Die Vorstellung von dreidimensional gedruckten Gebäuden ist heutzutage keine Neuheit mehr. Allerdings erreichen wir nun eine Zeit, in der gesamte Bauteile, die mehrere Funktionen wie Lastabtragung, Dämmung, Belüftung, Verschattung und Tageslichtlenkung in sich vereinen, direkt aus dem 3-D-Drucker kommen. An der Technischen Universität München (TUM) wird an solchen innovativen Fassadenelementen intensiv geforscht.

Fluid Morphology: Ein Fortschritt in der Gebäudetechnologie

Unter der Leitung des Lehrstuhls „Entwerfen und Gebäudehülle“ wurde das Projekt „Fluid Morphology“ ins Leben gerufen. Diese transluzenten, wellenförmigen Kunststoffbauteile zeichnen sich durch ihre filigrane, flexible und dennoch stabile Beschaffenheit aus. Die Bauteile sind so konzipiert, dass sie sowohl Stabilität bieten als auch verschiedene umweltbedingte Funktionen erfüllen können.

Die Architektur der Zukunft: Multifunktionale Fassadenelemente

Die inneren Strukturen der Fluid Morphology-Elemente bestehen aus Zellen, die nicht nur Stabilität gewährleisten, sondern auch luftgefüllte Hohlräume für eine hervorragende Wärmedämmung schaffen. Diese Hohlräume sind besonders wichtig, da sie je nach Jahreszeit und Sonnenstand entweder diffuses Licht einfallen lassen oder Schatten spenden können. Durch die Integration dünner Röhren, die die Luft zirkulieren lassen, wird eine natürliche Belüftung ermöglicht. Die mikrostrukturierte Oberfläche dieser Lowtech-Elemente sorgt zudem für eine verbesserte Akustik.

Skalierbare und anpassbare Technologien

Ein herausragendes Merkmal dieser innovativen Fassadenelemente ist ihre Skalierbarkeit. Diese Elemente können ohne zusätzliche Kosten individuell an die spezifischen Anforderungen verschiedener Gebäude angepasst werden. Dies bietet Architekten und Bauherren eine flexible und kosteneffiziente Lösung für moderne Bauvorhaben.

Langzeittests und zukünftige Anwendungen

Um die Effizienz und Haltbarkeit der Fluid Morphology-Elemente zu testen, wird ein Musterbauteil im Format 1,60 x 2,80 Meter einem einjährigen Langzeittest unterzogen. Dieser Test findet auf dem Versuchsstand der Solarstation statt, wo Daten bezüglich Lichtdurchlässigkeit, UV-Beständigkeit, Windbelastung, Regen- und Schneefestigkeit sowie Wärmedämmung gesammelt werden. Nach Abschluss der Tests soll ein verbesserter Prototyp aus Polycarbonat produziert werden.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Moritz Mungenast und sein Forschungsteam sehen vielfältige Anwendungsmöglichkeiten für diese technologisch fortschrittlichen Fassadenelemente. Besonders bei Sonderbauten wie Museen, Bibliotheken, Einkaufzentren oder Versammlungsräumen könnten die vielseitig gestaltbaren Hüllen eingesetzt werden. Die Kombination aus Ästhetik, Funktionalität und Nachhaltigkeit macht diese 3-D-gedruckten Elemente zu einer vielversprechenden Innovation für die Zukunft der Architektur.

(Forschung: Technische Universität München (TUM))