Der «Future Tree» von Basler & Hofmann: parametrisch geplant, digital gebaut
Der offene Aussenpavillon «Future Tree» im Innenhof des neuen Erweiterungsbaus von Basler & Hofmann in Esslingen zieht die Blicke auf sich. Eine wabenartige, geschwungene Holzkonstruktion bildet das Dach, das beinahe frei zu schweben scheint. Erst bei näherer Betrachtung nimmt man die organisch geformte Betonstütze wahr, auf der es ruht. Beide Bauteile wurden parametrisch geplant und mit neuartigen digitalen Fertigungsmethoden gebaut.
Die Holzkonstruktion des «Future Tree» steht für das Potenzial parametrischer Planung. Sie ermöglicht eine gänzlich neue Formensprache bei gleichzeitig optimierter Funktionalität. In einem iterativen Entwurfs- und Planungsprozess zwischen Gramazio Kohler Research, der Professur für Architektur und Digitale Fabrikation an der ETH Zürich, ERNE AG Holzbau und den Tragwerksplanerinnen und -planern von Basler & Hofmann entstand die baumähnliche Konstruktion, die den Namen «Future Tree» trägt.
Sowohl die «Krone» – ein Hebelstabwerk aus Holz – wie auch der «Stamm» – eine strukturierte Betonstütze – wurden von Forschenden der ETH Zürich parametrisch entworfen. Die Entwurfsabsicht wurde anhand verschiedener Parameter in einem Programmcode erfasst. Einmal programmiert, lassen sich so innert Kürze unzählige Formenvarianten generieren. Da das Modell mit den statischen Programmen verknüpft war, konnten die Tragwerksplaner von Basler & Hofmann schnell überprüfen, welche Auswirkungen eine Veränderung in der Geometrie auf das Tragverhalten hat. Auf diese Weise wurden in einem iterativen Prozess architektonischer Entwurf und Tragverhalten aufeinander abgestimmt und optimiert.
Parametrische Planung erzeugt hochkomplexe Strukturen, die in der notwendigen Präzision von Menschenhand kaum mehr gebaut werden können. Am Bau des «Future Tree» arbeiteten deshalb Roboter und 3D Drucker mit: Ein Roboter von ERNE AG Holzbau hat die Holzelemente der «Krone» zugesägt, vorgebohrt und im Raum positioniert. Die Betonstütze des Pavillons ist das Resultat eines neuen Bauverfahrens der ETH Zürich, bei dem ein 3D Drucker eine extrem dünne Schalung herstellt, die dann mit einer speziellen Betonmischung gefüllt wird.
Bauherrschaft / Fotos und Video: Basler & Hofmann AG
Architektur und Technologie: Gramazio Kohler Research, Professur für Architektur und Digitale Fabrikation, ETH Zürich
Baustatik und Konstruktion: Basler & Hofmann AG, ERNE AG Holzbau / SJB Kempter Fitze AG
Entwicklung Bauverfahren und Produktion Holzbau: ERNE AG Holzbau
Entwicklung Bauverfahren und Produktion Betonstütze: Gramazio Kohler Research, ETH Zürich und Professur für Physikalische Chemie von Baumaterialien, ETH Zürich
