In einem gemeinsamen Projekt haben die Forschenden einen Pavillon in Holzleichtbauweise an der Technischen Fakultät der Universität Freiburg errichtet, mit dessen Hilfe sie disziplinenübergreifend neue Ansätze für ein Bauen der Zukunft entwickeln wollen. Für den Bau der „livMatS Biomimetic Shell @ FIT“ wurden neue computerbasierte Planungsmethoden, robotische Fertigungs- und Bauprozesse sowie neue Formen der Mensch-Maschine-Interaktion eingesetzt, die eine deutliche Ressourcenersparnis im Vergleich zum konventionellen Holzbau ermöglichen, so die Universität Stuttgart in einer Mitteilung.
Die Konstruktion besteht aus Hohlkassetten aus Holz, wodurch sich der Materialverbrauch für die Gebäudehülle und ihr Gewicht minimieren lasse, heißt es weiter. Eine detaillierte Lebenszyklusanalyse zeige, dass der Materialeinsatz bei dem Bau um mehr als 50 Prozent und das Erderwärmungspotenzial um nahezu 63 Prozent im Vergleich zu einem konventionellen Holzbau reduziert sind. Dieses materialeffiziente Prinzip wurde bereits für das auf der Bundesgartenschau Heilbronn im Jahr 2019 präsentierte Bauwerk angewendet und nun für ein dauerhaftes, geschlossenes Gebäude mit ganzjähriger Nutzung weiterentwickelt.
Die Holzbauweise sei dahingehend optimiert worden, dass nachhaltigere Holzwerkstoffe genutzt und die Bauteile so angepasst wurden, dass bei der robotischen Herstellung so wenig Verschnitt wie möglich entsteht. Die gesamte Baustruktur ist so konzipiert, dass sie einfach zerlegt werden kann, wiederverwendbar ist und ihre Bestandteile sortenrein trennbar bleiben. Der modulare Aufbau und die Formgebung basieren ebenfalls, wie beim Vorgängermodell, auf den Bauprinzipien des Skeletts von Seeigeln. Die Bauteile wurden von einer neuentwickelten, transportablen Roboterplattform gefertigt, wobei manuelle Teilmontageschritte von Sonderbauteilen wie Leuchtmitteln und Akustikelementen mithilfe von Augmented Reality integriert wurden.
Ein wetterresponsives Verschattungssystem aus biobasierten, 4D-gedruckten Materialien an einem Oberlicht reguliert das Klima von „livMatS Biomimetic Shell @ FIT“, indem es das Innere im Sommer vor hohen Wärmelasten abschirmt und im Winter Sonneneinstrahlung zulässt. Der Bau ist zusätzlich mit einer thermisch aktivierten Bodenplatte aus Recyclingbeton ausgestattet, die diesen auf der Basis von geothermischen Quellen wärmt und kühlt. Ziel sei es, den Pavillon energieneutral zu betreiben – man wolle auch künftig in diese Richtung weiterforschen. (cst)