Ein Pavillon, wie aus der Natur gewebt

Wie bereits in architektur.aktuell im November 2019 berichtet, forschen die Professoren Jan Knippers und Achim Menges seit langem an der Optimierung von Bauprozessen. Weniger Ressourcen zu verbrauchen und nachhaltige Entwicklungen zu fördern, sind das Ziel.

Die biologisch abbaubaren Flachsfasern des livMatS Pavillons der Uni Freiburg werden von einer Haut aus Polycarbonat vor der Witterung geschützt. © ICD/ITKE/IntCDC University of Stuttgart, Rob Faulkner

Am Institut für computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung widmen sich die Forscher digitalen Prozessen, während sich am Institut für Tragkonstruktion alles um konstruktives Entwerfen, neue Materialien und effizientere Tragwerke dreht. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Entwicklung von Faserverbundwerkstoffen. 2019 war auf der Bundesgartenschau in Heilbronn ein gemeinsames Erfolgsprojekt zu sehen. Die tragende Konstruktion des dort ausgestellten Pavillons bestand aus Glas- und Kohlestofffasern. Der aktuell entwickelte livMatS Pavillon stellt eine ressourceneffiziente Alternative dar und ist ein weiterer Schritt in Richtung nachhaltige Architektur. Er ist aus robotergewickelter Flachsfaser gefertigt, einem Material, das erneuerbar, biologisch abbaubar und in Mitteleuropa verfügbar ist. Der Pavillon steht im Botanischen Garten der Universität Freiburg und ist mit einer wasserdichten Haut aus Polycarbonat überzogen.

Symbiose der Materialen

Diese schützt die Fasern vor UV-Strahlung, Regen und Schnee. „Faserverbundwerkstoffe weisen ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht auf“, erklärt Jan Knippers. „Diese Eigenschaft bietet eine ausgezeichnete Basis für die Entwicklung innovativer, materialeffizienter Leichtbaustrukturen.“ Konzentrierte sich die Forschung bisher auf synthetisch hergestellte Faserverbundstoffe wie Glas und Kohlestofffasern, so erweitert sich mit dem livMatS Pavillon das Materialsystem um den Einsatz von Naturfasern. „Im Hinblick auf das computerbasierte Design, die Arbeitsabläufe der robotergestützten Fertigung sowie die Maschinensteuerung, stellt die Naturfaser und ihre biologische Variabilität uns Forschende vor neue Herausforderungen“, erläutert Achim Menges...