Kann Schwäche Stärke sein?

Die Block Research Group an der ETH Zürich ist an mehreren Projekten beteiligt, die sich mit der nachhaltigen Verwendung lokaler Baustoffe beschäftigt. Ihre Forschung bezieht sowohl handelsübliche Materialien ein, als auch Dinge, die gemeinhin für Abfall gehalten werden.

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1. Armadillo-Gewölbe auf der Architekturbiennale Venedig 2016: Block Research Group – ETH Zürich, Ochsendorf DeJong & Block und die Escobedo Group. Foto: Iwan Baan

Die Block Research Group (BRG) an der ETH Zürich unter der Leitung von Philippe Block und Tom Van Mele beschäftigt sich mit Konstruktionen, die dem Kräfteverlauf folgen und allein durch das Wirken von Druckkräften stabil stehen. Ihr Ziel: Materialien in Betracht zu ziehen, die bis dahin wegen zu geringer Zug- oder Biegebelastbarkeit ausgeschieden sind. Materialverschwendende Konstruktionsformen können vermieden werden, indem die Schwächen eines Materials durch strategische Anordnung und eine geeignete Geometrie und Entwurfsform sich in Stärken verwandeln. Die von den Forschern der BRG entworfenen neuen Formen orientieren sich stärker an den Eigenschaften der Materialien.

Die Projekte der BRG konzentrieren sich auf vier Materialkategorien, die allesamt über eine sehr geringe Biegezugfestigkeit verfügen:
1. traditionelle Materialien wie Backstein oder Stein
2. einfache, vor Ort hergestellte Materialien wie erdgepresste Ziegel
3. wiederverwendbare oder erneuerbare Materialien, zum Beispiel aus Abfällen hergestellte Ziegel, oder Materialien, die sich züchten oder anbauen lassen
4. bedarfsabhängig produzierte Materialien für Herstellungsverfahren wie das 3D-Drucken mit Sand

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2. Prototyp Droneport auf der Architekturbiennale Venedig 2016. Norman Foster Foundation, Ochsendorf DeJong & Block, Block Research Group – ETH Zürich, et al. Foto: Nigel Young

Zwei Beispiele

Zusammen mit Ochsendorf DeJong & Block und der Escobedo Group wurde das Armadillo-Gewölbe (Abb. 1) für die Architektur-Biennale 2016 in Venedig entworfen und realisiert. Es besteht aus 399 einzeln maschinell zugeschnittenen Steinen und wird nur durch Kompressionskräfte zusammengehalten. Es kommt ohne Mörtel, Kleber oder Bewehrung aus.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das Droneport-Projekt in Ruanda (Abb. 2), an dem die Norman Foster Foundation in Kooperation mit der BRG und Ochsendorf DeJong & Block arbeitet. Hier werden Baukaustensysteme inklusive Anleitung für die Errichtung von so genannten Droneports in unzugänglichen Gegenden bereitgestellt. Die Tragstrukturen sind so entworfen, dass sie durch Druckkraft aufrecht stehen und gleichzeitig ausreichend doppelt gekrümmt sind, um selbsttragend zu sein. Der Droneport kann durch Arbeiter der jeweiligen Gemeinde und mit Hilfe von vor Ort verfügbaren Materialien wie etwa ungebrannten Erdziegeln errichtet werden.

Mehr Beispiele und Informationen finden Sie in B4/17