Future Tree: Digitaler Stoffwechsel

Vielleicht liegt es an der schwebenden Erscheinung, der ephemeren Konstruktion oder der ornamentalen Betonstütze? Oder gar an der Synthese verschiedener Material- und Konstruktionsformen?

Bemerkenswert am Außenpavillon „Future Tree“ von Gramazio Kohler Research der ETH Zürich ist zunächst der zugrundeliegende digitale Planungs- und Bauprozess. Denn die baumähnliche Konstruktion – ein Hebelstabwerk aus Holz – wurde vollkommen parametrisch geplant und umgesetzt. Das heißt: die Struktur wurde in einem computerbasierten Entwurfsprozess generiert und anhand tragwerkstechnischer Anforderungen optimiert. Neben der Dimensionierung des „Future Tree“ konnten die Maschenweite, die Knotengröße und auch die Wölbung der Holzkrone spezifisch angepasst werden. Sogar ein Algorithmus für die kollisionsfreie Platzierung der 30 cm langen Verbindungsschrauben wurde in das digitale Modell integriert.

Letzteres lieferte zugleich alle Informationen für die automatisierte Fertigung. Zum Einsatz kam hier ein Industrieroboter der ERNE AG, der die 380 einzelnen Holzelemente jeweils unterschiedlich zusägte, vorbohrte und frei im Raum positionierte. Der Stamm des „Future Tree“ wiederum wurde mittels FDM-3D-Druck realisiert. Dazu wurde zunächst eine lediglich 1,5 mm dünne Kunststoffschalung gedruckt. Diese wurde anschließend mit einer speziellen Betonmischung befüllt. Nach dem Aushärten wurde die gedruckte „Eierschale“ entfernt, eingeschmolzen und rezykliert.

Der „Future Tree“ ist allerdings nicht nur wegen seiner Verknüpfung von programmiertem Entwurf, tragwerkstechnischer Optimierung und digitaler Fertigung bemerkenswert. Er ist auch konzeptionell bestechend. Denn mit dem Projekt wird etwas eingelöst, was seit geraumer Zeit eingefordert wird und nun endlich Einzug in die digitale Baupraxis erhält:

Den ganzen Beitrag lesen Sie jetzt in der Ausgabe 12/2020