Bauen mit Papier
Prototyp für eine Detaillösung aus Papier: Verbindungssysteme in Papier (Foto: TUDA, Luttropp/ Volkmann, 2017)
Das Forschungskonsortium untersucht ganzheitlich die Grundlagen des Bauens mit Papier – vom Werkstoff an sich bis hin zum kompletten Gebäude. Der praktische Fokus liegt auf der Optimierung des Materials für den Bausektor und auf der Suche nach neuen, innovativen Lösungen im Umgang damit.
Neue Wege für die Papierindustrie
Ideen und Potenziale für das Bauen mit Papier gäbe es viele, jedoch fehlen momentan noch die baurechtlichen Grundlage sowie die passenden Bauprodukte. Materialien und Produkte aus Papier oder Karton, wie sie auch in Bauten des Architekten Shigeru Ban und anderen Verwendung finden, wurden ursprünglich für einen alternativen Einsatz und für andere Anforderungen entwickelt. Sie entstammen einem industriellen Herstellungsprozess, dessen Fokus auf Verpackungen und Hilfsmaterialien für weitere industrielle Fertigungsprozesse oder Waren liegt. Brand-, Feuchte- und Witterungsschutz aber auch statische Belastungen im Sinne eines konstruktiven Tragwerks haben bei der aktuellen Entwicklung von Papierprodukten noch keine Priorität. Hier setzt das Projekt BAMP! Bauen mit Papier mit seinen vielschichtigen Forschungsschwerpunkten an. Baumaterialien müssen sich an gesetzlichen Regelungen und Normen orientieren und eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erwirken. Papier beziehungsweise Zellulose wird aktuell als Baustoff in die Kategorien Holz, Dämmstoffe oder Verbundwerkstoffe eingeordnet. Ziel ist nun die Entwicklung eines vielseitig einsetzbaren und multifunktionalen Baumaterials, welches primär aus Papier besteht und auch die primären Funktionen übernimmt. Somit wäre auch eine neue Kategorie von Baustoffen denkbar. Dabei sind die jüngsten Erkenntnisse aus der Weiterentwicklung des Materials Holz auch auf das Bauen mit Papier übertragbar. Im Vergleich zu Holz hat Papier jedoch einen wesentlichen Vorteil: Die Faserstruktur im Papier kann frei definiert werden, wodurch es möglich ist, optimierte Bauteile zu schaffen. Die Suche nach alternativen Einsatzmöglichkeiten für Papier wird sowohl von der Wissenschaft als auch der Papierindustrie vorangetrieben. Die Herstellung findet als hochtechnologischer Prozess mit aufwendigster Anlagentechnik statt, deren Potenziale und Kapazitäten durchaus noch nicht durch die gängigen Produkte und Prozesse ausgereizt sind. Mithilfe der Erforschung dieser Herstellungsprozesse sowie einem erweiterten Verständnis von Fasern und deren Orientierung wird die Struktur des Werkstoffs kontrollierbar und kann entsprechend des Einsatzes als Baumaterial konfektioniert werden. Neben dem positiven Aspekt, dass der Ausgangsrohstoff Holz nachwächst, stellt auch die Möglichkeit, in bestimmten Massenanteilen recyceltes Material zu integrieren, einen Vorteil dar. Materialspezifische Nutzungspotenziale
Das derzeit größte Problem bei der Entwicklung von Papierhäusern besteht in der Haltbarkeit des Materials. Die Nutzungsspannen von Mauerwerks- oder auch Holzbauten sind kaum zu erreichen, ohne mit chemischen Vorbehandlungen am Papierwerkstoff dessen Nutzungszyklusdauer zu erhöhen. In diesem Defizit liegt möglicherweise jedoch sogar ein Potenzial verborgen. Papier ist mit seiner kürzeren Lebensdauer in der Lage, in Form von temporären Bauten und Strukturen flexibel auf die sich ständig ändernde Lebensweisen und Anforderungen einer sich rasch wandelnden Gesellschaft reagieren zu können – kostengünstig, ressourcenschonend, rückbau- und recycelbar, beziehungsweise sogar kompostierbar. Diese vergängliche Art zu Bauen bedarf jedoch eines Umdenkens der gängigen Baupraxis und des Anspruchs von Architekten und Bauherren, für die Ewigkeit bauen zu wollen. Papierbauten mit kürzeren Nutzungszyklen könnten als baukulturelle Entsprechung einer sich schnell wandelnden Gesellschaft verstanden werden. Somit fokussiert sich die Forschungsgruppe zunächst auf sogenannte fliegende Bauten wie Übergangsbauten, Notunterkünfte oder Messebauten.
Ideen und Potenziale für das Bauen mit Papier gäbe es viele, jedoch fehlen momentan noch die baurechtlichen Grundlage sowie die passenden Bauprodukte. Materialien und Produkte aus Papier oder Karton, wie sie auch in Bauten des Architekten Shigeru Ban und anderen Verwendung finden, wurden ursprünglich für einen alternativen Einsatz und für andere Anforderungen entwickelt. Sie entstammen einem industriellen Herstellungsprozess, dessen Fokus auf Verpackungen und Hilfsmaterialien für weitere industrielle Fertigungsprozesse oder Waren liegt. Brand-, Feuchte- und Witterungsschutz aber auch statische Belastungen im Sinne eines konstruktiven Tragwerks haben bei der aktuellen Entwicklung von Papierprodukten noch keine Priorität. Hier setzt das Projekt BAMP! Bauen mit Papier mit seinen vielschichtigen Forschungsschwerpunkten an. Baumaterialien müssen sich an gesetzlichen Regelungen und Normen orientieren und eine allgemeine bauaufsichtliche Zulassung erwirken. Papier beziehungsweise Zellulose wird aktuell als Baustoff in die Kategorien Holz, Dämmstoffe oder Verbundwerkstoffe eingeordnet. Ziel ist nun die Entwicklung eines vielseitig einsetzbaren und multifunktionalen Baumaterials, welches primär aus Papier besteht und auch die primären Funktionen übernimmt. Somit wäre auch eine neue Kategorie von Baustoffen denkbar. Dabei sind die jüngsten Erkenntnisse aus der Weiterentwicklung des Materials Holz auch auf das Bauen mit Papier übertragbar. Im Vergleich zu Holz hat Papier jedoch einen wesentlichen Vorteil: Die Faserstruktur im Papier kann frei definiert werden, wodurch es möglich ist, optimierte Bauteile zu schaffen. Die Suche nach alternativen Einsatzmöglichkeiten für Papier wird sowohl von der Wissenschaft als auch der Papierindustrie vorangetrieben. Die Herstellung findet als hochtechnologischer Prozess mit aufwendigster Anlagentechnik statt, deren Potenziale und Kapazitäten durchaus noch nicht durch die gängigen Produkte und Prozesse ausgereizt sind. Mithilfe der Erforschung dieser Herstellungsprozesse sowie einem erweiterten Verständnis von Fasern und deren Orientierung wird die Struktur des Werkstoffs kontrollierbar und kann entsprechend des Einsatzes als Baumaterial konfektioniert werden. Neben dem positiven Aspekt, dass der Ausgangsrohstoff Holz nachwächst, stellt auch die Möglichkeit, in bestimmten Massenanteilen recyceltes Material zu integrieren, einen Vorteil dar. Materialspezifische Nutzungspotenziale
Das derzeit größte Problem bei der Entwicklung von Papierhäusern besteht in der Haltbarkeit des Materials. Die Nutzungsspannen von Mauerwerks- oder auch Holzbauten sind kaum zu erreichen, ohne mit chemischen Vorbehandlungen am Papierwerkstoff dessen Nutzungszyklusdauer zu erhöhen. In diesem Defizit liegt möglicherweise jedoch sogar ein Potenzial verborgen. Papier ist mit seiner kürzeren Lebensdauer in der Lage, in Form von temporären Bauten und Strukturen flexibel auf die sich ständig ändernde Lebensweisen und Anforderungen einer sich rasch wandelnden Gesellschaft reagieren zu können – kostengünstig, ressourcenschonend, rückbau- und recycelbar, beziehungsweise sogar kompostierbar. Diese vergängliche Art zu Bauen bedarf jedoch eines Umdenkens der gängigen Baupraxis und des Anspruchs von Architekten und Bauherren, für die Ewigkeit bauen zu wollen. Papierbauten mit kürzeren Nutzungszyklen könnten als baukulturelle Entsprechung einer sich schnell wandelnden Gesellschaft verstanden werden. Somit fokussiert sich die Forschungsgruppe zunächst auf sogenannte fliegende Bauten wie Übergangsbauten, Notunterkünfte oder Messebauten.
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