Carbon- und Glasfasern
Die Institute ICD und ITKE des Exzellenzclusters IntCDC der Uni Stuttgart forschen seit Jahren an Tragelementen aus robotisch gewickelten Fasern. Für die letztjährige Architekturbiennale in Venedig haben sie daraus erstmals keinen Pavillon, sondern ein Haus gebaut.
Text: Friedrich, Jan, Berlin
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Ein Roboter wickelt Glasund Carbonfasern zu Wänden und Decken der Maison Fibre.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/
Ein Roboter wickelt Glasund Carbonfasern zu Wänden und Decken der Maison Fibre.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/
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Insgesamt 23 Kilometer Glasfasern und 20 Kilometer Carbonfasern wurden für das zweigeschossige Bausystem verarbeitet.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
Insgesamt 23 Kilometer Glasfasern und 20 Kilometer Carbonfasern wurden für das zweigeschossige Bausystem verarbeitet.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
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Wand- und Deckenelemente der Maison Fibre auf dem Weg zur Biennale.
Foto: Filippo Ferrarese
Wand- und Deckenelemente der Maison Fibre auf dem Weg zur Biennale.
Foto: Filippo Ferrarese
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Die Integration der Backsteinsäulen der Corderie dell’Arsenale soll betonen, ...
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
Die Integration der Backsteinsäulen der Corderie dell’Arsenale soll betonen, ...
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
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... dass das neuartige Bausystem auch mit uraltem Bestand interagieren kann.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
... dass das neuartige Bausystem auch mit uraltem Bestand interagieren kann.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
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Im Vergleich zu einer konventionellen 20 Zentimeter starken Betonplatte ist die Faserverbundkonstruk-
tion 50 Mal leichter, rechnet man die Bodenplatten aus Holz hinzu immer noch 21 Mal.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
Im Vergleich zu einer konventionellen 20 Zentimeter starken Betonplatte ist die Faserverbundkonstruk-
tion 50 Mal leichter, rechnet man die Bodenplatten aus Holz hinzu immer noch 21 Mal.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
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Auf der Biennale wurde in der Installation eine Ausstellung zur Forschung der Institute gezeigt.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
Auf der Biennale wurde in der Installation eine Ausstellung zur Forschung der Institute gezeigt.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
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Der Roboter wickelt die in Harz getränkten Carbon- und Glasfasern auf einem Wickelrahmen in die Form der Tragelemente. Nach dem Trocknen und Aushärten des Harzes sind sie stabil.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
Der Roboter wickelt die in Harz getränkten Carbon- und Glasfasern auf einem Wickelrahmen in die Form der Tragelemente. Nach dem Trocknen und Aushärten des Harzes sind sie stabil.
Foto: ICD/ITKE/IntCDC/Universität Stuttgart
Carbon- und Glasfasern
Die Institute ICD und ITKE des Exzellenzclusters IntCDC der Uni Stuttgart forschen seit Jahren an Tragelementen aus robotisch gewickelten Fasern. Für die letztjährige Architekturbiennale in Venedig haben sie daraus erstmals keinen Pavillon, sondern ein Haus gebaut.
Text: Friedrich, Jan, Berlin
Inzwischen ist auch dem Letzten, der mit dem Bauen zu tun hat, klar geworden, dass wir nicht so weiterbauen können wie bisher. Bauen muss langfristig klimaneutral, kurz- bis mittelfristig zumindest entscheidend weniger klimaschädlich werden. Und wir müssen beim Bauen viel sparsamer mit Ressourcen umgehen. Um das zu bewerkstelligen, braucht es neue Bauweisen und neue Materialien. Oder eine Besinnung auf alte, aus der Mode gekommene Bauweisen und Materialien. Oder eine Kombination aus beidem.
Wie solche neuen Bauweisen aussehen können, wenn man die Möglichkeiten avancierter digitaler Planungs- und Fertigungsmethoden ausreizt, und vor allem auch, wie eine Architektur aussehen könnte, die man auf diese Art entwirft und baut – mit diesen Fragen beschäftigen sich an der Uni Stuttgart seit inzwischen mehr als zehn Jahren der Architekt Achim Menges, Leiter des ICD – Institut für computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung, und der Tragwerksplaner Jan Knippers, Leiter des ITKE – Institut für Tragkonstruktionen und konstruktives Entwerfen. Seit 2019 sind beide Institute Teil des neu gegründeten Exzellenzclusters der Uni Stuttgart „Integratives computerbasiertes Planen und Bauen für die Architektur“ (IntCDC).
Menges’ und Knippers’ gemeinsamer Forschung liegen die, wenn man so will, klassischen Prinzipen des Leichtbaus zu Grunde, wie er traditionell in Stuttgart beheimatet ist – also zuvorderst das Wissen darum, dass man Material am wirkungsvollsten einsparen kann, indem man die Geometrie einer Konstruktion entsprechend ih-rer Belastung optimiert. Die Schwierigkeit, dass solche Geometrien stets besonders kompliziert zu bauen sind (weil selten rechtwinklig), lässt sich inzwischen mithilfe digitaler Fertigungswerkzeuge wie 3D-Drucker und Roboter gut in den Griff kriegen. Menges und Knippers forschen in zwei Richtungen: Zum einen entwickeln sie leistungsfähige, materialsparende Konstruktionen aus Holz. Zum anderen untersuchen sie die Möglichkeiten, die sich auftun, wenn man Tragwerke in Faserstrukturen auflöst und sie entsprechend konstruiert; in der Natur besteht fast jede Konstruktion aus Faserstrukturen.
Auf diese Weise haben ICD und ITKE zusammen mit weiteren Partnern in den vergangenen Jahren eine ganze Reihe experimenteller Pavillons verwirklicht (
Bauwelt 23.2018 und
Bauwelt 10.2019). Aber selbstverständlich ist es nicht das Ziel dieser Forschung, immer weitere, immer avanciertere Pavillons zu bauen, sondern die entwickelten neuartigen Prinzipien ins „normale Bauen“ zu überführen. Die Frage „Wie wird daraus eigentlich ein Haus?“ steht stets im Raum.
Eine Antwort gaben Menges und Knippers auf der Architekturbiennale Venedig 2021, wo Kurator Hashim Sarkis sie zur Hauptausstellung „How Will We Live Together?“ eingeladen hatte. Ihre bis an die Grenzen der Filigranität getriebene Installation mit dem Namen „Maison Fibre“, deren Einzelteile von Stuttgart nach Venedig verschifft worden waren, sollte einerseits ein Denkmodell darstellen. Ein Denkmodell, was ein Haus auch sein könnte, wenn wir unsere traditionelle Vorstellung von einem Haus hinter uns ließen. Andererseits ist die begehbare Struktur auch in materieller Hinsicht ein Haus – in dem Sinne, dass Menges und Knippers dieses Mal ihre Roboter Carbon- und Glasfasern nicht wie bisher zu gebogenen Elementen für ein Dachtragwerk hatten wickeln lassen, sondern zu tragfähigen Wand- und Deckenelementen. Die Maison Fibre nimmt nicht nur mit ihrem Namen Bezug auf Le Corbusiers Maison Dom-Ino, sondern entspricht auch mit der Größe ihrer Geschossfläche dem historischen Vorbild. Allerdings ist ihr Gewicht im Vergleich zu diesem um das Fünfzigfache reduziert.
Die Architekturbiennale 2021 ist längst vorüber, die Maison Fibre wieder demontiert und zurück nach Stuttgart gebracht worden. Auf dem Uni-Campus möchte man sie – so ist es geplant, aber noch nicht abschließend finanziert – wieder zusammensetzen. Damit aus der Installation zu guter Letzt tatsächlich ein Haus wird, soll sie in eine filigrane Glasfassade eingehüllt werden.
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