17. Juni 2024

BioMat Pavillon 2021: Forschungsprojekt für eine zukunftsorientierte nachhaltige Architektur

BioMat Pavilion 2021 ©BioMat am ITKE/ Universität Stuttgart, Foto: Masih Imani

Stuttgart (pm) – Die Gruppe „Biomat“ um Jun. Prof. Hanaa Dahy sowie Studierende der Universität Stuttgart haben auf dem Campus Stadtmitte einen neuen Forschungspavillion errichtet.  Der Pavillion besteht aus biobasierten Materialien und umfasst verschiede Konzepte für eine zukunftsorientierte nachhaltige Architektur.

Der LightPRO Schalenpavillon ist eine leichte Struktur, die eine biegeaktive Gitterschale aus Naturfaser-Biokomposit-Profilen mit einer gespannten Membran kombiniert. Das daraus resultierende System ist eine Kombination aus zwei doppelt gekrümmten Flächen, die eine kontinuierliche Trägerkontur teilen. Die Kontur besteht aus zwei miteinander verbundenen Profilen, die wie Balken wirken und die Kräfte aus beiden Systemen auf drei Verankerungspunkte übertragen, die an einem Oberflächenfundament befestigt sind.

Die entwickelten „bambusähnlichen“ Biokompositprofile auf Naturfaserbasis werden durch das Pultrusionsverfahren neu hergestellt. Pultrusion ist ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung faserverstärkter Polymere mit konstantem Querschnitt. In diesem Projekt wurden natürliche Flachs- und Hanffasern verwendet. Die hergestellten Profile sind Hohlprofile mit einem Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von 4 mm und einer Länge von 6,5 bis 12,5 m, um die erforderliche Spannweite zu erreichen. Der Pavillon hat eine Spannweite von 10 m und eine maximale Höhe von 4,8 m an der Außenwand.

 

BioMat Pavilion 2021©BioMat am ITKE/ Universität Stuttgart, Foto: Masih Imani

 

Die Profile werden mit traditionellen Diagonalzurrmethoden mit Stahlseilen zu einem Raster verbunden. Das Raster ist über ein maßgeschneidertes Verbindungssystem mit der Trägerkontur verbunden. Die Membrane wird an den drei Fundamenten befestigt und entlang des Umfangs mit Seilschnüren gespannt.

Diese innovative Struktur demonstriert einen nachhaltigen Ansatz für die Architektur der Zukunft. Das Ergebnis basiert auf mehrjähriger Forschung auf dem Gebiet der Anwendung biobasierter Materialien.

Die Materialentwicklung und -herstellung wurde von den Partnern DITF, CG-TEC und BAM durchgeführt. Die Zenvision GmbH war an der technischen Konzeption und Entwicklung beteiligt. Steinhuder unterstützte bei der Bewertung eines alternativen biobasierten Verbindungssystems der Struktur. Bieri produzierte und sponserte die Membran.

Der Pavillon ist das Ergebnis intensiver Arbeit im Rahmen des Forschungsprojekts LeichtPRO und wird von der FNR (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe)/ BMEL (Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft), FKZ: 22027018, finanziert.

 

 

BioMat Pavilion 2021©BioMat am ITKE/ Universität Stuttgart, Foto: Masih Imani

 

Pavilion Team:

BioMat Leiterin: Jun.-Prof. Dr.-Ing. M.Eng. Hanaa Dahy

BioMat Team: Evgenia Spyridonos | Dr. Jan Petrš | Piotr Baszyński | Paulina Grabowska

Tragwerksplanung: Yanan Guo | Marta Gil Pérez

Geodäsie Team: Prof. Dr.-Ing. Volker Schwieger | Gabriel Kerekes

Membranförderer: Bieri GmbH | Technical: Tomas Thommen

Membran Monteur: Zimmermann Zeltbauten | Technical: Ronald Burgau

Technische Unterstützung: Michael Preisack | Michael Schneider | Michael Tondera

IntCDC Labor: Sergej Klassen| Kai Stiefenhofer

LeichtPRO Projektpartner:

Zenvision GmbH: Carsten Fulland | Jacob Börner

DITF: Prof. Dr.-Ing. Markus Milwich | Martin-Uwe Witt | Dr. Mark Steinmann | Patrick Kaiser | Marion Gebhardt

CG-TEC: Andreas Gerstner| Oliver Kipf | Manuel Rupp | Michael Nehmeier

BAM: Dr. Klaus Dippon | Uwe Schönfeld

Steinhuder: Michael Wölfl

 

Teilnehmende Studierende:

Teilnehmende Studierende (WS 20/21): Dominik Abele | Alexander Jansen | Sarah Rüngeler | Viktoria Schüle| Daniela Solueva | Rita Teixeira | Louisa Teufel | Ekin Şiar Baloğlu

Teilnehmende Studierende (SS 2021): Matay Kaplan | Fabian Schmid | Vural M. Ali | Larisa Elena Simion | Maysa Abu Alqumboz | Sarah Rüngeler| Dominik Abele| Anastasia Kandylaki

Studentische Hilfskräfte: Rita Teixeira | Daniela Solueva | Mahnaz Shahriyari | David Schadwill

Besonderes Dankeschön an: Asmaa Hassan | Marcel Wachter

 

Pressemitteilung: Bio-based Materials and Materials Cycles in Architecture (BioMat), Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE), Universität Stuttgart