Untersuchungen von natürlichen, segmentierten Plattenstrukturen und einem neuartigen, robotorgestützten Fertigungsprozess, der dünne Sperrholzlagen zusammennäht.
Als biologisches Vorbild diente dabei der Sanddollar (Clypeasteroida), ein Seeigelart, dessen zweiwandiger Schale dem Meeresbewohner eine enorme Stabilität bei gleichzeitig geringem Gewicht verleiht. Auch einige weitere Details wurden beim Sanddollar abgeschaut, wie z.B. eine Keilzinkenverbindung zwischen den Plattenelementen, die tragende Säulenstruktur und die Konstruktion um Öffnungen zwischen den Segmenten.
Das Konstrukt ist aus 151 unterschiedlichen Segmenten zusammengesetzt, die zwischen zwei Wänden einen Hohlraum aufmachen. Die dünnen Sperrholzplatten werden ganz individuell zusammengeleimt, wodurch sie je nach Anforderung verschieden elastische Eigenschaften erhalten. Mittels eines computergesteuerten Robotorarms und einer Industrienähmaschine werden die flachen Platten zunächst zu einem zweiwandigen Element zusammengenäht. Im zweiten Schritt wird eine mit Ösen versehende PVC-Folie aufgenäht, durch die dann später ein Strick gefädelt wird und die Verbindung zwischen den Elementen darstellt.
Der Forschungspavilion befindet sich aktuell auf dem Campus der Universität Stuttgart, ist 780 kg schwer, bespielt 85 m² Fläche und überspannt eine Distanz von 9,3 m. Damit ergibt sich ein durchschnittliches Gewicht von 7,85 kg/m². Er ist Teil einer Serie von Forschungspavilions, die das Potential von computerbasiertem Design, Simulation und Herstellung in der Architektur aufzeigen sollen.
Fotos: Roland Halbe, ICD/ITKE Universität Stuttgart.
