Tragverhalten des Hybrid‐Flachs Pavillons auf der Landesgartenschau 2024 in Wangen im Allgäu

Der Hybrid‐Flachs Pavillon der Landesgartenschau 2024 in Wangen im Allgäu dient als Demonstrator für die Entwicklung, Herstellung und Verwendung neuartiger, robotisch gefertigter Naturfaserelemente auf Basis von Flachsfasern in einer Gebäudestruktur. Ziel war es, ein leichtes, ressourceneffizientes und zugleich leistungsfähiges Konstruktionssystem auf Basis von Naturfasern für lastabtragende Bauteile zu demonstrieren. Die verwendeten Naturfasern wurden lokal bezogen und im Wickelverfahren mit Epoxidharz zu komplexen Tragstrukturen verarbeitet. Durch die Kombination aus experimentellen Untersuchungen im Maßstab 1:1 und numerischer Modellierung wurde ein Verfahren zum Nachweis der Tragfähigkeit entwickelt, das die Geometrie, die Materialeigenschaften sowie die Bedingungen der Herstellung berücksichtigt. Großversuche lieferten wesentliche Erkenntnisse zu Steifigkeit, Bruchlast und Versagensmechanismen, insbesondere zum Faserabriss an den Bolzenverankerungen. Auf dieser Grundlage wurden detaillierte FE‐Modelle erstellt und zu vereinfachten Hybridmodellen weiterentwickelt, um eine realitätsnahe Abbildung der Tragwirkung in einem statischen Gesamtmodell des Pavillons zu ermöglichen.

The Hybrid Flax Pavilion at the 2024 State Garden Show in Wangen im Allgäu serves as a demonstrator for the development, fabrication, and application of novel, robotically manufactured natural fibre elements based on flax fibres within a building structure. The aim was to demonstrate a lightweight, resource‐efficient, and at the same time high‐performing construction system using natural fibres for load‐bearing components. The natural fibres were locally sourced and processed into complex load‐bearing structures using a filament‐winding process with epoxy resin. By combining full‐scale experimental investigations with numerical modelling, a verification procedure for structural capacity was developed that accounts for geometry, material properties, and manufacturing conditions. Large‐scale tests provided key insights into stiffness, ultimate load, and failure mechanisms, particularly fibre rupture at bolted connections. Based on these results, detailed FE models were created and subsequently simplified into hybrid models, enabling a realistic representation of the structural behaviour within an overall structural model of the pavilion.