Modular Standard

Darstellung einer UHPC - Fertigteilschale aus identen Elementen © Gernot Parmann

Gernot Parmann

Schalentragwerke sind in der zeitgenössischen Architektur hauptsächlich als Gitterschalensysteme umgesetzt. Obwohl sich Beton aufgrund seiner Eigenschaften ideal als Werkstoff für druckbeanspruchte Konstruktionen eignet, gibt es seit den Werken von Heinz Isler nur wenige Bauwerke aus dem formbaren Werkstoff, deren Tragsystem auf einer Schalentragwirkung beruht. Derzeit wird zur konstruktiven Lösung von Schalentragwerken die zuvor ermittelte Geometrie nachträglich elementiert. Durch diese Arbeitsweise entstehen Schalen und Freiformflächen aus einer Vielzahl verschiedener Elemente, da sich die erzeugten doppelt-gekrümmten Flächen nicht von immergleichen Modulen annähern lassen. Aus diesem Grund und  wegen der schlanken, transparenten Konstruktion werden derartige Strukturen derzeit hauptsächlich in Stahl umgesetzt. Im Zuge dieser Diplomarbeit wurde eine Methode entwickelt, bei der die Elementdimensionen schon vor der Formfindung  bestimmt werden und somit das Einzelelement zu einer maßgeblichen Größe für die erzeugbaren Geometrien wird.
Durch diese Arbeitsweise ist es nun möglich, Schalengeometrien durch ein einziges, sich wiederholendes, selbstgleiches Element anzunähern. Dies bietet die Grundlage zur Konzeption einer modularen Bauweise und der dazu notwendigen Elementherstellung. Um die überzeugenden Qualitäten von UHPC durch eine entsprechende Fertigungsmethode nutzbar zu machen, muss eine Weiterentwicklung der etablierten Verarbeitungstechnologien erfolgen. Welche grundlegenden Anfordrungen eine derartige Fertigungstechnik erfüllen muss wird in dieser Arbeit vordefiniert.

Die Diplomarbeit Modular Standard wurde vom Institut für Tragwerksentwurf (Stefan Peters) betreut.