13.08.2014 Jakob Schoof

Vorbild Seeigel: Holzpavillon in Schwäbisch Gmünd

Ein Schalendach mit einer stattlichen Spannweite von bis zu elf Metern haben mehrere Lehrstühle der Universität Stuttgart auf der Landesgartenschau in Schwäbisch Gmünd realisiert – und das aus nur 50 Millimeter starken Buchenholzplatten. Vorbild der ressourcenschonenden Konstruktion war die Schale eines Seeigels.

Foto: ICD/ITKE/IIGS Universität Stuttgart

Wer erfahren will, welche Potenziale der parametrische Entwurf und die computergestützte Fertigung von Bauteilen und ganzen Gebäuden für die Architektur der Zukunft hat, sollte ins Schwäbische reisen. Immer wieder haben sich die Lehrstühle der Universität  in der Vergangenheit mit experimentellen Pavillonbauten hervorgetan, die konstruktive Anleihen bei den Strukturen der Natur nahmen und diese mithilfe von High-Tech-Fertigungsmethoden in die bauliche Realität überführten.
Der jüngste Sprössling aus dieser Ahnenreihe steht auf der Landesgartenschau in Schwäbisch Gmünd und dient dem baden-württembergischen Landesforstbetrieb (ForstBW) als Ausstellungsgebäude. Entwickelt und konstruiert haben die 17 x 11 x 6 Meter große Schalenkonstruktion die Institute für Computerbasiertes Entwerfen (ICD, Prof. Achim Menges), für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE; Prof. Jan Knippers) und für Ingenieurgeodäsie (IIGS, Prof. Volker Schwieger).

Foto: ICD/ITKE/IIGS Universität Stuttgart

Konstruktives Vorbild für das Bauwerk, das äußerlich an eine halbierte Erdnuss mit zwei gekappten Enden erinnert, war das Plattenskelett eines Seeigels. Wie bei den Seetieren erhält die Schale auch hier ihre Stabilität durch die passgenaue  dreidimensionale Fügung und Verzahnung einer Vielzahl ebener polygonaler Platten. Insgesamt 243 unterschiedliche Platten mit 7600 individuell geformten Zinkenverbindungen wurden in einem parametrischen Entwurfsprozess am Computer generiert und anschließend mit einer siebenachsigen Fräsmaschine hergestellt.

Lageplan: ICD/ITKE/IIGS Universität Stuttgart

Schnitt: ICD/ITKE/IIGS Universität Stuttgart

Das gewährleistete nicht nur äußerste Maßgenauigkeit beim fertigen Bauwerk (die durchschnittliche Maßtoleranz in Bauteilebene betrug nur 0,86 Millimeter), sondern ermöglichte auch eine äußerst effiziente Nutzung des Baumaterials. Die tragende Schale des durchaus stattlichen Bauwerks aus Furnierschichtholz ist nur 50 Millimeter dick. Holzabfälle fielen so gut wie nicht an, da der Verschnitt bei der Plattenfertigung zu einem Buchenparkettfußboden weiterverarbeitet wurde. Außen auf die Tragschale wurde eine Abdichtungsbahn, eine Dämmschicht und schließlich eine Außenverkleidung aus Lärchenholzbrettern. Die gesamte Vorfertigungszeit des Schalentragwerks betrug lediglich drei Wochen.

Foto: ICD/ITKE/IIGS Universität Stuttgart

Projektdaten
  • ICD Institut für Computerbasiertes Entwerfen, Universität Stuttgart
  • ITKE Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen, Universität Stuttgart
  • IIGS Institut für Ingenieurgeodäsie, Universität Stuttgart
  • Müllerblaustein Holzbau GmbH
  • KUKA Roboter GmbH
  • Landesbetrieb Forst Baden?Württemberg
  • Landesgartenschau Schwäbisch Gmünd 2014 GmbH
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