»Teaching by Doing« - Forschungspavillon in Stuttgart

Nachts leuchtet der torusartige Versuchspavillon der Institute ICD und ITKE wie die überdimensionierte Lampe eines dänischen Designers und verblüfft vorbeifahrende Autofahrer. Dabei handelt es sich bei dem Bauwerk keineswegs um eine gefällige Stadtmöblierung, sondern um ein wissenschaftliches Forschungsobjekt, das im Hinblick auf Innovation und Vernetzung verschiedener Disziplinen seines Gleichen sucht. Ausgangspunkt der Überlegungen war eine Eigenschaft von Sperrholz, deren Möglichkeiten bislang nicht für statische Zwecke genutzt wurde: die Elastizität durch die Eigenspannung des Materials. Den geometrischen Ausgangspunkt der Konstruktion bildet ein Paar von Segmentbögen, die so aneinander gekoppelt sind, dass sich eine Aufteilung in zug- und biegebeanspruchte Segmente ergibt. Produziert wurden die Holzstreifen vom fakultätseigenen Industrieroboter, der als CNC-Fräse konfiguriert ist. Spätestens hier wird klar, dass die Realisierung des Studentenentwurfs ohne die Einbeziehung der aktuellsten Forschungsergebnisse des ICD und ITKE undenkbar wäre. Die im Material eingebettete Eigenspannung erhöht die Tragfähigkeit des Gesamtsystems erheblich und ermöglicht es, den gesamten Pavillon aus nur 6,5 mm starken Birkensperrholzlamellen zu fertigen. Das Biegeverhalten bildet die Grundlage für das computerbasierte Informationsmodell, das auf einem Skript mit ca. 6500 Zeilen Code beruht. Dieses geometrische Informationsmodell bildet die Grundlage für alle weiterführenden Schritte: die statische Berechnung durch »Aufwickeln« der ebenen Streifen mittels FEM-Analyse, die robotische Fertigung und die exakte Positionierung auf dem Gelände. Schließlich können die Wissenschaftler am gebauten Pavillon anhand von Belastungstests das Relaxationsverhalten, d. h. das alterungsbedingte Nachlassen der Eigenspannung von Sperrholz messen, um die Werte in künftige virtuelle 3D-Modelle einfließen zu lassen.