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Pavillon COCOON_FS

Übertragung natürlicher Leichtbaustrukturen auf industrielle Anwendungen: Die Architekten Julia und Göran Pohl schufen im Rahmen des Forschungsverbundes PLANKTONTECH zusammen mit dem Leichtbauinstitut Jena und dem Alfred Wegener Institut Bremerhafen den Pavillon COCOON als Kunstobjekt. Die Struktur des organischen Körpers ist winzigen Meeresbewohnern entlehnt.

Foto: Roland Halbe

Das Interesse der Planer für natürliche Leichtbaustrukturen beruht auf dem Ansatz zur Nachhaltigkeit. Durch die Erforschung und Übertragung optimierter Formen und Gebilde aus der Natur auf die Architektur sollen Ressourcen, Material und Energieeinsatz geschont werden. PLANKTONTECH untersucht die Schalen von Kieselalgen und Radiolaren. Sie zeichnet eine extrem hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Materialeinsatz aus. Designer und Konstrukteure lassen sich von der Formenvielfalt inspirieren. Der aus der Zusammenarbeit entstandene Prototyp COCOON_FS (Floating System) bildete den Auftakt zur Frank-Stella-Ausstellung in Jena zum 75. Geburtstag des Künstlers. Der durchscheinende leuchtende Pavillon diente zusätzlich als Info Point und zum Verkauf. COCOON_FS war darüber hinaus als Biotech-Pavillon auf der Hannover Messe, sowie auf der Leichtbau-Messe in Chemnitz und in Bremerhaven zu sehen und wird nun in die Serienreife überführt.

Mittels moderner mikroskopischer Verfahren werden die Schalen von biologischen Strukturen des Planktons analysiert, in 3D-Daten übertragen und mit verschiedenen Berechnungs- und Optimierungsverfahren auf industrielle Anwendungen im Bereich des Leichtbaus umgesetzt. Die Bauweisen vereinen eine Kombination von Tragwerk und Hülle als dreidimensionales, modular aufgebautes System, das außerdem die Integration von Zusatzfunktionen wie z.B. Porenstrukturen zur natürlichen Belüftung, ermöglicht. Die Entwicklung der Struktur erfolgte mit Hilfe selbst-optimierender Pfadsysteme und sogenannter emergenter Voronoi-Diagramme zur statischen Stabilisierung bei gleichzeitiger Reduktion des benötigten Materials. Voronoi-Diagramme werden u.a. zu Berechnung der dreidimensionalen Zerlegung des Raums in Regionen in wissenschaftlichen Bereichen wie der Biologie, Chemie, der algorithmischen Geometrie aber auch der Materialwissenschaft und Architektur verwendet. In Anlehnung an die natürlichen Strukturen wurde so mit Hilfe hochbelastbarer Verbundsysteme aus Glasfasern eine leichte und extrem stabile Bauweise geschaffen. Der Ansatz der Architekten verfolgte die Abstrahierung der wissenschaftlichen Ergebnisse und die Übertragung auf Designobjekte und Architektur. Durch Vergrößerung der Algenstrukturen wird aus dem Mikroorganismus ein nutzbarer Raum. Der Prototyp COCOON_FS dient als Anziehungspunkt und Verkaufsraum. Minimaler Materialeinsatz macht die Struktur durchscheinend und sichtbar zugleich. Erst mit dem Einsatz von Licht zeigt sich das filigrane sich wiederholende Muster von Stegen und Ausfachungen in seiner ganzen Zartheit und Leichtigkeit. Der farbige Lichtkörper erinnert an Bilder von pulsierenden Quallen, die schwerelos im Wasser schweben.

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