Leichtbau trifft …. Bionik – ganz aktuell: Die Bundesgartenschau Heilbronn greift in diesem Jahr zum ersten Mal das Thema Architektur und urbanes Leben in Zusammenhang mit der Gartenausstellung auf. Klimawandel, knapper werdende Ressourcen sowie ein starkes Wachstum sind nur drei der Herausforderungen, die das Bild der Metropolen verändern werden. Die Antwort darauf muss sein, den Ressourcenverbrauch zu reduzieren. Die Lösung: Leichtbau. Im Rahmen der Bundesgartenschau haben das ICD und ITKE der Universität Stuttgart zwei Pavillonbauten entwickelt, für deren Design die Natur als Vorbild diente (Bionik).
Bild oben: Bionische Vorlage des Holzpavillons auf der BUGA Heilbronn ist die segmentierten Schale eines Seeigels. (Quelle: Leichtbau BW)
„Wir wagen mit diesem neuen Bundesgartenschau-Format in Heilbronn 2019 ein Experiment. Aber wir sind überzeugt, dass wir uns mit unserem Konzept, Gartenthemen und Zukunftsthemen parallel zu spielen, auf einem zukunftsweisenden und erfolgreichen Weg bewegen.“
(Hanspeter Faas, Geschäftsführer der Bundesgartenschau Heilbronn 2019 GmbH)
Bionischer Faserpavillon
Das Übertragen von Leichtbauprinzipien aus der Natur, zum Beispiel das lastgerechte Ausdifferenzieren von Material und Strukturen, ermöglicht es in Verbindung mit digitalen Planungs-, Simulations- und Fertigungsverfahren neue Konstruktionsformen für die Architektur zu entwickeln. So besteht die Tragstruktur des Faserpavillons aus Faserverbundkomponenten, deren individuelle Strukturen aus Glasfasern und Kohlestofffasern in einem automatisierten Fertigungsprozess durch Roboter hergestellt werden. Geometrie und Faseranordnung jedes einzelnen der 60 Bauteile sind spezifisch an die genauen Anforderungen angepasst. Dabei entstehen leistungsfähige Leichtbau-Werke mit einer einzigartigen, architektonischen Wirkung.
Bionischer Holzpavillon
Plattenstrukturen sind eine besonders interessante Art der Konstruktion in der Natur. Biologische Vorbilder zeichnen sich durch Segmente mit spezifischen Funktionen und differenzierten Formen aus. Entwurf, Konstruktion und Fertigung segmentierter Schalentragwerke basierend auf bionischen Prinzipien werden seit vielen Jahren erforscht.
Zudem hatte sich das Forschungsteam des ITEK eine besonderes Aufgabe gestellt: Mit der gleichen geringen Holzmenge pro Quadratmeter wie beim 2014 vom selben Projektteam für die Landesgartenschau in Schwäbisch Gmünd gebauten Forstpavillon sollte eine Schale gebaut werden, die die dreifache Spannweite erreicht. Diese Struktur sollte zudem vollständig wiederverwendbar konstruiert werden.
Die weitspannende Tragkonstruktion des einzigartigen Leichtbaus wurde computerbasiert entworfen und robotergestützt gefertigt. Die Form eines jeden Segments und die Ausführung einer leistungsfähigen Verbindung waren dabei von besonderer Bedeutung. Die Segmente des Holzpavillons auf der Bundesgartenschau wurden erstmals als hohle Kassetten ausgeführt, die in einem robotischen Vorfertigungsprozess aus Platten und Balken zusammengefügt wurden. Der Holzpavillon besteht aus 400 solcher Kassetten und überspannt einen Veranstaltungsraum 25 m weit.
Da die Segmente nicht stoffschlüssig miteinander verbunden werden, wurde die Tragwerkskonstruktion mit EPDM-Dichtungsplanen von Carlisle CM Europe abgedichtet, die besonders witterungs- und alterungsbeständig sind. Das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum bescheinigt den Abdichtungen eine Gebrauchsdauer von über 50 Jahren. Die Planen wurden wegen der Brandgefahr per Heißluft verschweißt und nur punktuell verklebt, um die Lage während der Montage zu sichern.
An Beispiel der Abdichtung des Bauwerks ist zu erkennen, dass neue Leichtbaustrukturen auch kreative Lösungen der übrigen Gewerke nach sich ziehen. Die Sonderausstellung „Die Leichtbaupavillons der BUGA – Hintergrund und Entstehungsgeschichte“ vom 11. bis 22. September auf der Bundesgartenschau in Heilbronn beantwortet Fragen wie: „Was ist Leichtbau?“ und „Was macht die beiden Pavillon-Konstruktionen so besonders?“. Die Veranstalter, das ICD und das ITKE der Uni Stuttgart, die LeichtbauBW GmbH und raumprobe OHG haben zu diesen Themen und den weiteren Details der Leichtbau-Bauwerke Informationen auf Lager.
Quelle und weitere Infos: Baustoff-Partner, BUGA Heilbronn, Leichtbau BW
Autor: Christine Koblmiller, Redakteurin, Gründerin, Fachjournalistin aus Leidenschaft
Mit dem Metamagazin Leichtbauwelt.de hat sie 2018 den Schritt in die Selbständigkeit gewagt und mit Leichtbauwelt ein neues Medienformat geschaffen.
Christine Koblmiller ist seit 1995 Redakteurin für technische B2B-Fachzeitschriften. Für diese Fachmagazine der SVHFI (Süddeutscher Verlag Hüthig Fachinformation) hat sie als eBusiness-Projektmanager Industrie den Online-Bereich maßgeblich mitgestaltet und schon 2001 crossmediale Angebote eingeführt. Mehr über Christine Koblmiller unter Conkomm, auf Xing oder LinkedIn.
„Leichtbau fasziniert und begeistert Techniker. Ich bin überzeugt davon, dass der Markt für ein Angebot wie Leichtbauwelt.de reif ist.“
Comments are closed, but trackbacks and pingbacks are open.