83 www.architektur-online.com Pavillons Dieses bionische Vorgehen besteht im Falle des Forstpavillons in der Ableitung einer segmentierten Schalenkonstruktion und ihrer Verbindungsdetails aus dem Plattenskelett von Seeigeln. Die aus Kalziumkarbonat bestehenden, individuellen Platten des Skeletts bilden durch ihre spezifische Anordnung eine besonders stabile und effiziente Schalenkonstruktion. Die charakteristische Ausbildung der Plattenränder zeigt dabei Extrusionen, die die Platten verzahnen und als biologisches Vorbild für die Verbindung von Plattenkonstruktionen dienten. Bionische Konstruktionsformen wurden modelliert und simuliert. Die Platten werden dabei nicht einzeln gezeichnet oder modelliert, sondern sie finden in einem digitalen Simulations- und Optimierungsprozess ihre Lage, Größe und Form in Übereinstimmung mit den Möglichkeiten der robotischen Fertigung von selbst. Die durchgehend computerbasierte Planung erlaubt die digitale Fertigung aller Bauteile der Holzkonstruktion, von der Herstellung der 243 unterschiedlichen Platten, bis hin zum Zuschnitt der Dämmung, wasserführenden Schicht und Deckschicht aus Lärchenplatten. Die größte Herausforderung und Innovation stellt dabei die Fertigung der 7.600 geometrisch unterschiedlichen Zinkenverbindungen dar, die dem Pavillon seine Stabilität verleihen und im Innenraum sichtbar bleiben. Diese Verbindungen, die in mikroskopisch kleinem Maßstab auch der Seeigel nutzt, lassen sich nur mit einer 7-achsigen Roboteranlage effizient umsetzen. Die gesamte Vorfertigungszeit des Schalentragwerks betrug drei Wochen. Bei der Buchenholzschale handelt es sich gleichzeitig um ‚Rohbau‘ und fertige Oberfläche im Innenraum. Im Sinne der funktionalen Integration, einem Grundprinzip biologischer Strukturen, sind diese Platten zugleich Tragwerk und Gebäudehülle. Die Verbindungskräfte, die an den Plattenrändern auftreten, können durch die robotisch gefräste Zinkenverbindung besonders gut aufgenommen werden. Mit einer Schalenfläche von 245 m2 und äußeren Abmessungen von ca. 17x11x6 m (LxBxH) bietet der Forstpavillon eine Nutzfläche von ca. 125 m2 und ein Raumvolumen von 605 m3. Die gesamte, sehr dünne Schale konnte aus gerade einmal 12 m3 Holz hergestellt werden. Aufgrund der durchgehend digitalen Planung und Vorfertigung war es möglich, das gesamte Gebäude in lediglich vier Wochen zu errichten. (rp) 7.600 unterschiedliche Zinkenverbindungen waren notwendig um den Pavillon zusammenzubauen.
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