Nachbericht: Circular wood building design and architecture – International Online-Seminar

Am 4. Mai lauschten über 300 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus 9 Ländern den 19 Vortragenden aus Forschung, Entwicklung, Handwerk und Industrie. Die Mehrzahl davon Studierende, jedoch auch eine große Anzahl professioneller Holzspezialist:innen, Ingenieur:innen und Architekt:innen. Das ist ein großer Erfolg. Organisiert und moderiert wurde die ganztägige Konferenz zum Thema Holz von Magnus Walinder und Roberto Crocetti vom KTH Royal Institute of Technology aus Schweden, Olga Popovic Larsen von der Royal Danish Academy aus Dänemark und Göran Pohl von der Schule für Architektur Saar der htw saar.

In fünf Blöcken beleuchteten die online zugeschalteten Speaker sowohl die Materialität des Werkstoffes als auch dessen Lebenszyklus als Baumaterial und gaben Ausblicke auf zukünftige Entwicklungen in der Industrie. Man ist sich einig, dass die Ressourcenknappheit, der Einfluss des Klimawandels und der hohe Anteil an Müll nach einem Paradigmenwechsel drängen. Seit der Industrialisierung und der Mitte des letzten Jahrhunderts sind sowohl der Verbrauch fossilier Energien und Baumaterialien als auch die Menge an CO2-Emissionen stark angestiegen. Beton ist dabei das dominierende Material, denn die Abholzung dient hauptsächlich der Nutzung von Holz-Wärme.

Jan Hassan (Pollmeier) wirft den Begriff der Circularity auf und stellt sich die Frage, was man aus einem Gebäude macht, nachdem es abgerissen wurde. Kann man das Material wiederverwenden? Dirk Hebel (KIT) beschäftigt sich mit Urban Mining & Recycling, der Recherche nach alternativen Baumaterialien und Verbindungen, die sich problemlos trennen lassen und so Materialmix und Müllmaterial vermeiden. Bambus statt Stahl, Pilze statt Beton, die Bauindustrie wird sich verändern müssen und das Potential ist groß. Die Vorträge sind augenöffnend, auch bei der Verwendung von Holz als Baustoff fallen enorm große Mengen minderwertiger Nebenprodukte an, die im Austausch mit Industrie und Forschung einer innovativen Nutzung zugeführt und somit an Wert gewinnen können.

Piet Hein Eek nutzt in seiner Arbeit vorwiegend altes minderwertiges Restholz, um daraus etwas Wertvolles herzustellen. Den Wert erhalten seine Möbel durch die Aufmerksamkeit, die sie erregen, weil für sie unperfekte Unikate sind. “Take the world as the starting point, not yourself. Take advantage of what’s around you,” sagt er. Auch wenn die Regularien in der Baubranche nur einen kleinen Spielraum lassen, gilt es, diesen zu nutzen.

 

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Circular wood building design and architecture – International Online-Seminar

Extending the service life of wood through reuse, cascading and by products: Am 04.05.2021 veranstaltet Prof. Göran Pohl an der Schule für Architektur Saar / htw saar gemeinsam mit der Royal Danish Academy in Kopenhagen und der Königlich Technischen Hochschule in Stockholm ein internationales Online-Seminar zum Thema „Circular wood building design and architecture“.

 

Die Konferenz bringt interdisziplinäre cutting-edge Expert:innen des Holzbau und der Gestaltung mit Holz aus Forschung, Entwicklung, Handwerk und Industrie zusammen und wendet sich an Architekt:innen, Gestalter:innen und Ingenieur:innen. Der Fokus liegt auf dem Lebenszyklus von Holz für Architektur und Objektdesign und beleuchtet die neuesten Erkenntnisse über die Materialität bis zur handwerklichen oder digitalen Verarbeitung. Die Veranstaltung zielt darauf ab, die Potentiale von Holz für innovative Ideen abseits des Mainstream zu erfahren. Die Vortragenden sind allesamt Hidden Champions in ihren Bereichen.

Teilnahme
Das Seminar wird in englischer Sprache gehalten und ist für Studierende kostenlos, ansonsten beträgt die Teilnahmegebühr 150€. Die Registrierung kann hier bis zum 03. Mai 2021 vorgenommen werden.

 

Opening and Welcome

08:30–08:45 Magnus Wålinder Royal Institute of Technology (KTH), SE

 

Industry Aspects
Session Chair  Roberto Crocetti Royal Institute of Technology (KTH), SE

8:45–9:00 Hermann Blumer Création Holz AG, CH

9:00–9:15 Jan Hassan Pollmeier, DE

9:15–9:30 Bernhard Tritschler Holzbau Amann, DE

9:30–9:45 Nils Andersson Hilmer Andersson Sawmill, SE

9:45–10:00 Fredrik Tärneberg Södra, SE

10:00–10:15 Riitta Ahokas Koskisen, FI

 

10:15–10:30 coffee break

 

Sustainbility / Architecture 1
Session Chair  Magnus Wålinder Royal Institute of Technology (KTH), SE

10:30–11:00 Mark Hughes Aalto University, FI (30 minute lecture)

11:00–11:15 Martin Erlandsson Royal Institute of Technology (KTH), SE

11:15–11:45 Nikolaj Callisen Friis Lendager Group, DK (30 minute lecture)

11:45–12:00 Göran Pohl htw saar School of Architecture, DE

 

12:00–12:45 lunch break

 

Sustainability / Architecture 2
Session chair  Göran Pohl htw saar School of Architecture, DE

12:45–13:25 Dirk Hebel KIT Karlsruhe University of Technology, DE (40 minute lecture)

13:25–13:40 Günther Filz Aalto University, FI

13:40–13:55 Olga Popovic Larsen Royal Danish Academy, DK

13:55–14:10 Markus Hudert Aarhus University, DK

 

14:10–14:25 break

 

Digital Tools / Digital Workflows
Session Chair  Olga Popovic Larsen Royal Danish Academy, DK

14:25–14:40 Nils de Temmerman Vrije University Brussels, BE

14:40–14:55 Martin Antemann Design-to-Production, CH

14:55–15:10 Tom Svilans Royal Danish Academy, DK

 

15:10–15:25 break

 

Furniture
Session Chair  Olga Popovic Larsen Royal Danish Academy, DK

15:25–15:40 Julia Pohl Pohl Architects, DE

15:40–15:55 Caspar Reuterswärd Caspar R, SE

15:55–16:40 Piet Hein Eek Piet Hein Eek, NL (45 minutes lecture)

 

Concluding Remarks
16:40–17:00

Magnus Wålinder KTH Royal Institute of Technology, SE
Roberto Crocetti KTH Royal Institute of Technology, SE)
Göran Pohl htw saar School of Architecture, DE
Olga Popovic Larsen Royal Danish Academy, DK

 

Organisatoren

Prof. Olga Popovich Larsen | Royal Danish Academy for Architecture, Design and Conservation Kopenhagen

Prof. Magnus Walinder und Prof. Roberto Crocetti | KTH Royal Institute of Technology Stockholm

Prof. Göran Pohl | htw Saar, Schule für Architektur Saar, B2E3 Institut für Effiziente Bauwerke

 

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Organobridge – Bionisch konzipierte Leichtbaubrücke

Das Ziel der Forschungsarbeit “Bionisch konzipierte Composite-Leichtbaubrücke für Fußgänger – ORGANOBRIDGE”, ist die Entwicklung einer Brücke nach bionischen Konstruktionsprinzipien in Kooperation mit der Fachhochschule Primasens (IKW), Fa. FIBER-TECH Construction GmbH, Fa. Wölfel beratende Ingenieure und Pohl Architekten. Die Brücke soll im Webverfahren  in Faserverbundbauweise, mit einer neuartigen Fertigungsmethodik bewerkstelligt werden soll. Als Grundlage zu diesem Top-Down Prozess wurden in der Methodik ” Pool Research”( VDI 6226) zunächst allgemein die natürlichen Verzweigungen an ausgewählten Dicotyledonen, Monocotyledonen, Sukkulenten und Kakteen untersucht und bewertet. In einem weiteren Schritt wurden ausgewählte Verbindungen auf ihre Innere Strukturierung hin untersucht, aus welchen sich der morphologische Aufbau der biologischen Faserbündel und Grundsätze ihrer Verzweigungen ableiten lassen. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurden drei verschiedene bionische Konstruktionsprinzipien für Verzweigungen erarbeitet. 

 

Technische Verzweigung nach dem Konstruktionsprinzip der Dicotyledone mit Sekundär-Wachstum

Aus der Analyse der Morphologie bei Dicotyledonen ergibt sich ein mehrschichtiges System, bei welchem jede Schicht spezifische Aufgaben übernimmt, die je nach Gewebeart und Geweberichtung unterschiedlich ausgelegt ist. Bei diesem System wird wie bei Tragwerken in Haupt- und Neben- träger unterschieden. Der Hauptträger soll einen Kern besitzen, welcher von Anfang bis Ende des Trägers durchläuft. Dieser Kern wird mit einer zweiten Schicht , einer Anschlussschicht umwoben, aus welcher die Nebenträger hevorgehen.   Um ein Ausbrechen der Hauptträger zu vermeiden, werden die Nebenträger nicht am Kern befestigt. Die Dritte Schicht umhüllt das gesamt System. Sie ist verantwortlich für die homogene Kräfte- sowie Schwingungs-Verteilung im Bauwerk und auch an der Oberfläche der Konstruktion.

 

Technische Verzweigung nach dem Konstruktionsprinzip der Dicotyledone mit ungewöhnlichem Sekundär-Wachstum, nach dem System der Säulenkakteen

Bei diesem Konzept sind die Säulenkakteen als Vorbild eingesetzt. Wie beim vorherigen Konzept wird auch hier in Haupt- und Nebenträger unterschieden. Für diese Konstruktionsart würde ein zweischichtiges System ausgebildet werden. Der Kern der Träger soll aus axial verlaufenden, mit ineinander verwobenen Fasern bestehen, welche durch  45° helical angeordnete Fasern verbunden sind. In dieser ersten Schicht sollen die Nebenträger am Kern des Hauptträgers verwoben werden. Die zweite Schicht dient wieder als Deckschicht, bzw. Schutzschicht und erbringt die homogene Verteilung der eingeleiteten Kräfte. Diese Schicht soll aus axial und radial Fasern bestehen, welche an Verzweigungsstellen entsprechende Unterstützungsbereiche (Unterstützung und Kräfte-Aufnahme für Verzweigungen) ausbilden.

 

Technische Verzweigung nach dem Konstruktionsprinzip der Dicotyledone mit ungewöhnlichem Sekundär-Wachstum, nach dem System der Blattkakteen

Das zweite Konzept könnte nach dem System der Blattkakteen entwickelt werden und ist vom Blattskelett der Opuntie abgeleitet. Bei diesem Ansatz wird in primäre, sekundäre und tertiäre Strukturen unterschieden. Diese differenzieren in Länge,  Anzahl der Schichten und in der Höhe.                          

Der Aufbau jeder Schicht besteht aus mehreren übereinander angeordneten Leitbündeln, welche über  Gewebe miteinander verbunden sind. Diese Schichten verlaufen parallel zueinander und sind ebenfalls über Gewebe verbunden. Die Aufgabe der Primärstruktur ist die Ableitung der Lasten in den Hauptwuchskörper und die Verteilung von Nährstoffen an die anschließenden Blätter und Früchte. Primäre Bündel besitzen die maximale Höhe im Vergleich zu den restlichen Bündeln. Sekundärbündel sind im Vergleich weniger hoch, kürzer und bestehen aus einer Schichtung ≤ 3. Diese Bündel gehen aus den Primärbündeln hervor und bilden Verzweigungen zwischen den einzelnen primären. Die tertiären Bündel nochmals in der Höhe reduziert bilden die kleinsten Verzweigungen zwischen Primär- und Sekundär- Bündeln. Sie füllen die Zwischenräume und tragen die kleineren Lasten in der Fläche ab.

 

 

Für nähere Informationen zum Forschungsprojekt stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung:

Prof. Göran Pohl: gpohl@htwsaar.de

B2E3-Institut Johannes Höning:  johannes.hoening@htwsaar.de

Erster NABU Info-Pavillon steht

Der erste von drei morphogenetischen Info-Pavillons steht am Standort
Scheune Neuhaus, Saarbrücken – Von der Heydt.

Im Zuge des Forschungsprojektes TOTHOLZ_FS, einem Teilprojekt des NABU-Besucherzentrums,wurde in zusammenarbeit mit dem Naturschutzbund Saarland, Fa. FIBER-TECH Construction GmbH, Fa. Programming Architecture und dem Fachbereich Bauingenieurwesen, drei morphogenetische Pavillons in Faserverbundbauweise entwickeltDas erste Ergebnis ist nun im Urwald am Standort Scheune Neuhaus in Saarbrücken – Von der Heydt realisiert worden.

Die Pavillons wurden nach biologischen Vorbildern entwickelt. Als Leitbild für den Entwurf dienten primär, die natürliche Faltung von Blättern sowie sekundär, makro- bzw. mikro-strukturelle Erkenntnisse von Faserverbundwerkstoffen der Natur am Beispiel Holzzellen, im Querschnitt von Zugholz. Jedes der Elemente ist mehrfach gefaltet und weist in den ebenen Flächen aussteifende Vertiefungen, ähnlich Sicken auf, welche sich an der natürlichen Verteilung von Holzzellen in Zugholz orientiert. Durch diese bionische Optimierung konnte ein geringerer Materialeinsatz und leistungsfähigeres Bauteil entwickelt werden. Die Tragstruktur ist in das Bauteil integriert, sodass keine zusätzliche Unterkonstruktion notwendig ist.

Der Aufbau der Elemente wurde zusammen mit Studenten in einem 2 tägigen Workshop durchgeführt. Diese konnten hierbei neue Fertigkeiten erlernen und erfahren, dass an einem experimentellen Bauwerk nicht immer Sonderlösungen, aber Improvisationstalent gefragt sind. Jeder der Pavillons besteht jeweils aus 9 Einzelelementen (je ca. 65 Kg) und einem Türelement (ca 300 Kg) mit einem Gesamtgewicht von ca. 885 kg.

 

Für nähere Informationen zum Forschungsprojekt stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung:

Prof. Göran Pohl: gpohl@htwsaar.de

B2E3-Institut Johannes Höning:  johannes.hoening@htwsaar.de

“Natur trifft Architektur”, Eröffnung Sonderausstellung Bionicum Nürnberg

Am 6.12.2016 um 14:00 wird im Bionicum, Tiergarten Nürnberg, unterstützt vom bayrischen Landesamt für Umwelt, die Ausstellung zum Thema  ”Natur trifft Architektur” eröffnet. Dort werden zahlreiche Exponate ausgestellt, unter anderem ein Modell des Bowooss Pavillons, sowie interaktiv erfahrbare Phänomene rund um das Thema Bau-Bionik.                                                                                                              

Zu verschiedenen Exponaten wird es Fachvorträge geben und im Anschluss die Möglichkeit zum direkten Gespräch.

Bei Fragen zur Veranstaltung stehen wir gerne per Mail zur Verfügung, bzw. über das Bionicum selbst unter u.a. Adressdaten:

Museumspädagogik Bionicum
Bayer. Landesamt für Umwelt
T
iergarten Nürnberg
A
m Tiergarten 30
9
0480 Nürnberg                                                                                                                 www.bionicum.de

B2E3-Institut Johannes Höning:  johannes.hoening@htwsaar.de

Ende Strukturleichtbau

Mit einer Verbundforschung zw. der FH Kaiserslautern-Pirmasens (IKW-Institut für Kunststofftechnik estpfalz) und der htw saar (B2E3 Institut für effiziente Bauwerke) soll die Technologie verzweigter Faser-verbundwerkstoff-Profilen erforscht und eine industrielle Anwendung für das Bauwesen untersucht werden, für die bisher lediglich Stahl als Werk- stoff Verwendung findet. Mit der Tech- nologie des 3D-Webens (IKW) wird eine belastungsgerechte Fertigung von Bauteilverzweigungen ermöglicht.  Somit werden neue Materialien eingefügt (FVK statt Stahl) und herkömmliche Composit-Technologien verbessert (Weben statt Kleben).

Da sich viele Mechanismen und Techniken für den Strukturleichtbau von der Natur inspirieren lassen ist die Bionik als Kreativitätsprozess für dieses Projekt besonders interessant und als möglicher Ansatz denkbar.  Für die Umsetzung bionischer Strukturen und deren Leichtbauweisen ist Konstruieren mit Kunststoff eine geeignete Ansatzmöglich- keit.  Da das spezifische Gewicht von faserverstärkten Kunststoffen besonders gering ist, sind diese bestens geeignet für alle Anwendungen, die ein leichtes Tragwerk mit geringem Materialeinsatz erfordern.

Die Grundstruktur verschiedener Vorbilder,  beispielsweise der Koralle, dem Mais, des Kokon, der Wabe, der Mikroorganismen Diatomeen und des Glasschwamms Euplectella werden für eine Umsetzung mit faserverstärkten Kunststoffen betrachtet. Die Entwurfs- ansätze folgen dem Prinzip der Abstraktion vom biologischen Vorbild. Für deren praktische Umsetzung werden verschiedene computerunterstützte Fertigungsmethoden, wie die 3D-Webtechnologie, 3D-Drucken, Laser cutting und CNC-Fräsmaschinentechnologie gezielt untersucht.

Im Zuge der Lehrveranstaltung „design to production“ wird der Herstellungsprozess von Entwürfen hinterleuchtet. Dafür wird eigens ein 3D-Drucker- Bausatz  angeschafft. Ein Bausatz hat neben geringen Kosten den Vorteil, dass bereits durch den Selbst-Aufbau  alle Einzelteile und die Funktionsweise kenngelernt werden.

Das Forschungsprojekt „Strukturleichtbau in der Architektur“ ermöglicht einen Überblick über unterschiedliche Herangehensweisen an verschiedenen Materialien, verschiedene Möglichkeiten der Abstraktion und Entwicklung neuer Technologien, die der Umsetzung dienen. Natur-integrative Systeme verbinden mit neuen Lösungswegen gewonnene Erkenntnisse mit den Grundlagen natürlicher Vorbilder.

Ein zukünftiges Forschungsprojekt beschäftigt sich mit der Herstellung energieeffizienter, bionischer Composite-Leichtbaugroßstrukturen mittels 3D-Direktpreform-RTM – Techno- logie.

Für nähere Informationen zum Forschungsprojekt stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung:

Prof. Göran Pohl: gpohl@htwsaar.de

Matthias Heinrich, M. A.: matthias.heinrich@htwsaar.de

NABU-Besucherzentrum

Entwicklung eines Besucherinformationszentrum (BIZ) des Naturschutzbund Deutschland, Landesverband Saarland e.V. zur Errichtung eines „Morphogenetischen Informationszentrums des NABU“ im Saarland, im Rahmen des BBV-Projektes (Bundesprogramm Biologische Vielfalt) „Alt- und Totholzbiozönosen im Saarland“.

Im Rahmen des Vorhabens „Entwicklung und Förderung von Alt- und Totholzbiozönosen durch eine nachhaltige Bewirtschaftungsstrategie in saarländischen Forstbetrieben“, des NABU Landesverbandes Saarland e.V., soll ein „morphogenetisches Umweltzentrum“ entwickelt werden. Dieses Zentrum hat den Zweck, die Besonderheiten der Saarländischen Wälder mit ihrer einzigartigen Flora und Fauna zu präsentieren. Besonders das Thema der Forschungsleistung des NABU, die Alt- und Totholzbiozönosen, verspricht faszinierende Einblicke in die biologische Vielfalt unseres Lebensraums. Das „Morphogenetische Informationszentrum des NABU“ wird inhaltlich und im abstrahierten Design den evolutiven Charakter der Alt- und Totholzbiozönosen thematisieren und so alle Sinne der Besucher schärfen. Derzeit wird ein morphogenetisches Design entwickelt, welches unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe (Holz) die Morphologie von Bäumen bzw. der holzbewohnenden Insekten abstrahiert. Merkmale der ökologischen Minimalenergie-Bauweise werden bei diesem Vorhaben auf „natürliche“ Weise berücksichtigt.

Geplant ist, das morphogenetische Umweltzentrum  in unmittelbarer Nachbarschaft des Zentrums für Waldkultur im Urwald im Saarforst zu errichten.

Die vom B2E3 Institut gewonnenen Erkenntnisse der Bionik werden abstrahiert und transformiert und auf die Funktion und Gestaltung des NABU-Vorhabens umgesetzt.

Eine große Rolle spielt dabei das Nachhaltigkeitskonzept, das die Themenstellung des Vorhabens in allen Bereichen integrativ in den Mittelpunkt stellt.

Die Arbeiten des B2E3 Institut sind derzeit in vollem Gange. Die ersten Ergebnisse versprechen, dass der NABU im Saarforst ein spannendes Zentrum über die biologische Vielfalt erhält.

 

 

Weitere Informationen zum Vorhaben >>

 

Alte Post – Revisited

Vor einem Jahr fand im Rahmen des Wahlpflichtfachs “R3 – Reduce, Reuse, Recycle” im Masterstudium Architektur an der Schule für Architektur Saar eine Exkursion zum Gebäude “Alte Post” in Saarbrücken statt. Das denkmalgeschützte Gebäude wird saniert und zum Verwaltungsgebäude mit Gastronomiebereich umgebaut.
Artikel zur Exkursion im Jahr 2012 >>

Nun haben wir ein Jahr danach die Baustelle erneut besucht. Wir wurden von Alexander Spohn aus dem Büro Peter Alt Architekten und dem Fassadenplaner Daniel Kleineher von k+p (beide Saarbrücken) kompetent über den Bauprozess – mit all seinen Herausforderungen und Schwierigkeiten beim Bauen im Bestand – unterrichtet.

Hier einige Impressionen der Baustelle während unserer Besichtigung:

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Nachhaltiges Holzhotel

Der Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI) lobt gemeinsam mit seinen Kooperationspartnern Bund Deutscher Architekten (BDA) und der Deutschen Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB) einen Entwurfswettbewerb für Studierende aus. Wettbewerbsthema ist ein Nachhaltiges Holzhotel in Berlin.

Auszüge aus der Auslobung sind:

Ziel des Wettbewerbs
Förderung der „integralen Planung“ durch Zusammenarbeit von Architekten,  Bauingenieuren und TGA-Ingenieuren an einem gemeinsamen Projekt.

Wettbewerbsaufgabe
Mitten im Herzen Berlins im Hinterland der Köpenickerstr./Michaelkirchstr. beabsichtigt die Fühl-Dich-Wohl GmbH ein Hotel in gehobener Ausführung zu errichten. Die direkt an die Spree grenzende Baufläche soll Heimat für ein Holzhotel, das in Holz- oder Holzmischbauweise geplant werden soll, sein.
Das Hotel soll sich durch eine material- und konstruktionsgerechte Architektur auszeichnen. Ein Gebäudeteil soll mindestens 4 Etagen aufweisen. Insgesamt soll das Hotel über ca. 100 Zimmer sowie einen zugehörigen Veranstaltungs- bzw. Konferenzbereich verfügen.

Die Abgabefrist der Wettbewerbsbeiträge endet am 31. März 2014.

Weitere Informationen zum Wettbewerb und zur Auslobung auf der Seite des VDI >>

 

Baubionik-Buch

Gemeinsam mit dem Biologen Werner Nachtigall publiziert Göran Pohl des Instituts B2E3 die 2. Auflage des Baubionik-Buchs, das am 31. Oktober 2013 beim Springer-Verlag erscheint. Neben der Entwicklung und Erklärung von Baubionik und den Beziehungen zwischen Biologie, Bionik und Bauwerken werden Ideen und Herangehensweisen in Forschung und Lehre aufgezeigt – von der biologischen Inspiration über die Abstraktion bis hin zur Umsetzungsidee.

Details zum Buch sowie ein
“Free-Preview” finden Sie auf der Seite des Verlags >>