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

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 >>

 

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 >>

 

Projektleitertag Forschung

Am 26. September 2013 fand der 10. Projektleitertag an der htw saar statt. Im Rahmen dieser Tagung stellten die Professorinnen und Professoren ihre Forschungsanträge für die hochschulinterne Initialförderrunde vor. Das Publikum bekam somit ein breitgefächertes Programm von interdisziplinären Kurzvorträgen geboten, die es schließlich sogar zu evaluieren galt.

In diesem Jahr wurde die Vorstellung neuer Anträge zum ersten Mal mit einer Posterpräsentation der bereits geförderten Projekte aus den beiden vergangenen Jahren ergänzt. Das Institut B2E3 war hierbei mit den beiden Forschungsprojekten “Grundlagenstudie zu Folgenutzungen auf dem Gelände des Bergwerks Saar, Halde Duhamel” und “Strukturleichtbau in der Architektur und im Design” vertreten.

Die beiden Poster zum Download:
Poster Grundlagenstudie (PDF 1,8 MB  DIN A1) >>
Poster Strukturleichtbau (PDF 3,8 MB DIN A1) >>

Weitere Informationen zu den beiden Projekten >>

 

Symposium RRR

Reduce / Reuse / Recycle (RRR) – Ressource Architektur lautet der Titel einer Ausstellung im Münchner Amerika-Haus und des dazugehörigen Auftaktsymposiums an der Technischen Universität München am 17. und 18. September 2013.

Bei dem deutschen Beitrag für die Architekturbiennale in Venedig vor einem Jahr überträgt der Kurator Muck Petzet die Hierarchie der Müllwirtschaft Reduce, Reuse, Recycle auf Architektur und leitet daraus Strategien ab für ein ressourcenschonendes Architekturverständnis unter Beachtung und Wertschätzung des Bestands. Nun werden die Strategien in München erneut vorgestellt und in Hinblick auf ihre aktuelle Relevanz und Anwendbarkeit diskutiert.

Über zwei Tage verteilt gibt es etliche Werkberichte sowie die Vorstellung mehrerer Forschungsprojekte. Dabei wird das Thema des Bestandschutzes sehr vielfältig präsentiert und zeigt dadurch seine enorme Bedeutung, die sich durch alle Bereiche des Bauwesens und der Immobilienwirtschaft zieht.

In der Podiumsdiskussion am Ende des ersten Tages betont Muck Petzet die Wichtigkeit, dass zu den Themen geforscht werde. Außerdem sei ein Umschwung spürbar, da das Thema einfach “wahr” sei und der Wahrnehmungsprozess groß.

Bisher interessiert sich allerdings für die angesprochenen Themen wie beispielsweise den Erhalt der Alltagsarchitektur, das Mitbetrachten der induzierten Energie (z.B. aus Mobilität der Gebäudenutzer) und der in der vorhandenen Bausubstanz gespeicherten Grauen Energie überwiegend die Fachöffentlichkeit – das wird auch beim Besuch des Symposiums deutlich.

Doch Alltagsarchitektur, die selten positiv wahrgenommen wird, umgibt uns alle – ständig, überall und zukünftig. Diese gilt es zu erhalten, zu verbessern und weiter zu nutzen. Und dafür braucht es auf jeden Fall Akzeptanz über die Grenzen der Fachöffentlichkeit hinaus. Bitte weitersagen!

Kim Ahrend

Die Ausstellung RRR ist noch bis zum 18. Oktober zu sehen >>
Das Symposium-Programm finden Sie hier >>

Die Schule für Architektur Saar (SAS) der htw saar bearbeitet den Themenkomplex Reduce / Reuse / Recylce unter anderem innerhalb eines Seminars, das im kommenden Semester in die zweite Runde geht.
Weitere Informationen über das Seminar R3 an der SAS >>

 

Unbequeme Denkmale

Am 8. September 2013 ist der Tag des offenen Denkmals – unter dem Motto
“Jenseits des Guten und Schönen: Unbequeme Denkmale?”

Die bundesweite Eröffnung findet in diesem Jahr in Saarbrücken statt. Dazu laden die Deutsche Stiftung Denkmalschutz, die Stadt Saarbrücken und das Landesdenkmalamt des Saarlandes um 11.00 Uhr auf den Schlossplatz ein.

Bei dem Motto geht es um die Fragen: Was ist wert, erhalten zu werden und weshalb? Was macht Denkmale unbequem und warum? Gibt es überhaupt “bequeme” Denkmale?
Dies soll öffentlich diskutiert werden, denn “nicht jedes Gebäude kann und muss erhalten werden.” Doch genau das soll eine “bewusste Entscheidung” sein. Denn sicher ist, dass es Denkmale wie Bunker, Wachtürme oder Gefängnisse schwerer haben, ihren Status “erhaltenswert” zu bekommen, als das idyllische Bauernhaus oder das schmucke Schloss.

Auch viele Kirchen stellen unbequeme Denkmale dar, da gerade bei diesem Gebäudetyp Umbauten und Umnutzungen besonders diffzil sind und oft mit einer Entsakralisierung einher gehen.

Doch noch häufiger als Sonderbauten werden Büro-, Gewerbe- oder auch Wohngebäude der 1950er- bis 1980er-Jahre diskutiert. Zahlreiche Gebäude stehen leer, da sich Anforderungen an Energieeffizienz, Brandschutz, Nutzungsverteilungen, Flächenbedarf, aber auch an das äußere Erscheinen stetig ändern. Dadurch ist nicht nur ihr “Denkmalwert aktuell in der Fachwelt und in der Öffentlichkeit umstritten”, sondern darüber hinaus, ob sie überhaupt für eine Weiternutzung oder ein Weiterbauen zu gebrauchen sind. Oftmals hilft schon ein genaues Hinsehen und das Beschäftigen mit der Bausubstanz, um zu erkennen, welche versteckten Qualitäten und energetischen Reserven darin stecken.

Dazu leistet der Tag des offenen Denkmals in diesem Jahr einen großen Beitrag, mit einem vielfältigen Programm – im Saarland und bundesweit.

Kim Ahrend

Weitere Informationen zum Denkmaltag 2013 finden Sie hier >>
Das Programm für die Region Saarland >>

 

Fachkongress Impuls

“DGNB Impuls – Aufbruch der Ideen” findet am 18.06.2013 in Stuttgart (ICS, Messe) statt. Veranstalter des eintägigen Fachkongresses ist die Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen (DGNB). Das Programm bietet Vorträge, Seminare und Workshops zum Thema des nachhaltigen Bauens.

Eine Besonderheit ist, dass Studierende der Architektur und Ingenieurwissenschaften sich mit eigenen Projekten als Impulsgeber bewerben können. Die beste Arbeit ist mit 2000 € dotiert und wird im Plenum vor den Experten der Branche präsentiert. Der Call for Projects läuft noch bis zum 26.04.2013:
Call for Projects für Studierende

Am Ende des Kongresstages lädt die Consense Lounge dazu ein, sich in entspannter Atmosphäre über die gewonnen Erkenntnisse des Tages zu unterhalten und neue Kontakte zu knüpfen.
Ab Ende April 2013 beginnen die Anmeldungen zur DGNB Impuls und zur Consense Lounge:
Anmeldung DGNB Impuls