ArboSkin, Stuttgart 2013

Haltbare und recyclebare Fassade aus Biokunststoff

Herstellung und Aufbau

Dauer: 3:16 min | © ITKE, Universität Stuttgart | Quelle: Vimeo

ArboSkin

Der Mock-Up entstand im Rahmen des von der EU und dem Land Baden-Württemberg geförderten Forschungsprojektes Biokunststoff-Fassade. Er demonstriert eine mögliche architektonische und bautechnische Anwendung der im Projekt entwickelten Biokunststoffe. Der Entwurf basiert auf einem dreieckigen Netz mit verschiedenen Maschengrößen. Die Fassadenfläche beträgt 145 m² und besteht aus 388 unterschiedlichen Formteilen aus einem biobasierten, mit Flammschutz ausgerüsteten Kunststoff. Zur Herstellung der Formteile war lediglich ein Tiefziehwerkzeug erforderlich.

Das Forschungsprojekt Biokunststofffassade

Das Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) befasst sich in Forschung und Lehre seit vielen Jahren mit der Planung, Simulation und Fertigung komplex geformter Gebäudehüllen. Zur Eindeckung solcher Fassaden werden bislang meist Elemente aus erdölbasierten Kunststoffen, Glas oder Metall verwendet. Tiefziehbare Platten aus biobasierten Kunststoffen können in Zukunft eine rohstoffeffiziente Alternative darstellen. Sie verknüpfen die Eigenschaft der freien Formbarkeit von Thermoplastischen Kunststoffen mit den ökologischen Vorteilen von Materialien, die aus vorwiegend nachwachsenden Rohstoffen bestehen.
In der Zusammenarbeit von Materialentwicklern, Architekten, Produktdesignern, Fertigungs- und Umwelttechnikern entstand ein neuer thermoplastischer Werkstoff für Fassadenbekleidungen, der über 90% aus nachwachsenden Rohstoffen besteht. Das vom Projektpartner TECNARO im Rahmen des Projektes weiterentwickelte Biokunststoffgranulat ARBOBLEND® lässt sich zu Platten extrudieren, die dann beliebig weiterbearbeitet werden können. Mittels Bohren, Bedrucken, Laminieren, Lasern, CNC-Fräsen oder Tiefziehen können unterschiedliche Oberflächenqualitäten, Strukturen und Formteile erzielt werden. Die Halbzeuge dienen dann zur Bekleidung ebener oder frei geformter Innen- und Außenwände. Der Werkstoff kann wieterhin rezykliert werden und erfüllt die üblichen hohen Anforderungen, die hinsichtlich Dauerhaftigkeit und Flammschutz an Baustoffe gestellt werden. Die ökobilanzielle Bewertung erfolgte durch den Projektpartner Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA). Des Weiteren wurde die Beständigkeit gegenüber mikrobillem Abbau eruiert.

Projektlaufzeit: 20.12.2011 – 31.10.2013

Alle Nutzungsrechte liegen beim Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen

Mock‐Up Planung und Realisierung:

ITKE Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen, Universität Stuttgart 
Prof. Dr.‐Ing. Jan Knippers
Projektleitung: Dipl.‐Ing. Carmen Köhler

Bauleitung: Dipl.‐Ing. Manfred R. Hammer
Tragwerksplanung: Dipl.‐Ing. Thiemo Fildhuth
Student Design Team: Martin Loučka, Peter Kohlhammer, Adrian Grygar
Geometrieprogrammierung: Martin Loučka
Realisierung: Adrian Grygar, Serge Deisner, Maximilian Kurz, Martin Loučka, Paco Motzer, Jan Tondera, Dennis Gerlach, Alexander Mironov, Dominik Heizmann, Svenja,Felis, Maximilian Schäfer, Benjamin Fritsch

Mit Unterstützung von:
Michael Tondera (Fakultätswerkstatt Architektur und Stadtplanung)
Fassadenmaterial: Dr. Michael Schweizer, TECNARO GmbH, Ilsfeld‐Auenstein
Pyramidenherstellung: Frank Braun, Hans‐Peter Braun, BAUER THERMOFORMING GmbH
& Co. KG, Talheim

Forschungsprojektteam Biokunststofffassade

Projektleitung, Materialforschung + Anwendung
ITKE Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen, Universität Stuttgart
Prof. Dr.‐Ing. Jan Knippers, Dipl.‐Ing. Carmen Köhler-Hammer
 
Umwelttechnik  + Ökologische Bewertung
Institut für Siedlungswasserbau, Wassergüte- und Abfallwirtschaft (ISWA)
Dr.‐Ing. Klaus Fischer
 
Produktdesign + Anwendung
spek DESIGN GbR
Dipl.‐Ing. Eberhard Kappler
 
Materialentwicklung
TECNARO GmbH
Dr. Michael Schweizer, Dr. Lars Ziegler
 
Herstellungstechnologie
BAUER THERMOFORMING GmbH & Co. KG
Frank Braun, Hans‐Peter Braun
 

Projektförderung

Sektor Umwelttechnik, Europäische Union, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
Land Baden-Württemberg, Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft
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