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Undula Fassade
| Architektur in Bewegung |
48 Säulen. 240 Segmente
Eine außergewöhnliche Konstruktion.
Die Undula-Fassade verbindet außergewöhnliche Architektur mit den Möglichkeiten des robotergestützten 3D-Betondrucks.
In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität München entstanden zwei jeweils zwölf Meter lange Fassadenabschnitte aus insgesamt 48 geschwungenen Betonsäulen.
Die 240 einzelnen Segmente wurden von uniQum im 3D-Druckverfahren gefertigt. Gemeinsam mit STS wurde die außergewöhnliche Konstruktion in die Realität umgesetzt.
| Von der Berechnung zur Realität |
Die besondere Form der Undula-Fassade ist nicht allein eine gestalterische Entscheidung.
Mithilfe eines rechnergestützten Entwurfsverfahrens wurde berücksichtigt, wie Kräfte durch die fertige Konstruktion geleitet werden und wie die einzelnen Segmente bereits während des schichtweisen Druckprozesses stabil bleiben können.
Auch die Geometrie der Verbindungen und die spätere Montage flossen von Beginn an in die Planung ein.
So entstand eine Konstruktion, bei der Form, Tragverhalten und Herstellbarkeit gezielt aufeinander abgestimmt sind.
| Präzision, Schicht für Schicht |
Die insgesamt 240 Betonsegmente wurden mithilfe eines sechsachsigen ABB-Industrieroboters gefertigt.
Zum Einsatz kam ein spezieller Zementmörtel, dem während des Druckprozesses ein Erhärtungsbeschleuniger beigemischt wurde.
Eine weitere Besonderheit ist die integrierte Aramidbewehrung. Während des Druckens wurde ein hochfester Aramidfaden entlang der Druckbahn eingelegt. Dieser ermöglicht den gedruckten Betonschichten, Zugkräfte aufzunehmen.
Nach der Fertigung wurden die Segmente nachbearbeitet, wasserabweisend behandelt und unter kontrollierten Bedingungen ausgehärtet.
So konnten die komplex geformten Bauteile ohne herkömmliche Schalungen vorgefertigt werden.
| Aus Einzelteilen wird Architektur |
Mithilfe eines Krans wurden die einzelnen Elemente präzise aufeinandergesetzt und zu den charakteristischen Säulen zusammengefügt.
Die speziell entwickelten, wellenförmigen Trockenfugen greifen ineinander und unterstützen die Kraftübertragung zwischen den Segmenten. Ergänzend sorgen innenliegende Stahlgewindestangen für die notwendige Nachspannung.
Das Besondere: Die Montage erfolgte ohne Verklebung der einzelnen Segmente und ohne herkömmliche Schalungen oder zusätzliche Stützkonstruktionen.
Innerhalb von nur zehn Tagen konnten beide Fassadenabschnitte vollständig errichtet werden.
Die lösbaren Verbindungen eröffnen zudem die Möglichkeit, die Konstruktion später wieder zu demontieren und einzelne Bauteile potenziell erneut zu verwenden.
| Die Forschung hinter Undula |
Wie wird aus einer außergewöhnlichen Form eine stabile, druckbare Konstruktion?
Die wissenschaftliche Veröffentlichung der Technischen Universität München gibt detaillierte Einblicke in die Entwicklung, Fertigung und Montage der Undula-Fassade.
Planung und Umsetzung:
Frederic Chovghi (TUM Structural Design), Martin Staudinger (STS | UniQum)
Forschung, architektonisches Konzept & Tragwerksplanung:
Frederic Chovghi, Sebastian Dietrich, Jesus Daniel Meza Zeron, Prof. Dr. Pierluigi D'Acunto (alle TUM Structural Design)
Wissenschaftliche Betreuung:
Prof. Dr. Pierluigi D'Acunto (TUM Structural Design)
Fertigung & Montage:
Martin Staudinger, Johann Staudinger, Alexander Göschl (STS | UniQum), Team UniQum, Team STS
Kamera, Schnitt & Dokumentation:
Lisa Ableitner, Andre Chovghi, Frederic Chovghi (alle TUM Structural Design)