FIT Freiburg Center for Interactive Materials and Bioinspired Technologies, Universität Freiburg, 2023
Die livMatS Biomimetic Shell am FIT Freiburger Zentrum für interaktive Werkstoffe und bioinspirierte Technologien ist ein zukunftsweisendes Forschungsgebäude. Der großzügige Raum, der fließend in den umliegenden Campus übergeht, dient als architektonischer Inkubator für die Entwicklung innovativer, disziplinübergreifender Forschungsideen. Gleichzeitig ist das Gebäude selbst ein Forschungsprojekt der beiden Exzellenzcluster Integrative Computational Design and Construction for Architecture (IntCDC) an der Universität Stuttgart und Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems (livMatS) an der Universität Freiburg, die einen integrativen Entwurfs- und Konstruktionsansatz für nachhaltige Architektur erforschen.
Das Gebäude führt die unterschiedlichen Forschungsansätze der beiden Exzellenzcluster zu einer architektonischen Synthese zusammen. Im Vergleich zu einem konventionellen Holzgebäude reduziert die FIT Biomimetic Shell die gesamte Umweltbelastung im Lebenszyklus um 50 %. Die charakteristische und äußerst ressourceneffiziente segmentierte Holzschalenkonstruktion ist vollständig rückbaubar und wiederverwendbar. Ermöglicht wird dies durch die integrative Entwicklung von computerbasierten Entwurfsmethoden, robotergestützter Vorfertigung und automatisierten Bauprozessen sowie neuartigen Formen der Mensch-Maschine-Interaktion im Holzbau. Eingebettet in die Holzhülle ist das „Solar Gate“, ein großflächiges Oberlicht, das durch ein biomimetisches, energieautarkes, 4D-gedrucktes Beschattungssystem zur Regulierung des Raumklimas beiträgt. Zusammen mit einer aktivierten Bodenplatte aus recyceltem Beton ermöglicht dies eine ganzjährige komfortable Nutzung mit minimaler Haustechnik. Das Ergebnis ist ein ausdrucksstarker, flexibler Raum und eine Architektur, die alternative Wege für nachhaltiges Bauen aufzeigt und als Plattform für weitere Forschung dienen wird.
Mehr Informationen finden Sie auf den Seiten des IntCDC. Titelfoto: Roland Halbe.
Es besteht ein echter Bedarf, eine Dringlichkeit, aber auch eine Chance, Design und Konstruktion umfassend zu überdenken, da wir es uns einfach nicht leisten können, weiterhin so zu bauen wie bisher. Die fehlende Digitalisierung im Bauwesen und die damit verbundene mangelnde Produktivität sowie der erhebliche Mangel an Nachhaltigkeit lassen sich als schwerwiegendes Innovationsdefizit im Bausektor zusammenfassen. Die Weiterentwicklung des Bauwesens ist jedoch eine komplexe Aufgabe und erfordert tiefgreifende neue Methoden, da sich Architektur und Bauwesen aufgrund der Standort-, Kultur- und Kontextspezifität und des einmaligen Charakters von Gebäuden erheblich von anderen Branchen unterscheiden.
Integrativer Forschungsansatz: Co-Design von Methoden, Prozessen, Systemen, sektorübergreifenden Themen, Demonstratoren
Ein Haupthindernis für Innovationen in der Architektur und im Bausektor ist die Kompartimentierung der Forschung im Bereich der digitalen Technologien, die sich entweder auf den Bereich der Entwurfs- und Konstruktionsmethoden, der Fertigungs- und Bauprozesse oder der Material- und Bausysteme beschränkt. Um das volle Potenzial der Datenverarbeitung für bahnbrechende Fortschritte zu erforschen, ist ein integrativer Forschungsansatz unerlässlich, der in all diesen Bereichen gleichzeitig Innovationen hervorbringt. Ziel ist es, eine übergreifende Methodik des „Co-Designs“ von Methoden, Prozessen und Systemen, sektorübergreifenden soziokulturellen Studien und Gebäudedemonstratoren zu entwickeln.
Der Forschungsansatz umfasst die Entwicklung integrative Berechnungs- und Konstruktionsmethoden, Robotische cyber-physische Herstellungs- und Konstruktionsprozesse, digitale Material- und Bausysteme der nächsten Generation und die sektorübergreifende kritische Reflektion integrativer und nachhaltiger Innovation. Mit den Demonstratoren gelingt ein rascher Übergang von der visionären Forschung zur architektonischen Anwendung.
digitize wood ist ansässig am Exzellenzcluster IntCDC an der Universität Stuttgart und wird vom Ministerium für Ländlichen Raum Baden-Württemberg (MLR) im Rahmen der Holzbau-Offensive BW gefördert.
