Leichtbaupavillons aus Roboterhand

Auf der Sommerinsel - einer zentral gelegenen, hügelig modellierten Blumen- und Erholungslandschaft zwischen zwei neu angelegten Seen auf dem Gelände – sollen inmitten der Natur zwei Leichtbaukonstruktionen aus den Materialien Holz und Kohlefaser präsentiert werden. Mit jeweils 500 m² Fläche seien die beiden komplett digital geplanten und gefertigten Pavillons weltweit einzigartig, heißt es auf der Webseite der Bundesgartenschau 2019. Verantwortlich für Planung und Umsetzung sind dabei das Institut für Computerbasiertes Entwerfen (ICD) und das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (itke) der Universität Stuttgart.

Der geplante Holzpavillon wird einen Veranstaltungsraum 25 Meter weit überspannen und aus 400 Segmenten bestehen, die als hohle Kassetten ausgeführt sind. Diese Kassetten werden in einem robotischen Vorfertigungsprozess aus Platten und Balken assembliert. Der Entwurf, die Konstruktion und Fertigung von segmentierten Schalentragwerken auf Grundlage bionischer Prinzipien werden von beiden Instituten seit vielen Jahren erforscht: Sowohl die Form eines jeden Segments als auch die Ausführung einer leistungsfähigen Verbindung sind dabei von besonderer Bedeutung. „Das Prinzip der morphologischen Anpassung kann durch einen digitalen Entwurfs- und Simulationsprozess gekoppelt und mit einer robotischen Produktion umgesetzt werden“, heißt es.

Die Tragstruktur des Faserpavillons dagegen bestehe ausschließlich aus Faserverbundkomponenten, deren individuelle Strukturen aus Glasfasern und Kohlestofffasern ebenfalls in einem robotischen Fertigungsprozess hergestellt werden. Dies ermögliche es, die Geometrie und Faseranordnung jedes einzelnen der 60 Bauteile spezifisch den jeweiligen Anforderungen anzupassen: „Dabei entstehen zugleich eine ausgesprochen leistungsfähige Leichtbauweise und eine einzigartige, architektonische Wirkung.“

Bundesgartenschau 2019 

Institut für Computerbasiertes Entwerfen (ICD) 

Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (itke) 

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