Zukunft Bau Pop-up Campus Projekt // Adaptierbare Knotenpunkte für materialsparende Tragsysteme

Individuell gefertigte und optimierte Knotenpunkte und Strukturen bieten das Potenzial, die Leistungsfähigkeit von architektonischen Strukturen insbesondere in Bezug auf Leichtbau und Materialersparnis maßgeblich zu erhöhen und gleichzeitig zu anspruchsvollen gestalterischen Lösungen zu gelangen. Damit verbunden sind zugleich Themen wie materielle Rezyklierbarkeit, hybride Modularität und »Design for Disassembly«. In diesem Workshop wurden durch händische und digitale Entwurfs- und Fertigungsprozesse komplexe Knotenverbindungen entworfen und unter anderem mittels einer CNC-Fräse gefräst und mithilfe des „Lost Foam Casting“ Verfahrens aus Aluminium gegossen. Zunächst wurden die Knotenpunkte mittels einer Topologie-Optimierung (Rhinoceros 7.0, Grasshopper  tOpos Plug-in) entsprechend den auftretenden Kräften optimiert. In Autodesk Fusion 360 wurde im nächsten Schritt eine Fertigungssimulation durchgeführt. Danach wurden die Knotenpunkte aus Schaumstoffrohlingen auf einer EAS Heavy 450 CNC-Fräse hergestellt. Nach der Säuberung des Schaumstoffknotenpunktes wurde dieser in Quarzsand eingebettet. Zu guter Letzt wurde das Aluminium in die Form gegossen, wobei der Quarzsand direkt wiederverwendet werden konnte.