Adaptive Hüllen und Strukturen - Aus den Arbeiten des Sonderforschungsbereichs 1244

Die “Große Beschleunigung” bei Bevölkerungszahlen, klimaschädlichen Emissionen, Wasserverbrauch und vielem anderen stellt die gesamte Menschheit vor große Herausforderungen. Dies trifft besonders auf das Bauschaffen zu. Es gilt, zukünftig für mehr Menschen mit weniger Material emissionsfrei zu bauen. Hierfür muss unsere Art des Planens, Bauens und Nutzens von Bauwerken neu gedacht und neu konzipiert werden. Auf der bautechnischen Seite bedeutet dies die konsequente flächendeckende Umsetzung von Leichtbaustrategien. Zu diesen zählt neben dem klassischen Leichtbau und den Gradientenbauweisen auch das Bauen mit adaptiven Hüllen und Strukturen. Unter Adaptivität sind dabei unterschiedliche Veränderungen der Geometrie, der physikalischen Eigenschaften von einzelnen Bauteilen oder von ganzen Bauwerken zu verstehen. Durch Adaption können Spannungsfelder homogenisiert, Bauteilverformungen reduziert und bauphysikalische Verhalten von Bauteilen verändert werden. All dies verringert nicht nur den Materialbedarf, sondern liefert auch einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung des Nutzerkomforts. Adaptivität im weiteren Sinne bezeichnet einen ganzheitlichen Ansatz, in dem die Anpassung sozialer, kultureller und räumlicher Erfahrungen sowie architektonischer und planerischer Handlungsweisen eng mit den technologischen Entwicklungen verknüpft wird. Die Zusammenführung dieser Perspektiven ist Anspruch des SFB, um ganzheitliche Lösungen für eine zukünftige gebaute Umwelt zu finden.

Adaptive skins and structures - from the work of the Collaborative Research Centre 1244
The “Great Acceleration” in world population, climate-damaging emissions and water consumption poses major challenges for the whole of humanity. This is also relevant for the building sector. It is essentially in the future to build emission-free for more people using less material. The way in which buildings are planned, built and inhabited must be rethought and reconceived. On the engineering side, this implies the strict and comprehensive application of lightweight strategies. In addition to classic lightweight strategies and the use of graded materials this includes the implementation of adaptive skins and structures. Adaptivity in this context means various rapid changes in the geometry, physical properties of components and thus also of buildings. Adaptation can be used to homogenise stress fields, reduce component deformations or change the building physical properties of components. All this not only reduces material requirements, but can also make a significant contribution to increasing user comfort. Seen in a broader perspective, adaptivity describes a holistic approach in which the adaptation of social, cultural and spatial experiences as well as architectural and planning procedures are closely linked to technological developments. Bringing these perspectives together is the SFB's claim to find holistic solutions for a future built environment.