Raumkrümmung

TypMasterthesis
Jahr2013
ProfProf.i.Vertr. Sven Pfeifer, msa | münster school of architecture
M.Sc. Carsten Jantzen, Uni Wuppertal

In meiner Masterthesis habe ich mich mit dem Thema eines dynamischen Raums auseinandergesetzt.

Ausgangspunkt hierfür sind moderne Entwurfsmethoden, die es ermöglichen einen Entwurf dynamisch am Rechner zu planen. Hierbei ist es möglich durch z.B. Schieberegler oder Analysedaten einen Entwurf beliebig anzupassen, der vorher durch Verhältnisse oder festgelegte Parameter grob definiert wurde. Wird letztendlich der Entwurf umgesetzt und gebaut verliert er diese Dynamik und wird zu einem starren Objekt. Vor allem bei Fassadensystem wird heutzutage allerdings auf eine tatsächliche Dynamik gesetzt. Dadurch lassen sich zum Beispiel klimatische Bedingungen im Gebäude verändern. Dies wird teilweise durch hochtechnische Installationen erreicht und teilweise auch durch spezielle Materialeigenschaften.

Das Ziel meiner Thesis war, einem einzelnen Raum dynamische Fähigkeiten zu verleihen. Grundlage hierfür sind verschiedene Forschungen, die zeigen, dass die Raumhöhe und Form einen Menschen unterbewusst beeinflussen und Auswirkungen auf seine Befindlichkeit haben. So hilft z.B. eine niedrige Raumhöhe sich besser zu konzentrieren, kann aber auch negativ ein Gefühl von Einengung hervorrufen.

Ziel war es, die Verformbarkeit des Raumes technisch umzusetzen. Hierbei habe ich mich zum Großteil Möglichkeiten der OpenSource-Bewegung bedient. Die mechanische Lösung basiert dabei auf einem Arduino-Mikrocontroller der per Funk von einem PC gesteuert werden kann. Die darauf basierenden Module drücken eine, mit flexiblem Stoff bespannte Decke ein oder spannen sie entsprechend. Für die Steuerung der Module habe ich eine umfangreiche Software (basierend auf Processing) entwickelt. Diese bietet, neben diverser Möglichkeiten die Deckenform manuell zu beeinflussen, in Kombination mit einer 3D Kamera (hier: Microsoft Kinect) die Fähigkeit, den Raum eigenständig zu analysieren und der jeweiligen Situation automatisch anzupassen. Durch die intelligente Geometrie der Module wird die mögliche Verformungshöhe nicht, wie z.B. bei Zylindern, in die Fläche verteilt. Somit nimmt die Unterkonstruktion für die Decke nur eine Höhe von ca. 10cm in Anspruch und lässt sich auch nachträglich in einem Raum installieren.

Das Modul wurde mit modernen Fertigungsmethoden umgesetzt. Für die größeren Bauteile des Moduls wurde Acryl verwendet, welches sich einfach mit einer Laserschneidemaschine bearbeiten lässt. Die Verbindungsstücke, Zahnräder und sonstigen Kleinteile wurden mit Hilfe eines Kunststoff 3D-Druckers (Ultimaker) erstellt. Jedes Teil wurde exakt am Rechner entworfen und dann ausgedruckt. So war es möglich die Teile zu optimieren. Dieser Prototyp ist voll funktionsfähig. Bei einer tatsächlichen Umsetzung wäre die Fertigung der größeren Bauteile aus Metall sicherlich kostengünstiger und haltbarer.

Die zur Steuerung entwickelte Software

Prototyp des Moduls

Renderings & Fotos verwendeter Teile

Zeitraffer Aufnahme vom Druck eines Zahnrads



Kommentare sind geschlossen.