Holzverbundwerkstoffe

Wintersemester | 2020/21
Betreuung | Prof. Dr.-Ing. Julian Lienhard
Wiss. Mitarbeitende | M.Sc. Felix Kallwies

 

Durch das an der Universität Kassel durchgeführte Forschungsprojekt „TETHOK – Textile Tektonik für den Holzbau“, ist es mit Hilfe eines neuartigen Verbundwerkstoffes aus einer endlosen Holzfaser und einer Kunststoffmatrix eine gradierbaren Verbundwerkstoff herzustellen. Durch additive Fertigungsmöglichkeiten können erstmals mechanische (Steifigkeiten, Festigkeiten) Eigenschaften wie auch architektonische Ansprüche (Aussehen, Haptik) von Holzbauteilen entsprechend lokal gezielt eingestellt und gesteuert werden.

Track A (Research)

Textile Baustoffe wie auch faserverstärkte Kunststoffe sind bereits weitreichend erforscht. Insbesondere bei Leichtbaukonstruktionen sind Materialität und Formgebung ausschlaggebend für die Effizienz des Tragwerks. Auch aus dem Holzbau sind formaktive und biegeaktive Tragwerke als leistungsfähige Systeme bekannt. Das Ziel der Masterarbeit ist es, mit Hilfe einer systematische Untersuchung Anwendungsbereiche auf Bauwerksebene für den neuartigen Holzverbundwerkstoff zu definieren.

Track B (Design Research)

Schalenkonstruktionen stellen jeher ein sehr materialeffizientes Tragwerk da. Insbesondere in den Anfängen des Stahlbetonbaus wurden zahlreich Schalen und Tonnen aus diesem, damals neuartigen, Material umgesetzt.  Auch im Bootsbau fanden dieses Konstruktionsprinzip schon vorher Anwendung. Einige Jahrzehnte später wurde das Prinzip jedoch durch alternative Konstruktionsweisen verdrängt. Das Ziel der Masterarbeit ist es über eine Analyse der historischen Tragstrukturen, Konstruktions- und Entwurfsprinzipien für den neuartigen Holzfaserverbundwerkstoff herauszuarbeiten. Abschließend sollen die herausgearbeiteten Konstruktionsprinzipien in einem materialgerechten Entwurf umgesetzt werden. Für den Entwurf sind eigene Idee und Ansätze erwünscht.