Hummer-Skelett als Vorbild: Roboter baut Forschungspavillon

Die Architektur-Studenten der Universität Stuttgart haben einen Roboter vorgestellt, der aus 60 km Glasfaser einen Pavillon gewickelt hat.

Das Skelett eines Hummers diente als Vorbild für eine neuartige, hauchdünne Tragkonstruktion (Foto: ICD-ITKE)

An der Universität Stuttgart realisierten zwei Institute der Architektur-Fakultät einen temporären Versuchsbau aus faserbasiertem Verbundmaterial – als Vorbild diente der Außenskelett-Aufbau des Hummers. Zusammen mit Studenten wurde das Projekt nach einer einjährigen Forschungs- und Entwicklungszeit entworfen, geplant und ausgeführt. Grundlage für die Projektrealisierung war die Entwicklung einer Fertigungsmethode des robotischen Wickelns von Carbon- bzw. Glasfasern und die dazugehörigen computerbasierten Entwurfs- und Simulationsverfahren.

Als biologisches Vorbild diente für die Studenten das Außenskelett des Hummers (Homarus americanus), vor allem dessen spezifische Kombination von Form, Faserorientierung und Matrix. Dieses Prinzip wurde auf den Entwurf einer Schalenkonstruktion aus einem robotisch gefertigten Faserverbundsystem übertragen. Ein Roboter legte dann in Harz getränkte Glas- und Kohlenstofffasern kontinuierlich ab und erzeugte mehrere Schichten. Dieser Aufbau führte zu einer gewickelten Struktur von annähernd 8 m Durchmesser und 3,50 m Höhe aus mehr als 60 Kilometer Faserlänge – und zu einer gerade mal 4mm dünnen Schale. Der semitransparente Pavillon wiegt trotz seiner beachtlichen Größe weniger als ca. 320 kg Kilogramm und kann sogar von wenigen Personen getragen werden.

Eine ausführliche Print-Dokumentation zum Projekt erscheint in der aktuellen Ausgabe 2013/3 der Architektur-Zeitschrift Detail. Eine Computersimulation zur Entstehung gibt es hier zu sehen: