ICD/ITKE FORSCHUNGSPAVILLON 2014-15
| Standort | Stuttgart |
| Bauherr | University of Stuttgart |
| Fertigstellung | 2015 |
Der ICD/ITKE Forschungspavillon 2014-15 zeigt Möglichkeiten einer neuen aus der Natur abgeleiteten Leichtbaumethode auf. Hierbei steift ein Roboter eine zunächst weiche, mit Luftdruck gestützte Folienhülle durch von innen aufgeklebte Carbonfasern schrittweise aus. Die so entstandene extrem leichte Faserverbundschale stellt eine sehr materialeffiziente Konstruktion dar und erschließt zugleich auch neue Entwurfsmöglichkeiten für die Architektur.
Das Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD) und das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) setzen mit dem ICD/ITKE Forschungspavillon 2014-15 eine Reihe von Versuchsbauten an der Universität Stuttgart fort, die das Anwendungspotenzial neuer computerbasierter Entwurfs-, Simulations- und Fertigungsverfahren in der Architektur untersuchen. Der Pavillon entstand an der Schnittstelle zwischen der Forschung der beiden Institute und der Lehre im Rahmen des interdisziplinären und internationalen ITECH Master Studiengangs. Er ist das Ergebnis einer anderthalbjährigen Entwicklungsarbeit von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Studierenden aus Architektur, Ingenieur- und Naturwissenschaften.
Am Beginn der Konzeptentwicklung standen Untersuchungen biologischer Konstruktionsprozesse von faserverstärkten Strukturen. Diese sind relevant für Anwendungen in der Architektur, da industrielle Fertigungsprozesse für Faserverbundwerkstoffe auf die Massenfertigung identischer Bauteile ausgelegt sind und somit den wechselnden Anforderungen individueller Bauwerke und deren lastgerechten Auslegung nicht gerecht werden. Biologische Prozesse hingegen formen individuell angepasste faserverstärkte Strukturen auf sehr materialeffiziente und funktional integrierte Weise. Als diesbezüglich besonders interessant hat sich der Netzbauprozess der Wasserspinne (Argyroneta aquatica) herausgestellt. Im Rahmen des Projektes wurde das Netzbauverhalten von Wasserspinnen untersucht, sodass die zugrunde liegenden Verhaltensmuster und Konstruktionsregeln analysiert, abstrahiert und in ein technisches Verfahren übertragen werden konnten.
Der Pavillon dient als Demonstrator für die entwickelten computerbasierten Entwurfs-, Simulations- und Fertigungsmethoden und zeigt das Innovationspotential interdisziplinärer Forschung und Lehre auf. Der Versuchsbau artikuliert den anisotropen Charakter des Faserverbundmaterials als architektonische Qualität und spiegelt die zugrunde liegenden Prozesse in einer neuartigen Textur und Struktur wieder. Das Ergebnis ist somit nicht nur eine besonders material effiziente Konstruktion, sondern auch eine innovative und ausdrucksstarke Architektur.
Eine ausführliche Projektbeschreibung und mehr Bilder befinden sich hier:
https://www.icd.uni-stuttgart.de/de/projekte/icditke-research-pavilion-2014–15/
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PROJEKTTEAM
ICD Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung
Prof. Achim Menges
ITKE Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen
Prof. Jan Knippers
Wissenschaftliche Entwicklung & Projektleitung:
Moritz Dörstelmann, Valentin Koslowski, Marshall Prado, Gundula Schieber, Lauren Vasey
Systementwicklung & Realisierung:
WS13/14, SoSe14, WS14/15: Hassan Abbasi, Yassmin Al-Khasawneh, Yuliya Baranovskaya, Marta Besalu, Giulio Brugnaro, Elena Chiridnik, Tobias Grun, Mark Hageman, Matthias Helmreich, Julian Höll, Jessica Jorge, Yohei Kanzaki, Shim Karmin, Georgi Kazlachev, Vangel Kukov, David Leon, Kantaro Makanae, Amanda Moore, Paul Poinet, Emily Scoones, Djordje Stanojevic, Andrei Stoiculescu, Kenryo Takahashi and Maria Yablonina
WS14/15: Rebecca Jaroszewski, Yavar Khonsari, Ondrej Kyjanek, Alberto Lago, Kuan-Ting Lai, Luigi Olivieri, Guiseppe Pultrone, Annie Scherer, Raquel Silva, Shota Tsikoliya
Mit Unterstützung von: Ehsan Baharlou, Benjamin Felbrich, Manfred Hammer, Axel Körner, Anja Mader, Michael Preisack, Seiichi Suzuki, Michael Tondera
In Zusammenarbeit mit:
Institut für Evolution und Ökologie, Fachbereich Evolutionsbiologie der Invertebraten, Universität Tübingen
Prof. Oliver Betz
Fachbereich Geowissenschaften, Arbeitsgruppe Invertebraten-Paläontologie und Paläoklimatologie, Universität Tübingen
Prof. H. James Nebelsick
Institut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart
Dr. Thomas Stehle, Rolf Bauer, Michael Reichersdörfer
Institut für Flugzeugbau, Universität Stuttgart
Stefan Carosella, Prof. Dr.Ing. Peter Middendorf
PROJEKTUNTERSTÜTZUNG
KUKA Roboter GmbH, GETTYLAB, tat aiRstructures, SGL Carbon SE, Sika Deutschland GmbH, Daimler AG, Walther Spritz- und Lackiersysteme GmbH, Lange+Ritter GmbH, Gibbons Fan Products Ltd, igus® GmbH, Peri GmbH, HERZOG Maschinenfabrik GmbH & Co. KG, AFBW – Allianz Faserbasierter Werkstoffe Baden-Württemberg e.V., Reinhausen Plasma GmbH, Reka Klebetechnik GmbH, HECO-Schrauben GmbH & Co. KG, Airtech Europe S.A., Mack Gerüsttechnik GmbH, RentES, Stahlbau Wendeler GmbH + Co. KG, CARU Containers GmbH, EmmeShop Electronics, STILL GmbH, SH-Elektrotechnik, GEMCO, Zeppelin Rental GmbH & Co. KG