18.11.

18. November 2016

SFB 1244 - offiziell bewilligt

Forschung für die Umwelt von morgen

Zeit
18. November 2016

Das Bauen für die Zukunft rückt näher

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat die Einrichtung des Sonderforschungsbereichs 1244 Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen im November 2016 offiziell bewilligt.

In den kommenden Jahren werden vierzehn Institute der Universität Stuttgart in enger interdisziplinärer Zusammenarbeit der Frage nachgehen, wie angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und schrumpfender Ressourcen künftig mehr Wohnraum mit weniger Material geschaffen werden kann. In den ersten vier Jahren steht der Leiter des ILEK, Herr Prof. Werner Sobek, dem Sonderforschungsbereich als Sprecher vor.

Oberstes Ziel des SFB 1244 ist es, für das Bauwesen Antworten auf die drängenden ökologischen und sozialen Fragen unserer Zeit zu finden. Die Integration von adaptiven Elementen in tragende Strukturen, Hüllsysteme und Innenausbauten wird hierfür als ein wichtiger Ansatz erachtet. Der SFB 1244 erforscht die Grundlagen, das Potential und die Auswirkungen dieses Ansatzes.

Durch die Entwicklung neuartiger Adaptivitätskonzepte für alle Bereiche der gebauten Umwelt steht der SFB 1244 für eine nachhaltige Architektur, die Verantwortung für ökonomische, ökologische und soziokulturelle Fragestellungen übernimmt. Grundlage für dieses Ziel ist die gemeinsame Überzeugung aller teilnehmenden Partner, dass Material- und Energieverbrauch im Bauprozess in naher Zukunft extrem reduziert werden müssen – bei gleichzeitiger Steigerung des Nutzerkomforts.

Die Architektur übernimmt Verantwortung in ökologischen Fragen

Das Bauschaffen steht weltweit für ca. 60 % des Ressourcenverbrauchs, ca. 50 % des Massenmüllaufkommens sowie für jeweils ca. 35 % des Energieverbrauchs und der Emissionen. Die Einsparung von endlichen Ressourcen, die Vermeidung von Müll sowie die Drosselung des Energiebedarfs müssen somit bei allen Überlegungen zur Organisation und Gestaltung unserer Umwelt bereits heute dominierende Faktoren sein.

Die bisherigen Ansätze ökologischen Bauens zielen auf die Reduktion des Energieverbrauchs ab, der zum Betrieb eines Gebäudes benötigt wird. Dabei wird beispielsweise für das Dämmen ein vermehrter Einsatz von Baustoffen (und somit die verstärkte Ausbeutung endlicher Ressourcen) in Kauf genommen. Diese Herangehensweise kollidiert jedoch mit der aufgrund der Bevölkerungsexplosion und der Erderwärmung zu stellenden Forderung nach einer dramatischen Reduktion des Material- und Energieverbrauchs einerseits sowie der Vermeidung von Abfall und Emissionen andererseits. Ein Bauen für morgen bedarf deshalb grundlegend neuer Ansätze.

Zu diesem Zweck erforscht der SFB 1244 die Integration von adaptiven Elementen in tragende Strukturen, Hüllsysteme und Innenausbauten. Unter Adaptivität wird hierbei die gezielte Veränderbarkeit und damit die Anpassbarkeit der Geometrie, der Material- und Bauteileigenschaften sowie die daraus entstehende Gesamtreagibilität eines Gebäudes verstanden.

Die Integration adaptiver Elemente in ein Gebäude erfolgt mit dem Ziel einer signifikanten Einsparung von Material und Energie sowie einer signifikanten Verbesserung der bauphysikalischen Qualitäten und der damit zusammenhängenden Aufenthaltsqualität für den Nutzer.

Der Nutzer steht im Mittelpunkt eines architektonischen Environments

Neben den statisch-konstruktiven und den bauphysikalisch relevanten Auswirkungen und Chancen eröffnet die Integration von adaptiven Elementen in tragende Strukturen, Hüllsysteme und Innenausbauten einen erweiterten Entwurfs- und Gestaltungsspielraum für die Architektur selbst. Adaptive Gebäude sind nicht mehr wie herkömmliche Gebäude ein in sich abgeschlossenes und fertiges Produkt. Auch ist der Nutzer von adaptiven Gebäuden nicht mehr nur passiver Nutzer eines Produktes, sondern vielmehr Gestalter im Sinne eines aktiv die Gebäudequalität bestimmenden Menschen. Die durch die Integration von adaptiven Elementen entstehenden architektonisch offenen und reaktiven Situationen eröffnen damit den Übergang vom bisher gekannten Gebäude hin zum architektonischen Environment. Der SFB 1244 wird die daraus entstehende fundamentale Erweiterung des architektonischen Schaffens erstmals systematisch und auf interdisziplinärer Ebene ausloten und erforschen.

Interdisziplinäres Forschen zu drängenden Themenkomplexen

Der SFB 1244 wird Planungsinhalte und -methoden aus dem Maschinenbau, der Architektur, dem Flugzeugbau und dem Bauingenieurwesen analysieren und weiterentwickeln sowie die übergeordneten Prozessstrukturen zusammenführen. Er wird damit Prozesse für die Integration und Planung adaptiver Systeme im Bauwesen erarbeiten.

Bei der Erforschung adaptiver Tragstrukturen stehen Fragestellungen der Statik und Dynamik im Vordergrund. Einen besonderen Schwerpunkt bilden dabei die Forschungen zu Entwurfs- bzw. Formfindungsmethoden unter Einbeziehung von Sensorik und Aktorik sowie die Integration neu zu formulierender Sicherheitskonzepte. Ergänzt werden diese Arbeiten durch Untersuchungen auf Bauteilebene und zur systemtheoretischen Handhabung sowie durch die Erforschung fluidischer integrierter Aktorsysteme. Im Bereich der Hüllsysteme und Innenausbauten werden vor allem adaptive akustische, gebäudeklimatische und lichttechnische Eigenschaften untersucht.

Zur Bearbeitung dieser Themen ist ein enges Zusammenwirken aller Projektpartner unabdingbar, sodass es von großem Vorteil ist, dass der SFB 1244 auf der Kompetenz und den bisherigen erfolgreichen Kooperationen der beteiligten Forscherinnen und Forscher in den Bereichen Leichtbau, Komponentenentwicklung, Systemdynamik, Planungstheorie, visuelle Analyse und Gestaltung aufbauen kann.

Beteiligte Einrichtungen der Universität Stuttgart:

  • Institut für Akustik und Bauphysik (IABP)
  • Institut für Akustik und Bauphysik (IABP)
  • Institut für Baustatik und Baudynamik (IBB)
  • Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD)
  • Institut für Flugzeugbau (IFB)
  • Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF)
  • Institut für Konstruktionstechnik und Technisches Design (IKTD)
  • Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK)
  • Institut für Maschinenelemente (IMA)
  • Lehrstuhl für Makromolekulare Stoffe und Faserchemie, Institut für Polymerchemie (IPOC)
  • Institut für Systemdynamik (ISYS)
  • Institut für Technische und Numerische Mechanik (ITM)
  • Institut für Technische Optik (ITO)
  • Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme (VIS)
  • Visualisierungsinstitut der Universität Stuttgart (VISUS)

Außeruniversitäre Einrichtungen:

  • Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)
  • Professur für Architektur und Kunst, HafenCity Universität Hamburg
  • Professur für Temporäre Bauten, Fachbereich Kunst und Design, Hochschule für Künste Bremen
Demonstratorgebäude des SFB 1244
Zum Seitenanfang