Holz verbindet: Advancing Wood Architecture

Von Dina Dorothea Dönch

Digitale Entwurfs‐ und Fertigungsverfahren haben die Möglichkeiten im Holzbau revolutioniert. Diesen Entwicklungen in Forschung und Praxis geht das Symposium Advancing Wood Architecture – New Computational Perspectives Ende März in Frankfurt am Main nach. Achim Menges ist neben Matthias Kohler, Yves Weinand, Martin Self, Axel Kilian und Johan Bettum einer der vortragenden Experten.

Achim Menges, was sind die wesentlichen Weiterentwicklungen bei Ihrem Forst-Pavillon für die Landesgartenschau 2014 in Schwäbisch Gmünd?
Der Pavillon für die Landesgartenschau ist ein Demonstrationsbau des Forschungsprojekts „Robotik im Holzbau“, und eine offensichtliche Innovation ist die Anwendung biologischer Prinzipien, die wir aus der Untersuchung von Plattenschalen gewinnen konnten. Im Vergleich zu den früheren, im Rahmen von Lehre und Forschung entstandenen Pavillons handelt es sich außerdem um ein permanenteres Gebäude mit dazugehörigem Schichtenaufbau aus Dämmung, Wasserführung und Vorsatzschale. Dementsprechend wurde auch die Fertigung aus dem akademischen Kontext in die Holzbaupraxis transferiert. Eine weitere Innovation war die einschalige Ausführung der tragenden Plattenkonstruktion mit einer Plattenstärke von nur 50 Millimetern, weshalb für das gesamte Gebäude gerade einmal zwölf Kubikmeter Holz verbraucht wurden.




Die Installation im Centre Pompidou mit der hygroskopischen Konstruktion hat großes mediales Interesse gefunden. Wie werden sich solche klimaadaptiven Fassaden weiterentwickeln?

Nach der 2012 fertiggestellten HygroScope Installation hatten wir bereits im Jahr 2013 die Möglichkeit, das klimareaktive System im Rahmen des HygroSkin Pavillons für das FRAC Centre in Orleans so weiterzuentwickeln, dass es genau umgekehrt reagiert: Wenn die Sonne scheint, ist die Fassade des Pavillons geöffnet; zieht aber Regen auf, schließt sich die Fassade. Und zwar vollkommen selbsttätig, ohne dass hierfür irgendwelche Elektronik, Mechanik oder Betriebsenergie benötigt wird. Die Veränderung der relativen Luftfeuchte reicht für die Bewegung der Fassade aus.
Im Moment verfolgen wir zwei weitere Ansätze für solche hygroskopische Systeme: zum einen den Einsatz wesentlich größerer Bauteile, die, bei ähnlicher Funktion, bis zu zwanzigfach stärkere Querschnitte aufweisen. Zum anderen versuchen wir, das reaktive Material selbst zu strukturieren. Dafür haben wir 3D-Druckverfahren entwickelt, mit denen wir klimareaktive Bauteile synthetisch herstellen können.

Wie hilft der Computer dabei, biologische Systeme in Architektur zu übersetzen?
Wir versuchen die Prinzipien der biologischen Systeme zu erkennen und diese zu abstrahieren. Dabei kann es sich um Strukturprinzipien handeln, also um die Zusammenhänge zwischen Form, Material und Performance. Oder um Prozessprinzipien, also um die Frage, wie solche Systeme entstehen. Der Rechner kann hier auf vielfältige Art und Weise helfen – ein Beispiel hierfür ist der Einsatz bildgebender Verfahren wie Mikro-Computertomographie. Eine wichtige Rolle spielen auch digitale Fabrikationsverfahren, die es nicht nur erlauben, morphologisch differenzierte Strukturen zu fertigen, sondern auch natürliche Entstehungsformen in neuartige Herstellungsprozesse zu übertragen.

Materialeinsparung ist ein Vorteil des Computational Designs. Auf der anderen Seite nimmt es viel Arbeitszeit in Anspruch. 

Es ist durchaus bemerkenswert, dass aus dem hohen zeitlichen und intellektuellen „Investment“ relativ einfache, ressourcenschonende Materialsysteme entstehen, die auch noch architektonisch interessant sind. Wir arbeiten aber daran, die Komplexität zu reduzieren. Dabei gibt es zwei Ansätze: In der Planung sehen wir die Zukunft weniger in universellen Softwarepaketen, die dadurch komplex zu bedienen und zu programmieren sind, sondern eher in Apps, die problemspezifisch eingesetzt werden. Für die digitale Fertigung gilt außerdem, dass sich komplizierte Steuerungstechniken zunehmend durch selbstregulierende Maschinen ersetzen lassen. 


Sie entwickeln die Form von den Eigenschaften des Materials her, anstatt das Material der Form unterzuordnen. Wird sich dieser philosophische Ansatz auch in der alltäglichen Baupraxis durchsetzen?

Es ist nun einmal so, dass seit der Renaissance unser Entwurfsdenken durch das Primat der Geometrie geprägt ist. Das wird sich nicht von heute auf morgen ändern, aber es lohnt sich meines Erachtens, über alternative Ansätze nachzudenken. Computerbasierte Technologien sind in meinen Augen nicht nur ein weiteres Werkzeug, sondern – wie Sanford Kwinter es sagt – eine technische Errungenschaft, die uns, ähnlich wie zum Beispiel die Erfindung des Mikroskops oder des Teleskops, einen anderen Blick auf die materielle Welt erlaubt. Deren Wirkweise und deren Zusammenhänge lagen bis dahin außerhalb der Verständniswelt und der Intuition des Entwerfers. So lässt sich die digitale Sphäre des Rechners direkt mit der physischen Welt verknüpfen. Und das hat potenziell weitreichende Konsequenzen für die Gestaltung und Entstehung der gebauten Umwelt.

Advancing Wood Architecture
Termin: Freitag, 27. März 2015, 9.30–18.30 Uhr 

Ort: Deutsches Architekturmuseum, Schaumainkai 43, 60596 Frankfurt am Main


BauNetz ist Medienpartner von dem Symposium „Advancing Wood Architecture – New Computational Perspectives“