Platz 10
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November / Dezember 2014

msa | münster school of architecture

bionic structures - highrise hybrid

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von Mirco Wieneke

Hochschule:

msa | münster school of architecture

Abschluss:

Bachelor

Präsentation:

17.09.2014

Lehrstuhl:

Prof. Schilling

Rubrik:

Experimentelle Entwürfe

„Wir haben unsere Umwelt so radikal verändert, dass wir uns jetzt selber ändern müssen, um in dieser neuen Umwelt existieren zu können.“ (Norbert Wiener)

Im Jahr 1968 sahen die Raumfahrer der Apollo 8 als erste Menschen die Erde über dem Mond aufgehen. Das Leben auf der Erde wurde durch den Blick von außen als hauchdünne, zerbrechlich erscheinende Schicht erkannt. Durch den neue Blick aus dem Weltall auf die Erde entstand bei vielen Menschen ein Bewusstsein dafür, dass diese dünne Schicht durch die Umweltverschmutzung gefährdet wird. Die Urbanisierung und die Ressourcenknappheit sind die zentralen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts. Der Bausektor verbraucht knapp 50% der weltweiten Ressourcen und verursacht gut ein Drittel der CO2-Emissionen. 50% der Weltbevölkerung leben mittlerweile in der Stadt, bis 2030 werden es voraussichtlich 60% sein. Durch die Urbanisierung dehnen sich die Städte aus und verbrauchen Naturflächen. Doch was muss sich ändern, damit wir Menschen uns ändern?

Ein Hochhaus würde man vielleicht anfänglich nicht als ökologische Lösung ansehen. Dabei nutzt ein gut konzipiertes Hochhaus äußerst effizient Flächen. Dass dabei konstruktiv übermäßig viel Material verbaut wird, widerlege ich mit meiner Arbeit.

Die Natur kann uns als Vorbild dienen, denn sie „(...) macht nichts umsonst; und jedes Mehr ist umsonst, wenn ein Weniger ausreicht.“ (Isaac Newton)

Ich habe mich mit verschiedenen bionischen Ansätzen beschäftigt, wobei mich das Minimalprinzip der Seifenblase am nachhaltigsten fasziniert und inspiriert hat.
Die Seifenblase ist für mich eine Metapher unserer Zeit. Obwohl wir wissen, was passiert, wenn wir unseren Lebensstil nicht einschränken und obwohl wir jetzt schon spürbare Folgen sehen, reagieren wir Menschen immer zögerlich. Man hat das Gefühl, dass die Blase erst platzen muss, bevor alle verstanden haben, dass es die Erde nur einmal gibt und durch pusten keine Neue entsteht.

Eine Seifenblase bildet immer die Minimaloberfläche und reduziert damit das Volumen- Oberflächenverhältnis. Im Idealfall bildet sie also die Form einer Kugel. Interessant wird es, wenn mehrere Seifenblasen aufeinander treffen und eine Schaumformation bilden. Drei Blasen ordnen sich immer sternförmig an, mehrere Blasen bilden ein hexangonales Maschensystem.

Die räumliche Addition von Seifenblasen führt zu Minimalwegen, die immer 120° Winkel zwischen den Flächen bilden. Die dabei enstehenden Schaumsysteme sind für mich das Paradebeispiel der Bionik, da es nicht um die Maximierung einzelner Elemente geht, sondern stets um die Optimierung des ganzen Systems. Dieses Phänomen habe ich in verschiedenen Analysen untersucht, um daraus eine leistungsfähige Struktur abzuleiten, die für ein Tragwerk eines Hochhauses dienen kann. Ich stelle mir also die Frage: Wie würde die Seifenblase sich verhalten?