Forscher erproben am Demonstrator-Hochhaus Leichtbau-Techniken

Erstes adaptives Hochhaus entsteht in Stuttgart

Prof. Sawodny, Prof. Middendorf, Ministerin Bauer und Prof. Sobek beim Spatenstich (v. li.).

© Universität Stuttgart/René Müller

Das erste adaptive Hochhaus der Welt entsteht derzeit auf dem Campus Vaihingen der Universität Stuttgart. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden hier unter realen Bedingungen im Maßstab 1:1 untersuchen, wie sich Gebäude aktiv an wechselnde Umwelteinflüsse anpassen könn

Der Prototyp entsteht im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs 1244 "Adaptive Hüllen und Strukturen für die gebaute Umwelt von morgen" an der Universität Stuttgart, der von Professor Werner Sobek (Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren, ILEK) und Professor Oliver Sawodny (Institut für Systemdynamik, ISYS) geleitetet wird.

Das Demonstrator-Hochhaus umfasst zwölf Geschosse bei einer Höhe von etwa 36,50 Metern und einer Grundfläche von fünf Metern auf fünf Meter. Ein angrenzender Treppenturm beinhaltet sämtliche vertikalen Versorgungsleitungen sowie die vertikale Erschließung.

Das Einzigartige an diesem Hochhaus ist die Integration von aktiven Elementen in die Tragstruktur. Ein Zusammenspiel aus Sensorik und Aktorik ermöglicht es zum Beispiel, die durch Windkräfte auftretenden Schwingungen im Turm durch ein intelligentes Regelungskonzept auszugleichen. Sensoren erfassen dabei auftretende Verformungen, während Hydraulikaktoren im Tragwerk dafür sorgen, dass die Schwingungen durch Gegenkräfte gezielt gedämpft werden – so kann deutlich leichter gebaut werden, als dies ohne Adaptivität möglich wäre. Sonderforschungsbereichs-Sprecher Werner Sobek ist zuversichtlich: "Mit diesem Projekt werden wir unsere weltweite Spitzenposition im Leichtbau nicht nur halten, sondern weiter ausbauen."

Die Fassade des Gebäudes besteht zunächst aus einer einlagigen, rezyklierten Membrane, die nach und nach durch Hüllelemente, die den Licht- und Energieeintrag in das Gebäude, den Luftaustausch sowie den Wärmedurchgang aktiv beeinflussen können, ersetzt wird. Ziel ist die Realisierung eines maximalen Nutzerkomforts bei minimalem Energieaufwand.

Im Demonstrator sollen neben eigenen Entwicklungen aus dem Sonderforschungsbereich auch technische Lösungen externer Partner untersucht und getestet werden. Die Gesamtbaukosten belaufen sich auf 2,0 Millionen Euro, von denen die Universität Stuttgart rund 1,3 Millionen Euro selbst trägt.

Der Sonderforschungsbereich 1244 an der Universität Stuttgart beschäftigt sich mit der Frage, wie angesichts einer wachsenden Weltbevölkerung und schrumpfender Ressourcen künftig mehr Wohnraum mit weniger Material geschaffen werden kann. Vor dem Hintergrund einer maximalen Einsparung von Material- und Energieverbrauch bei gleichzeitiger Steigerung des Nutzerkomforts erforschen 14 universitäre Institute unterschiedlichster Fachbereiche das Potential und die Anwendbarkeit von adaptiven Gebäudehüllen und Strukturen im Bauwesen. Die Forschung umfasst sowohl die Entwicklung einzelner (Bau-)Komponenten als auch deren Einbindung in ein Gesamtsystem. Quelle: Universität Stuttgart / sth

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