Ressourcen sparen durch adaptive Hüllen
Der Sonderforschungsbereich (SFB) 1244 „Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen“ an der Universität Stuttgart geht in eine zweite Förderperiode. Nun haben die Forscherinnen und Forscher weitere vier Jahre Zeit, mehr Möglichkeiten aufzuzeigen, wie durch adaptive Architektur mehr Wohnraum geschaffen wird.
Das Demnstrator-Hochhaus entstand in den letzten Jahren für das SFB 1244.
Foto: Stefanie Weidner/Universität Stuttgart/ILEK
Durch adaptive Architektur kann mehr Wohnraum geschaffen werden. Dass haben die Forschenden an der Universität Stuttgart in den letzten Jahren gezeigt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bietet nun mit der Verlängerung des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1244 „Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen“ den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit, in vier Jahren zu zeigen, was in diesem Bereich noch möglich ist. Der SFB 1244 ist einer von sechs SFB, bei denen die Universität Stuttgart die Sprecherhochschule ist. Drei SFB sind Transregios. In der ersten Förderperiode hat Prof. Wener Sobek vom Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren die Sprecherschaft für den SFB 1244 innegehabt. In der zweiten Förderperiode übernimmt diese Rolle Prof. Oliver Sawodny vom Institut Systemdynamik. Sawodny beschreibt: „Wir konnten in der ersten Förderperiode beweisen, dass unsere Arbeitshypothese stimmt: mithilfe adaptiver Hüllen und Strukturen können wir eine drastische Einsparung von Müll, Ressourcen und Emissionen für das Bauwesen leisten. Die Verlängerung des Projektes unterstreicht die Anerkennung der globalgesellschaftlichen Bedeutung unserer Arbeit.“
Ressourcenschutz auf der Baustelle
Auf immer mehr Baustellen kommt es zu Engpässen bei der Materialversorgung. Mehr als 50 Prozent des weltweiten Ressourcenverbrauchs geht auf Bauschaffende zurück. Und 40 Prozent der klimaschädlichen Emissionen entstehen durch das Bauwesen. Dabei wächst der Bedarf an Wohnraum durch die steigende Weltbevölkerung immer weiter. Aus diesem Grund muss sich das Bauwesen mit den ökologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen unserer Zeit beschäftigen. In den letzten vier Jahren konnte im SFB 1244 gezeigt werden, dass Baustoffe sowie die damit verbundenen grauen Energie und grauen Emissionen durch den Einsatz von adaptiven Elementen eingespart werden können. Die strukturelle und bauphysikalischen Eigenschaften von Materialien und Bauteilen können durch die adaptiven Elemente gezielt verändert werden. Dadurch ist es möglich, das Bauteile und Baumaterialien sich an die unterschiedlichen Belastungen anpassen und tragende Strukturen durch weniger material- und Energieeinsatz hergestellt werden.
Großexperiment für die Forschung
Ende 2020 entstand auf dem Gelände der Universität Stuttgart das erste adaptive Hochhaus der Welt. Es ist ein Ergebnis der ersten Förderperiode des SFB 1244. Den Forschenden dient „Das Hochhaus mit Muskeln“ in den nächsten vier Jahren als Großexperiment. Hier können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zeigen, wie eine Einsparung von Material und Emissionen durch adaptive Fassaden und flächige Bauteile im Bauwesen weiter erhöht werden kann. Um mit Energie und Masse intelligent zu wirtschaften, passen sich das neue Tragwerk und die Fassade selbstregulierend auf die äußeren Einwirkungen an. Diese Art des Bauwerks wird das Verständnis der Architektur verändern. Daher steht im Zentrum der Forschung auch, dass das Bauwerk nicht als fertiges Produkt gesehen wird, sondern als eine Konstruktion, die sich anpasst und zwischen Mensch und Umwelt vermittelt.
Begehbare Forschung
In den kommenden vier Jahren wird sich zusätzlich zu den 14 Instituten der Universität Stuttgart, dem Arbeitsgebiet Architektur und Kunst der HafenCity Universität Hamburg, der Abteilung Kunst und Design der Hochschule für Künste Bremen, dem Fraunhofer Institut für Bauphysik, Standort Holzkirchen und Stuttgart das Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt als außeruniversitäre Einrichtung dem SFB anschließen. Somit wirken über 50 Forschende in 23 Teilprojekten in dem Forschungsverbund. Dabei stehen dem Verbund durch die DFG über zehn Millionen Euro in den nächsten vier Jahren zu Verfügung. Ein Ziel der Forschung ist es auch, die Ergebnisse der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen. Führungen durch das adaptive Hochhaus bringen den Bürgerinnen und Bürger die Forschung und ihre Ziele nahe. Zudem ist das Gebäude ein Teil der Internationalen Bauausstellung 2017 in Stuttgart und der Region.
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