Bilder von Julien Lanoo
ELYTRA FILAMENT PAVILION
Vitra Campus, Weil am Rhein, 2017
Mit der Ausstellung "Hello, Robot. Design zwischen Mensch und Maschine" präsentiert das Vitra Design Museum eine große Ausstellung, die sich mit dem aktuellen Boom in der Robotik auseinandersetzt. Sie zeigt die Vielfalt der Formen, die die Robotik heute annimmt, und erweitert gleichzeitig unser Bewusstsein für die damit verbundenen ethischen, sozialen und politischen Fragen. Außerhalb des Museums ergänzt der "Elytra Filament Pavilion" diese Ausstellung.
Der bionische "Baldachin" ist ein eindrucksvolles Beispiel für den wachsenden Einfluss der Robotik in der Architektur. Seine einzelnen Module wurden durch einen Algorithmus definiert und dann mit Hilfe eines Industrieroboters hergestellt und von einem Team der Universität Stuttgart realisiert. Nach seiner Premiere im Victoria & Albert Museum in London ist er nun auf dem Vitra Campus zu sehen.
Der Pavillon ist das Ergebnis von vier Jahren innovativer Forschung zur Integration von Architektur-, Ingenieurs- und Biomimetik-Prinzipien. Die Komponenten des "Elytra Filament Pavilion" wurden von einem Roboter an der Universität Stuttgart hergestellt. Die 200 m² große Struktur ist von Leichtbauprinzipien aus der Natur inspiriert - den Faserstrukturen der als Elytra bekannten Flügelschalen von Flugkäfern.
Der Architekt Achim Menges hat zusammen mit Moritz Dörstelmann, dem Bauingenieur Jan Knippers und dem Klimaingenieur Thomas Auer Pionierarbeit für eine einzigartige robotische Fertigungstechnik geleistet, die vom Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung (ICD) an der Universität Stuttgart und dem Institut für Tragkonstruktionen und konstruktives Entwerfen (ITKE) entwickelt wurde. Diese Technik, die das Team in mehrjähriger Forschungsarbeit entwickelt hat, beinhaltet eine neuartige Art des Wickelns von Verbundwerkstoffen. Die innovative Wickelmethode wurde entwickelt, um Kohlenstofffasern nutzbar zu machen und ihnen als gewebte Strukturkomponenten Festigkeit zu verleihen. Eine Reihe dieser einzelnen zellähnlichen Module wurde verwendet, um die charakteristische Form des Pavillons zu erzeugen, in dem die Prozesse von Design und Technik integriert wurden. Das Projekt erforscht die Auswirkungen der neusten Computer- und Robotertechnologien auf diese Disziplinen.
Der "Elytra Filament Pavillon“ besteht aus 40 sechseckigen Komponentenzellen. Im Durchschnitt wiegen sie jeweils 45 kg und ihre Herstellung dauert etwa drei Stunden. Diese Zellen und die sieben tragenden Säulen wurden von einem computerprogrammierten Kuka-Roboter in einem viermonatigen Bauprozess im „Computational Construction Laboratory“ des ICD in Stuttgart hergestellt. Zur Herstellung jedes Bauteils wickelte der Roboter harzgetränkte Glas- und Kohlefasern auf einen sechseckigen Rahmen, bevor sie aushärteten. Jede Zelle und Säule ist ein individuelles Einzelstück. Ihre endgültige Form aus dicht gewickelten Fasern ist ein direktes Ergebnis der wechselnden Belastungsbedingungen, die durch statische Simulationen und Tragwerkstests, die im Voraus vom ITKE durchgeführt wurden, ermittelt wurden. Dies ermöglicht eine außergewöhnlich leichte Struktur, die weniger als 9 kg pro m² wiegt, was einem Gesamtgewicht des Pavillons von 2,5 Tonnen entspricht.
"Mit dem Elytra Filament Pavillon wollen wir einen wirklich neuartigen und integrativen Ansatz für Design, Konstruktion und Produktion verfolgen, der zu einem unverwechselbaren räumlichen und ästhetischen Erlebnis führt. (...) Das Vordach wächst als Reaktion auf Echtzeit-Sensordaten und zeigt die tiefgreifenden Auswirkungen neuer Technologien und damit verbundener neuer Allianzen zwischen den Bereichen Design, Bauingeneurwesen und Naturwissenschaft. Auf diese Weise wollen wir den Besuchern ein einzigartiges Erlebnis bieten (...), das einen Einblick in neuartige architektonische und ingenieurtechnische Möglichkeiten bietet, die unsere gebaute Umwelt in der Zukunft verändern können.“
- Achim Menges
Vitra Webpage, Elytra Filament Pavilion
Vitra Design Musem, Elytra Filament Pavilion
Vitra Design Musem, Hello Robot Exhibition
DESIGN-, KONSTRUKTIONS- UND FERTIGUNGSTEAM
Achim Menges mit Moritz Dörstelmann
ICD - Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung, Universität Stuttgart
Achim Menges Architekt, Frankfurt
Team: Marshall Prado (Fertigungsentwicklung), Aikaterini Papadimitriou, Niccolo Dambrosio, Roberto Naboni, mit Unterstützung von Dylan Wood, Daniel Reist
Jan Knippers
ITKE - Institut für Tragkonstruktionen und konstruktives Entwerfen, Universität Stuttgart
Knippers Helbig Advanced Engineering, Stuttgart, New York
Zum Team gehören auch: Valentin Koslowski & James Solly (Tragwerksentwicklung), Thiemo Fildhuth (Struktursensorik)
Thomas Auer
Transsolar Climate Engineering, Stuttgart
Building Technology and Climate Responsive Design, TU München
Team: Elmira Reisi, Boris Plotnikov
Mit Unterstützung von:
Michael Preisack, Christian Arias, Pedro Giachini, Andre Kauffman, Thu Nguyen, Nikolaos Xenos, Giulio Brugnaro, Alberto Lago, Yuliya Baranovskaya, Belen Torres, IFB Universität Stuttgart (Prof. P. Middendorf)
Beauftragt durch:
Victoria & Albert Museum, London 2016
FÖRDERUNG
Der Elytra Filament Pavillon auf dem Vitra Campus wurde realisiert mit der großzügigen Unterstützung von Design-Kreis- Freunde des Vitra Design Museums e.V., GETTYLAB und Universtität Stuttgart realisiert.
Victoria & Albert Museum, London
Universität Stuttgart
GETTYLAB
Kuka Roboter GmbH + Kuka Robotics UK Ltd
SGL Carbon SE
Hexion
Covestro AG
FBGS International NV
Arnold AG
PFEIFER Seil- und Hebetechnik GmbH
Stahlbau Wendeler GmbH + Co. KG
Lange+Ritter GmbH
STILL GmbH
