reGrowth
Ausstellung am Pop-up Campus
RWTH-Aachen University – Lehrstuhl für Tragkonstruktionen
Kevin Moreno Gata, M. Sc.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Martin Trautz
Stuttgart Universität – Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung
Dr. techn. Felix Amtsberg
Univ.-Prof. Achim Menges
Der Materialeinsatz im Holzbau ist hauptsächlich auf die Nutzung von Standartquerschnitten und Halbfertigteilen in Form von Holzwerkstoffen beschränkt. Schon der moderne Forstbetrieb ist auf diese Nutzung ausgelegt, und Bäume werden in speziell angeordneten Kleingruppen gepflanzt, um einen möglichst geraden und astfreien Wuchs für eine effiziente Herstellung von Bauholz zu ermöglichen. Ziel sind möglichst lange und dicke, gerade, astreine Hölzer. Gekrümmte Äste oder Gabelungen finden keine Anwendung im Bausektor und werden schon frühzeitig als Abschnitte von den präferierten Elementen getrennt und anderweitig verwertet.
Die einzigartigen Materialeigenschaften, die jeder Baum auf Grund seiner direkten Umgebung entwickelt, werden als Irregularitäten bewertet, die man im Bauwesen nicht nutzt. Somit ergibt sich automatisch ein großer Verschnitt, bei dem nur ca. 50% des gefällten Baumes tatsächlich als Baumaterial Verwendung finden. Auf der anderen Seite steht jedes Haus auf einem anderen Baugrund, beispielsweise am Hang, oder in einer innerstädtischen Baulücke, einer anderen Erdbeben- oder Schneelastzone. Und so sind auch die Anforderungen im Bauwesen immer wieder einzigartig.
Daher hinterfragt das hier präsentierte Forschungsprojekt „reGrowth“ den aktuellen Ansatz der Gewinnung und Nutzung von Bauholz und zeigt in Studien mögliche Nutzungskonzepte für die aktuell aufgrund ihrer Irregularitäten nicht als Baumaterial in Betracht gezogenen Restmaterialien.
Als Alternative wird hier ein Design- und Fabrikationskonzept präsentiert, das sich am natürlichen Tragverhalten der tatsächlichen Holzfaserrichtung orientiert und als Grundlage für effizienten, materialoptimierenden Tragwerksentwurf im Holzbau dient. Dazu bedient es sich der digitalen Werkzeuge des Entwurfs, der Materialanalyse und der Fertigung.
Die andernfalls ungenutzten Abschnitte werden digital erfasst und in Materialbibliotheken gespeichert. Dabei können auch ihre individuellen Stärken und somit ihr Potenzial zum Einsatz in Tragstrukturen ermittelt werden.
Tragwerksanalyse- und Entwurfswerkzeuge, nutzen diese Informationen, um automatisiert die bestpassenden Elemente für die jeweilige Situation zu ermitteln, welche dann mittels CNC/CAM-Technologie automatisiert gefertigt und verbaut werden können.