Architektonische Explorationen – Modulares Prinzip

Aus der Verwendung von Formsperrholz als strukturellem und zugleich raumbildendem Baustoff ergeben sich zahlreiche Entwicklungsmöglichkeiten. Einige Ideen, die auf den spezi­fischen Eigenschaften dieses Materials basieren, lassen sich in einer Serie architektonischer Explorationen veranschauli­chen. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden fünf Entwurfsstudien durchgeführt; sie orientieren sich an unterschiedlichen Raumvorstellungen, strukturellen Systemen und konstruktiven Prinzipien. Ausserdem handelt es sich um Anwendungen für verschiedene Massstabs­ebenen und architektonische Szenarien. Der Fokus liegt nicht auf der Erschaffung neuer «Produkte», sondern auf der Ent­wicklung architektonischer Konzepte, die die vielseitigen Eigenschaften dieses Werkstoffs widerspiegeln.

Einige Konzepte gründen auf dem Prinzip der Modularität, vor allem im Zusammenhang mit industriellen Fertigungs­prozessen. Die Idee des Seriellen verspricht eine Reduktion des Arbeitsaufwandes. Andere Entwürfe nehmen Bezug auf die Konzeption von Grossformen, welche die dem Material immanente Kontinuität und Plastizität zum Ausdruck brin­gen. Bei allen Entwurfsstudien spielt der sparsame Umgang mit dem Material eine wichtige Rolle. Die Studien greifen auf bekannte Ansätze aus anderen Materialbereichen zurück, wie etwa Prinzipien für Schalen aus Stahlbeton oder für Raumfachwerke aus Stahl. Dabei zeigt sich eine Verwandt­schaft mit übergeordneten Ideen, die bisher im Holzbau nur selten Anwendung fanden. Die Folge davon ist eine Abkehr von der üblichen Logik des Holzbaus, die in erster Linie auf der Fügung von stabförmigen Elementen beruht, hin zu Kon­zepten, die auf flächigen Geometrien basieren.

Aus methodischer Sicht ist der Aspekt der Vereinfachung von zentraler Bedeutung. Gerade in einer frühen Entwurfsphase bedarf es auf mehreren Ebenen einer angemessenen Form der Vereinfachung. Dies gilt zum Beispiel für das Experimentieren mit simplen digitalen und physischen Modellen sowie für das grundlegende statische Verständnis, für das sich die Arbeit mit einfachen, zwei­ oder dreidimensionalen Stabwerkmodellen anbietet, die mit der Methode der grafi­schen Statik analysiert werden können. Auch bei den Ma­terialtests mit Formsperrholz sind Vereinfachungen enorm wichtig. Da es unmöglich ist, während der Konzeptphase mit industriellen Pressen zu arbeiten, ist es sinnvoll, auf andere Verfahren zurückzugreifen. Experimente mit Vakuumbeuteln, wie sie aus dem frühen Flugzeugbau oder den Arbeiten von Charles und Ray Eames bekannt sind, stellen eine interes­sante Alternative dar. Auf diese Weise lassen sich mit relativ geringem Aufwand die Möglichkeiten und Tücken der Her­stellung analysieren.

Modulares Prinzip

Ausgehend von den Möglichkeiten der seriellen Herstellung besteht dieses Deckensystem aus einer grossen Anzahl identischer Module. Dabei wird die dünne Platte nicht von darunterliegenden Balken gestützt, sondern von schlanken, rautenförmigen Elementen. Durch die Aufspreizung der Bal­kenunterseite bilden die einzelnen Teile miteinander einen Verbund. So funktioniert das Tragwerk nicht mehr in einzel­nen Streifen, sondern als eine Kassettendecke.

Bei dieser Disposition entsteht eine räumliche Tragwirkung, ähnlich wie bei einem Raumfachwerk; die Kanten der Lamel­len übernehmen jeweils die Funktion der Fachwerkstäbe. An den Aussenseiten wird das System von einem Randbal­ken eingefasst. Das Tragwerk ist so ausgelegt, dass sich die Druckkräfte hauptsächlich in der oberen Platte verteilen können, während sich die Zugkräfte entlang der rautenförmigen Kanten bündeln. Die in der Konstruktion entstehen­den Hohlräume ermöglichen eine diskrete Integration der Gebäudetechnik.

Für die Raumwirkung ist besonders die Geometrie der Un­terkanten entscheidend. Die sanft abgerundeten Ecken der Elemente erinnern an die Bedingungen des Produktionspro­zesses. Grundsätzlich sind auch andere Anordnungen denk­bar, insbesondere wenn die Geometrie des Moduls auf einer Raute mit zwei gleichschenkligen Dreiecken (60°­ Winkel) be­steht. So würde sich mit dem gleichen rautenförmigen Mo­dul eine Variante mit drei Richtungen zusammenstellen las­sen. Das Leichtbauprinzip eignet sich für mittlere Spannwei­ten von 6–10 Metern und könnte zum Beispiel bei Büro-­ und Schulbauten verwendet werden. Das System könnte auch auf eine grössere Massstabsebene skaliert werden, dadurch würde aber die statische Höhe der Konstruktion zunehmen.