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Reciprocal Shell 2023

Eine innovative und nachhaltige Struktur in Augsburg

 
Digitaler Baumeister

Studiengang

Digitaler Baumeister (B.Eng.)

Projektbeschreibung

Das Digital Timber Construction Labor (DTC) hat kürzlich einen beeindruckenden Forschungsdemonstrator fertiggestellt: Eine leichte und umweltfreundliche Holzgitterschale. Dieser Pavillon ist Teil des Forschungsprojekts Timber Structure Interface (TSI), das vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (FNR) gefördert und von Prof. Dr. Christopher Robeller geleitet wird.

Beteiligte Personen

Prof. Dr.-Ing. Christopher Robeller

Dr. Hamed Karimian A.

M.Sc. Amin Adelzadeh

 

Die innovative Gitterschalenkonstruktion des TSI-Teams kommt ohne Stahlknoten oder spezielle Verbindungselemente aus und ermöglicht so statisch effiziente Schalen mit Oberleitungsquerschnitt und andere bisher unerreichte Freiformstrukturen.
Die Entwicklung dieses neuen Prototyps wurde mit Unterstützung der StadtSparkasse Augsburg ermöglicht, die das DTC dazu einlud, eine Struktur für ihr jährliches #Stadtgewaechs-Sommerfest zu entwerfen. Ziel der Veranstaltung ist die Förderung der Nachhaltigkeit im Herzen der Augsburger Innenstadt auf dem Moritzplatz.

Im Vergleich zur letztjährigen Reciprocal Shell 2022, die im Rahmen eines internationalen Design- und Fertigungsworkshops an der Chalmers University Schweden, gebaut wurde, hat die Reciprocal Shell 2023 deutliche Verbesserungen erfahren. Die Spannweite wurde von 7 auf 15 Meter erhöht und die Fläche der Schale von 20 auf 127 Quadratmeter vergrößert. Die professionelle Holzfertigung und -montage für diesen größeren Maßstab wurde von der CLTech GmbH in Kaiserslautern in einem bemerkenswerten Zeitrahmen von fünf Tagen fachmännisch durchgeführt.
Während der Rohbau des Reciprocal 2022 mit einem einzigen Kuka-Roboter mit Sägeblatt gebaut wurde, entschied sich das Planungsteam für den Rohbau des Reciprocal 2023 für einen eher industriellen Ansatz. Sie integrierten moderne Holzbaumaschinen um dieses einzigartige Holzsystem zum Leben zu erwecken und die Lücke zwischen Forschung und Holzbauindustrie zu schließen.

 

Um dies zu erreichen entwickelte das Team ein Datenexportmodul in Rhino/Grasshopper, das die Geometriedaten automatisch in Maschinendaten umwandelte, insbesondere in ein spezielles Dateiformat für Hundegger-Maschinen. Ohne diesen algorithmischen Ansatz wäre der Prozess zeitaufwändig und komplex gewesen.

Nach der reibungslosen Installation wurde die Konstruktion einem experimentellen Belastungstest unterzogen, der von professionellen Ingenieuren der Firma IngPunkt durchgeführt wurde. Der Test stellte die Stabilität und Tragfähigkeit der Schale sicher, wobei die Ergebnisse mit denen übereinstimmten, die mit der Dlubal RFEM-Strukturanalyse-Software simuliert wurden. Der nahtlose Export von Strukturdaten aus der Modellierungssoftware in die Statiksoftware wurde ebenfalls in Grasshopper implementiert.

Die Reciprocal Shell 2023 wird demnächst für den Umzug demontiert werden. Derzeit entwickelt das TSI-Team ein innovatives Dachsystem, um die Holzstruktur für eine langfristige Nutzung zu schützen.

Der Erfolg dieses Projekts wäre ohne die Unterstützung eines großartigen Teams nicht möglich gewesen. Besonderer Dank gilt der StadtSparkasse Augsburg, CLTech GmbH, Dlubal Software GmbH, Agentur Sportbrain, Technisches Hilfswerk THW, Lauter Sand Kies Beton GmbH & Co. KG, Feuerwehr Lechhausen, Ordnungsamt, Bauordnungsamt und Sozialreferat Augsburg.