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Mit einem Richtfest haben Forschende der Universität Stuttgart und der Universität Freiburg am 8. Dezember 2022 die Fertigstellung des Rohbaus der livMatS Biomimetic Shell @ FIT am Campus der Technischen Fakultät gefeiert. In direkter Nachbarschaft zum Freiburger Zentrum für interaktive Werkstoffe und bioinspirierte Technologien, kurz FIT, wird es der 200 Quadratmeter große Pavillon Forschungsgruppen ermöglichen, nachhaltige Materialien und alternative Bauweisen zu erforschen.

Langjährige Zusammenarbeit bildet Basis für die Entwicklung des Pavillons

Die livMatS Biomimetic Shell @ FIT ist ein Baudemonstrator, der von Forschenden des Exzellenzclusters „Integrative Computational Design and Construction for Architecture“ (IntCDC) der Universität Stuttgart entworfen und umgesetzt wurde. Wissenschaftler*innen des Stuttgarter Clusters und des Freiburger Exzellenzclusters „Living, Adaptive and Energy-autonomous Materials Systems“ (livMatS) werden künftig nachhaltige Materialien sowie alternative Bauweisen an dem Bau entwickeln und erforschen. Das Team verbindet eine langjährige Zusammenarbeit, aus der 2021 bereits der livMatS Pavillon im Botanischen Garten der Universität Freiburg hervorgegangen ist.

Der Forschungsdemonstrator an der Technischen Fakultät besteht aus einer 345 Quadratmeter großen, in Leichtbauweise entworfenen bionischen Gebäudehülle. Die 127 Hohlkassetten der Hülle, die aus Holz bestehen, sind robotisch gefertigt und von dem modular aufgebauten Skelett des Seeigels inspiriert. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es besonders leicht und stabil ist.

Geringerer Materialverbrauch durch geschickte Formgebung

Der Pavillon baut auf einem biomimetischen Prinzip auf, wonach ein geringerer Materialverbrauch durch eine geschickte Formgebung erreicht wird – und das sowohl auf der Ebene der Gesamtschale als auch der einzelnen Segmente. Um den Materialverbrauch und das Gewicht zu minimieren, besteht jedes Segment aus zwei dünnen Platten, die mit einem Ring aus Randbalken beplankt sind und so hohle, großformatige Holzkassetten mit polygonalen Formen bilden.

Akustikelemente, adaptive Verschattungsklappen und Erdwärme

„Die Tragkonstruktion ist eine Weiterentwicklung eines Pavillons, den wir 2019 auf der Bundesgartenschau in Heilbronn vorgestellt haben“, sagt Monika Göbel. Sie arbeitet als Projektleiterin am Stuttgarter Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (Institute for Computational Design and Construction, ICD) sowie am Exzellenzcluster IntCDC und betreut den Bau in Freiburg. „Die Prinzipien dieses Pavillons, der als Segmentholzschale aus Hohlkassetten konzipiert ist, haben wir nun erstmals in einem geschlossenen Gebäude angewendet. Dessen Hülle integriert Akustikelemente in den Hohlkassetten, adaptive Verschattungsklappen, die durch Luftfeuchtigkeit und Wärme gesteuert werden, und eine aus Recyclingbeton bestehende aktivierte Bodenplatte, die das Gebäude mit Erdwärme aus Tiefenkollektoren versorgt.“ Die adaptiven Verschattungsklappen sollen dabei helfen, den Energieverbrauch des Gebäudes speziell im Sommer zu senken und so die Nachhaltigkeit deutlich zu verbessern.

Neben dem Pavillon selbst standen beim Richtfest die Zimmermannsleute des Holzbauunternehmens müllerblaustein HolzBauWerke GmbH im Mittelpunkt, das maßgeblich an der Umsetzung beteiligt war. Auf einem Gerüst unter der Richtfestkrone haben sie nach alter Tradition ihren Richtspruch vorgetragen und auf das Gelingen des Projekts angestoßen. Die Fertigstellung der livMatS Biomimetic Shell @FIT ist für das Frühjahr 2023 geplant.