Der Seeigel als Forschungsvorbild: Versuchspavillion aus Holz in Stuttgart

Einen weiteren Versuchspavillon aus Holz (Grundfläche 72 m² /Rauminhalt 200 m³) hat die Universität Stuttgart seit Kurzem auf ihrem Campus stehen, wenngleich auch nur für kurze Zeit. Das Institut für Computerbasiertes Entwerfen (ICD) und das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) haben einen bionischen Versuchsbau zusammen mit Lehrenden und Studierenden entworfen.

Das Projekt erforscht die Übertragung biologischer Strukturbildungsprinzipien der Plattens­kelette von Seeigeln in die Architektur. Die Umsetzung geschieht mit computerbasierter Entwurfs- und Simulationsverfahren sowie computergesteuerter Fertigungsmethoden für die bauliche Umsetzung.

Bionische Prinzipien (das heißt, die Vorbilder kommen aus der Natur) wurden bei dem Bauwerk auf verschiedene Geometrie-typen angewandt. Damit soll die Leistungsfähigkeit biologischer Strukturen in architektonischen Entwürfen integriert werden. Mit diesem Prinzip (nach der Analyse des Plattenskelettes einer Seeigelart konnte eine Baustruktur für den Pavillon erarbeitet werden) konnte eine hohe Gesamtsteifigkeit des Pavillons erzielt und damit auch die Wandstärken reduziert werden. Auch die Verbindung der Holzteile mit Fingerzinken ist dem Seeigel nachempfunden: Das Schalenskelett dieses Lebewesens ist aus Segmenten zusammengesetzt, die fingerähnlich miteinander verzahnt sind

„Im Gegensatz zu klassischen Leichtbauweisen, welche nur auf belastungsoptimierte Formen angewendet werden können, ist das neue Konstruktionsprinzip auf beliebige Trag­werksgeometrien anwendbar. Daraus ergibt sich ein hohes Leichtbaupotential “, sagt Dipl.-Ing. Tobias Schwinn von der Uni Stuttgart.

Mit diesem Prinzip lässt sich die Zukunft gestalten: Die Wandstärken der Sperrholzplatten messen bei dem gesamten Pavillon nur 6,5 mm. So muss der Pavillon, der noch bis Ende November 2011 auf dem Campus an der Keplerstraße steht, nur gegen Abheben durch Windsog gesichert werden.