Asymptotic Geodesic Timber Vault

Projektleitung
Prof. Eike Schling, Dr. Zongshuai Wan (Department of Architecture, HKU)

Projektpartner
Prof. Pierluigi D'Acunto, Jonas Schikore, Julian Trummer, Sebastian Hoyer (Professorship Structural Design, TUM)
Prof. Helmut Pottmann, Dr. Hui Wang (Appl. Mathematics and Comp. Science, KAUST)

Unterstützung
Nora Singer (Design Factory 1:1, TUM)
Matthis Gerike (Design Factory 1:1, TUM)

Industriepartner
Thomas Brandl, Franz Meyer (Erhard BRANDL GmbH & Co. KG)
Bernhard Tritschler (Holzbau AMANN GmbH)

Studententeam
Yilinke Tan, Michael Ethan, Josef Egiseder, Anne Ambrosy, Clemens Lindner, Laura Lehle, Martina Gruzlewski, Gabriele Felici, Desiré Agostini, Davide Binci, Aida Domingo Losa, Andrea Albalate Pérez, Anna Gaudin, Axel Rasmussen, Belén Ruiz, Camilla Evangelisti, Davide Piccolo, Elisa Cordaro, Esteban Alvarez Balogh, Federico Ferrero, Lavinia Krick, María García, Maria Pancewicz, Mathilde Larose, Philip Schneider, Rémi Koumakpayi, Valentina Ficca (Professorship Structural Design, TUM)

Der Timber Vault untersucht die Möglichkeit, leistungsfähige Kuppel-Tragwerke aus dünnen Holzelementen herzustellen. Die Elastizität des nachwachsenden Rohstoffes wird genutzt, um eine korbähnliche Struktur zu flechten. Dies erzeugt eine hohe Tragfähigkeit bei minimalem Materialeinsatz und vereinfacht die Herstellung. Alle Bauteile können in Serienfertigung mit einfachen Arbeitsschritten und ohne viel Verschnitt gefertigt werden. Die Form, Krümmung und Lochabstände des Gitters werden dafür digital berechnet. Ein Forschungsteam aus Architekten, Mathematikern und Ingenieuren arbeitete dafür mit der Bauindustrie zusammen, um den gesamten Prozess, vom Sägewerk bis zur Wiederverwendung abzubilden. Das Forschungsprojekt ist eine Zusammenarbeit der University of Hong Kong mit der TU München. Der Timber Vault steht noch bis Frühjahr 2023 im Kreativquartier und wird dort für kulturelle Events im und um das Import Export genutzt.

Die Konstruktionweise der Holzgitterschalen wurde an der Design Factory 1:1 mit Hilfe eines studentischen Teams geprüft. Gerade Eschenholzleisten werden zu gebogenen Trägern verschraubt und dann stehend und liegend zu einem ebenen Dreiecksgitter gewoben. Dieses Gitter wird in die digital berechnete räumliche Form gebogen. Die drei Holzlagen werden miteinander verschraubt und stabilisieren sich gegenseitig. So entsteht eine steife Gitterschale, die als vorgefertigtes Element auf die Baustelle transportiert wird. Der Timber Vault besteht aus drei gleichen Gitterelementen, die entlang dem First zu einer sternförmigen Kuppel verschraubt werden. Außenseitig wird eine Deckung aus gebogenen Polycarbonat-Stegplatten mit Aluminiumleisten befestigt. Diese schützt das Eschenholz vor Witterung und schließt den Raum transluzent ab. Der Timber Vault steht auf 42 Fertigbetonelementen, die das Holz vor Bodennässe schützen und die leichte Struktur gegen Abheben durch Windkräfte sichern.