Apolda, IBA Timber Prototype House
Natürlich digital
Die Digitalisierung gilt als Zukunftsversprechen und Innovationsfeld überhaupt, so auch für die Baubranche. Unter den Begriffen Building Information Modeling (BIM) und »Häuser drucken« werden hier die wichtigsten Handlungsfelder benannt: durchgängige, ganzheitliche digitale Planung und digitale Fertigung. In der Theorie logisch und nachvollziehbar, ist die praktische und alltagsnahe Umsetzung noch im Experimentierstadium. Insbesondere der damit verbundene, fundamentale planungs- und baukulturelle Wandel wird erst langsam deutlich.
Ein Forschungsteam rund um Prof. Achim Menges vom Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung an der Universität Stuttgart und den Architekten Dr. Hans Drexler von DGJ Architektur, ehemals Jade Hochschule Oldenburg, sind schon seit vielen Jahren an diesen Fragen interessiert und verbinden ihr Forschungsinteresse mit praktischer Umsetzung in prototypischen Gebäuden. So ergab sich 2015 der Kontakt zur IBA Thüringen für eine Kooperation bei einem Forschungsvorhaben des Bundes aus dem Programm Zukunft Bau des Bundesinstituts für Bau-, Stadt- und Raum-forschung. Ziel war die Entwicklung einer hochdämmenden Holzmassivbauweise anhand eines prototypischen Gebäudes unter Einbeziehung der Potenziale digitaler Planung und Produktion.
Das Innovationspotenzial des Projekts und die Berücksichtigung einer der zentralen, nachhaltigen Ressourcen des Freistaats — des Baustoffs Holz — überzeugten den IBA Fachbeirat.
Die Eingangsseite des Timber Prototype House zeichnet sich durch die großzügigen Glasfronten aus. Durch die neuartige vertikale Blockbauweise konnte eine freie Gebäudeform umgesetzt werden.
Das Timber Prototype House vor dem Eiermannbau ist vielfältig nutzbar, sei es als Ausstellungs- oder Besprechungsraum. Es ist Beispiel und Anregung für innovative Baukultur ›Made in Thüringen‹.
Der integrative, computerbasierte Planungs- und Fertigungsansatz ermöglicht es, Wände und Decken sanft zu verdrehen. Dadurch kann das Verhältnis von Raum und Hüllfläche maximiert und der architektonische Ausdruck des einzigartigen Mikro-Gebäudes intensiviert werden.
Die Entwicklung des IBA Timber Prototype House begann. Sowohl durch die frühzeitige Kooperation mit ThüringenForst und dem Industriepartner Rettenmeier Holz als auch mit dem Umweltlabel Holz von Hier konnte das Ausgangsprodukt Holz aus regionaler Produktion zur Verfügung gestellt werden. Ein handelsüblicher Fichtenholzbalken mit Abmessungen von 10 mal 20 Zentimetern bildete das Grundbauteil für den weiteren Entwicklungsprozess.
In Voruntersuchungen wurde ein einfaches Grundprinzip für ein Bauteil entwickelt, das für Wand, Boden und Decke zugleich geeignet ist. Auf dieser Basis wurde ein vollständig digitales, parametrisches Modell erstellt, das sämtliche konstruktiven Grenzen und Möglichkeiten simulierbar machte. Der eigentliche Entwurfsprozess wurde nicht konventionell gezeichnet, sondern über digitale Parameter gesteuert. Im Ergebnis entstanden in kürzester Zeit eine Vielzahl digitaler Modelle, aus denen das Projektteam eine Auswahl traf.
Gleichzeitig existierte damit ein vollständiger Datensatz für die tatsächliche Fabrikation der Elemente. Anfänglich mit einem 7-Achsen-Industrieroboter, später auf einer 5-Achsen-CNC-Fräse wurden die über 400 im Detail unterschiedlichen Bauteile präzise vorgefertigt und durch ein studentisches Team anschließend legoartig zusammengefügt. Die Raummodule wurden in fünf röhrenartigen Teilen zum Eiermannbau nach Apolda transportiert und vor Ort zusammengesetzt.
Mit dem Einsatz der Glasfronten wurde das Timber Prototype House fertiggestellt. Der Bau wurde pünktlich zur IBA Zwischenpräsentation ›StadtLand‹ im Mai 2019 offiziell eröffnet.
IBA Timber Prototype House im IBA Finale 2023
Die sechstägige IBA Tour zur Aufnahme von thüringenweiten Projekten in die IBA Abschlusspräsentation 2023 wurde am 3. März feierlich in Apolda beendet. Dort überreichte die IBA Geschäftsführerin Marta Doehler-Behzadi die Urkunde zur Aufnahme des IBA Timber Prototype House in die IBA Abschlusspräsentation an Oliver Bucklin vom Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung der Universität Stuttgart . Dieser symbolische Akt ist die finale Auszeichnung, welche ein Projekt im Rahmen der IBA Thüringen erreichen kann.
IBA Timber Prototype House - Rohbau fertiggestellt
Nach einer intensiven Entwurfsfindungsphase, bei der parametrische Modelle die Grundlage bildeten, wurden erste Prototypen in den Laboren der Universität Stuttgart und Jade Hochschule realisiert. Hierbei konnten die Fertigungsmethoden optimiert und die bauphysikalischen Anforderungen an die Bauteile messtechnisch untersucht und belegt werden. Im Folgenden wurde der hochdämmende Holzmassivbau durch die Firma Ackermann in einem vollständig digitalen Fertigungsprozess hergestellt. Die einzelnen vorkonfektionierten Bauteile wurden dann durch studentische Hilfskräfte 'nur' noch zu Groß-Modulen (4 x 4 x 1 Meter) zusammengelegt.
Die im Werk vorgefertigten Raummodule wurden mit zwei Tiefladern nach Apolda transportiert und dort, wie große Puzzleteile, innerhalb eines Arbeitstages zusammengefügt. Mit dem Einbau der Glasfronten am 2. November 2018 folgte die Fertigstellung der Arbeiten am Timber Prototype House.
IBA Fachbeirat empfiehlt Projektstatus für das ›IBA Timber Prototype House‹
Der IBA Fachbeirat hat am 29. Juni 2017 empfohlen, dem IBA Timber Prototype House den Status eines IBA Projekts zu verleihen.
IBA Fachbeirat empfiehlt Kandidatenstatus für das ›IBA Timber Prototype House‹
Der IBA Fachbeirat hat am 15. März 2016 empfohlen, dem IBA Timber Prototype House den Status eines IBA Kandidaten zu verleihen.
Momentan keine Termine
- Universität Stuttgart - Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung, Prof. AA Dipl. (Hons) Achim Menges, Oliver Bucklin, Oliver Krieg, Víctor Rodríguez
- Jade Hochschule Oldenburg, Professur ›Konstruieren und Energie- und Gebäudetechnik‹ Hans Drexler, Maria Deilmann, Geronimo Bujny, Anna Bulavintseva
- Internationale Bauausstellung Thüringen
- Bundesministerium des Innern, für Bau und Heimat: ›Zukunft Bau‹
- ThüringenForst
- Rettenmeier Holding AG
- IBA Thüringen