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09-08-2017 | Baustoffe | Im Fokus | Article

Textile Technologien in der Architektur

Author:
Christoph Berger

Im Forschungsprojekt 3dTEX entstanden neuartige Ansätze für ausgeschäumte Textilkonstruktionen. Entwickelt wurden Konstruktionskonzepte für mehrlagige textile Gebäudehüllen.

Die Deutschen Institute für Textil- und Faserforschung (DITF) entwickelten im Forschungsprojekt 3dTEX gemeinsam mit dem Frankfurter Forschungsinstitut der Frankfurt University of Applied Sciences (FFin) auf der Basis von Abstandgeweben Konstruktionskonzepte für mehrlagige textile Gebäudehüllen aus Leichtwandelementen.

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Bei Abstandsgeweben handelt es sich laut dem Kapitel "Textilien" des Springer-Fachbuchs "Handbuch für Technisches Produktdesign" um Gewebe mit mehrwandigen Strukturen für technische Anwendungen – in dem Kapitel wird allerdings noch von zweiwandigen Strukturen gesprochen. Um Abstandsgewebe geht es darüber hinaus auch im Kapitel "Produkte und Architektur – Beispiels der Bau-Bionik" des Springer-Fachbuchs "Bau-Bionik".

Statik, Lüftung und Dämmung

Innerhalb von 3dTEX wurden zum Beispiel dreischichtige Abstandsgewebe entwickelt, deren untere Abstandslage ausgeschäumt die Trag- und Dämmfunktionen übernimmt, während sich die zweite ungeschäumte Lage darüber als textile Hinterlüftungsebene aufspannt und somit die geschäumten Bereiche vor Nässe und UV-Strahlung schützt: Die Fasern übernehmen im Leichtbauverbund die Zugkräfte; der Schaum fängt die Druckkräfte ab; der Hohlraum sorgt für Hinterlüftung; der Schaum dämmt.

Die entwickelten Beispiele würden eine ideale Kombination aus Leichtigkeit und Stabilität darstellen. So könnten zukünftige Bauelemente durch die Freiheitsgrade von graduell aufeinander abgestimmten Faserkonstruktionen und Schaumdichten über eine besonders interessante Qualität, gestalterische Anmut und materielle Wechselwirkung verfügen, heißt es.

Vielfache gestalterische Möglichkeiten

Weiterhin hätten Messungen gezeigt, dass der Verbund aus Textilfasern und Schaum mechanisch bessere Werte erbringt als deren Einzelkomponenten. Ebenso berge die Kombination textiler Technologien zusammen mit Schäumverfahren das Potential zum Gradientenwerkstoff, wobei sich Schaumporen im Bereich der Decklagen und der Polfäden stärker verdichten als im freien Raum.

Was die Gestaltungspotenziale von Abstandstextilien als verlorene Schalung betrifft, so können die Textilien sehr präzise hergestellt werden. Zusammen mit dem formgebenden Schaum sei es so möglich, sowohl flächige als auch sehr plastisch geformten Bauelemente herzustellen. Die flexibel gestaltbare Abstandsstruktur eröffne je nach Faser- und Schaummaterial vielfältige Möglichkeiten, neuartige Leichtbauelemente für das Bauwesen zu produzieren. Und schließlich würde eine materialhomogene Auswahl an Faser- und Schaumstoffen es darüber hinaus zu einem leicht recycelfähigen Fassadenwerkstoff.

Ziel des von der Forschungsinitiative ZukunftBAU unterstützten Forschungsprojekts 3dTEX war es, Alternativen zu gängigen einschaligen Leichtwandelementen wie Sandwichpaneelen und zu additiv gefertigten mehrschaligen Holzständerkonstruktionen zu entwickeln. Zudem sollten die entstehenden Elemente in einem integrierten industriellen Arbeitsgang über die Herstellung der Textilstruktur und das Befüllen mit Schaum ein Maximum an möglichen mechanischen und bauphysikalischen Funktionalitäten aufweisen.

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