ICD/ITKE Forschungspavillon 2012

Hochschule
Universität Stuttgart

Institute
Institut für Computerbasiertes Entwerfen | Prof. Achim Menges
Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen | Prof. Dr. Jan Knippers

Projektbeteiligte
Sarah Haase, Markus Mittner, Josephine Ross, Manuel Schloz, Jonas Unger, Simone Vielhuber, Franziska Weidemann, Jakob Weigele, Natthida Wiwatwicha 

Semester
Sommersemester 2012

Entwurf
Das ICD (Institut für computerbasiertes Entwerfen) und das ITKE (Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen) der Universität Stuttgart stellen mit dem nun dritten 1:1-Experiment einen Dialog zwischen Architektur und Forschung her. Auch in diesem Jahr steht die Baubionik im Vordergrund. Dabei bildet die Cuticula der Arthropoden, auch Chitinpanzer genannt, die Basis der Untersuchung. Die Cuticula der Gliederfüßer ist ein Sekretionsprodukt der Epidermis, welche durch eingelagerte Stoffe wie Chitinfasern, Mineralstoffe der auch Metalle verstärkt werden. Die Cuticula selbst besteht aus drei Faserschichten, wobei die Endo- und Exocuticula die tragende Funktion übernehmen. Die Epicuticula ist eine Wachsschicht, die vor chemischen Einflüssen schützt. Dieser natürliche Verbundwerkstoff umhüllt das gesamte Lebewesen.

Das Ziel des Projekts war es, diese biologischen Strukturen in die Architektur zu übertragen und durch eine robotergestützte Herstellung umzusetzen. Analog zu dem Chitinpanzer, der seine hohe Festigkeit durch die Vielzahl an Faserbündel und ihrer Überlagerung erreicht, kamen bei dem Versuchsbau Faserverbundwerkstoffe wie Glasfaser oder Kohlefaser zum Einsatz. Dabei wurden von einem Roboter in Harz getränkte Fasern um ein Grundgerüst, welches später entfernt wurde, gewickelt. Die Faser-Wicklung in Verbindung mit Harz aus duroplastischem Kunststoff ermöglicht eine optimale Lastabtragung entlang des Kräfteverlaufs. Die Haut des Pavillons weist eine  Laminatdicke von nur 4,5 mm auf. Der gesamte Versuchsbau wiegt  320 Gramm.

Publikation
DETAIL 03/2013

Preise
TECHTEXTIL Student Competition - 2 nd Prize in the Composites and Hybrid Structures Category
MATERIALICA -  Gold Award in der Kategorie "Student"