Fluid Morphology – Lowtech-Fassade aus dem 3D-Drucker

Das Muster-Bauteil aus Polycarbonat, einem zugelassenen Fassadenmaterial, erscheint leicht, schimmert durchsichtig und lässt einen Blick auf die komplexe Struktur in seinem Inneren zu. Mittels digitaler Planung und Fertigung war es möglich, Funktionen in unterschiedlichen Schichten zu denken, zu gestalten und anschließend wieder in einem Element zu vereinen. »Zellen im Inneren sorgen für Stabilität und schaffen gleichzeitig luftgefüllte Hohlräume für eine optimale Dämmung. Wölbungen des Materials spenden Schatten. Eingelagerte, dünne Röhren lassen die Luft von einer Seite zur anderen zirkulieren. Und eine mikrostrukturierte Oberfläche sorgt für optimale Akustik. All diese Funktionen sind skalierbar und lassen sich ohne extra Kosten individuell an verschiedene Anforderungen anpassen. Der 3D-Druck gibt uns nie dagewesene Gestaltungsmöglichkeiten. Das macht teure Sensoren, Steuerungsprogramme und Motoren, die man bisher benötigt, überflüssig«, erklärt Moritz Mungenast, wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur für Entwerfen und Gebäudehülle und Initiator des Projekts. Gestaltung und Funktion sind bei dem Fassadentyp untrennbar miteinander verbunden. Eine Designstudie, die das Team erstellt hat, zeigt, wie ein Gebäude mit der neuen Lowtech-Fassade aussehen könnte: Kunststoff umhüllt das Bauwerk wie ein leichtes Textil. Die Oberfläche der aktuellen Designvariante erscheint in Wellen, die sich aufgrund der Anforderungen an Belichtung und Verschattung ergeben haben. Diese gewellte Form war auch ausschlaggebend für den Projektnamen: Fluid Morphology. Die Fassade hat Ausbuchtungen, tritt an einigen Stellen vor, an anderen zurück. Sie ist nicht überall gleich dick, sondern folgt in ihrer Form der jeweiligen Funktion und Aufgabe.

Der Prototyp des Fassadenelements wird aktuell in einem Versuchsstand auf dem Dach der TU München einer Langzeitmessung unterzogen. Durch eine einjährige Beobachtungsphase soll gezeigt werden, wie die Struktur der Witterung standhält, wie viel Licht zu welcher Tageszeit eindringt oder wie effizient die Dämmung tatsächlich ist. Anhand der ermittelten Daten soll das Fluid Morphology-Element optimiert werden, bevor es zu einem ersten realen Einsatz kommt. Unterstützt werden die Forscher vom Research Lab der Fakultät für Architektur der TUM sowie den 3D-Druckerherstellern Delta Tower sowie Picco’s 3D World.