DAYLIGHT & ARCHITECTURE - Grado Zero Espace Srl

KÜNSTLICHE HÜLLEN UND
‚INTELLIGENTE’ MATERIALIEN
Der Einfluss menschlicher Haut und anderer
natürlicher Hüllen auf Technologie, Design
und Architektur ist vielfältig; er reicht von
ihrer erotischen Anziehungskraft, Flexibilität
und Weichheit bis zu ihren Fähigkeiten, sich
der Temperatur und Lichteinwirkung anzupassen.
Ellen Lupton schreibt: „Moderne
Designer betrachten die Oberflächen von
Produkten und Gebäuden als ähnlich komplex
und multifunktional [wie die Haut]. Künstlich
hergestellte ‚Hüllen’ sind hoch reaktionsfähige
Substanzen, die die Bedeutung, Funktion
und Dimension von Objekten modulieren.” 12
Bis zu einem gewissen Grad finden sogar
die selbstheilenden Eigenschaften der Haut
Anwendung in der modernen Technik; so können
beispielsweise Autolacke dank ihrer viskosen,
zähflüssigen Konsistenz kleine Kratzer
‚ausbügeln’. Anderes Beispiel sind ‚selbstheilende‘
Hüllen für pneumatische Strukturen,
auf deren Innenfläche eine dünne Schicht aus
Polyurethanschaum aufgetragen wird. Bei
Durchbohrung der Membran wird der PU-
Schaum durch den Überdruck in der Kammer
in das Loch gepresst und verschließt die
undichte Stelle.
Kleidung und Gebäude werden oft als
zweite und dritte ‚ Häute’ des Menschen
bezeichnet, die die Aufgabe haben, den
menschlichen Körper zu schützen. Im Idealfall
sollten sie daher ähnlich anpassbar sein wie
unsere Haut. Entsprechende Möglichkeiten
bietet die Entwicklung ‚intelligenter’ Materialien,
die ihre Eigenschaften dem jeweiligen
Umfeld anpassen, sobald sie wechselnden
Einflüssen wie Wärme, Licht, Druck, elektrischen
oder magnetischen Feldern ausgesetzt
sind. Italienische Textiltechniker
haben einen Stoff aus einer Form-Gedächtnis-Legierung
(Shape Memory Alloy) entwickelt,
der dafür sorgt, dass sich Hemdärmel
bei einer bestimmten Temperatur automatisch
hochziehen. In andere Kleidungsstücke
werden Peltier-Elemente eingearbeitet, die
unter Stromeinwirkung für aktive Kühlung
sorgen. Die amerikanische ‚No Contact-Jacke’
hält auf Knopfdruck mögliche Angreifer
durch Erzeugung einer elektrischen Spannung
auf ihrer Oberfläche ab. 13 Kluge Technik
hat aber durchaus auch poetische Seiten:
Die von dem italienischen Unternehmen Cute
Circuit entwickelten ‚F+R Hugs’-T-Shirts
werden im Doppelpack geliefert und kommunizieren
mittels Bluetooth-Technologie
miteinander. Wird ‚sein‘ oder ‚ihr‘ T-Shirt an
einer bestimmten Stelle berührt, sorgen integrierte
Stromleitungen im Shirt des Partners
für eine ähnliche ‚Streichelbewegung’ an entsprechender
Stelle.
In einem Buch über den Ingenieur Werner
Sobek vergleicht Werner Blaser den Bewohner
eines traditionellen Hauses mit einem Einsiedlerkrebs,
der seine Behausung immer dann
wechselt, wenn sie zu klein oder zu groß wird
oder ansonsten unangemessen ist. Blaser
fragt dann: „Doch ist es richtig, in dieser veränderten
und sich stets verändernden Welt
‚konstant’ zu bauen? [...] Die physikalischen
Eigenschaften unserer Gebäude sind konstant,
obwohl die Innen- wie die Außenwelt
permanent veränderlich auf sie einwirken.” 14
Blasers Buch wurde 1999 veröffentlicht,
und die Bautechnik hat seither viele Neuerungen
erlebt. Dennoch ist das von Sobek in
den 90er-Jahren entwickelte Konzept einer
idealen Gebäudehülle auch heute noch aktuell.
Anstatt die Hülle eines Gebäudes als multifunktionalen
‚Allrounder’ zu betrachten,
plädierte Werner Sobek dafür, sie ähnlich
wie die menschliche Haut aus hochspezialisierten
monofunktionalen ‚Zellen’ zusammenzusetzen,
die jeweils unterschiedliche
Aufgaben wie Lichtübertragung, Energieaufnahme
oder Belüftung erfüllen. Abhängig
von Budget und Verfügbarkeit könnten
diese Zellen auf unterschiedlichem technischen
Niveau produziert werden, angefangen
von mechanisch oder elektromechanisch
betriebenen Elementen bis hin zu solchen, die
auf chemischer oder mikrobiologischer Basis
arbeiten. Werner Sobek schreibt: „Adaptive
Systeme und Mechanismen werden in
wenigen Jahren ein fester Bestandteil des
täglichen Lebens sein. Automatische, selbstlernende
Abstandsregelungen bei Automobilen
sind bereits heute verfügbar. Adaptive
Herzschrittmacher, die nicht mit einer konstanten
Frequenz arbeiten, sondern auf
äußere physiologische Randbedingungen
wie Bewegungen reagieren, sind genauso in
der Entwicklung wie aktive Prothesen und
Implantate mit sensorischen Funktionen [...]
Adaptive Systeme zur Geräuschreduktion
und Gläser mit variabler Lichttransmission
werden im Bauwesen genauso selbstverständlich
werden wie die aktive Beeinflussung
von Kraftzuständen, Verformungen und
Schwingungen, insbesondere bei den Tragwerken
des Leichtbaus.”
2004 konstruierten Werner Sobek und
sein Assistent Markus Holzbach am ILEK-
Institut der Universität Stuttgart den experimentellen
Pavillon ‚Paul’, um das Potenzial
adaptiver Materialien im Bauwesen zu
demonstrieren. ‚Paul’ ist eine kokonartige
Leichtbaustruktur, deren Hülle aus mehreren
Membranschichten besteht. Diese übertragen
nicht nur Tageslicht und strahlen künstliches
LED-Licht aus, sondern sorgen auch für
eine adäquate Wärmeisolierung durch einen
neuartigen, keramischen Werkstoff und speichern
die Sonnenwärme in einem PCM-Material.
(Bei solchen Speicherstoffen handelt es
sich um mikroverkapselte Paraffine, die bei
Wärmeeinwirkung von festem in flüssigen
Zustand übergehen und somit die Wärmeenergie
speichern können, ohne ihre Temperatur
zu verändern.) Pauls Außenhaut ist
zwar nur 1,4 Zentimeter dick, ihre thermische
Masse entspricht jedoch einer 15 Zentimeter
starken Massivwand. Technisch gesehen ist
die Konstruktion des Pavillons äußerst simpel;
die einzelnen Segmente sind nur durch
Klettverschlüsse verbunden und können
problemlos manuell montiert und demontiert
werden. 15
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Ellen Lupton (Hrsg.): Skin. Surface, Substance
+ Design, S. 23
Axel Ritter: Smart Materials. Birkhäuser Verlag
2007, S. 16-19
Werner Blaser: Werner Sobek. Ingenieurkunst.
Birkhäuser Verlag 1999, S. 50
http://www.tec21.ch/pdf/
tec21_4120052942.pdf
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