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Projekte - Details

Verbundvorhaben: Pultrudierte tragende Leichtbauprofile aus Naturfaserverbundstoffen; Teilvorhaben 1: Design, Konstruktion und Materialprüfung - Akronym: LeichtPro

Anschrift
Universität Stuttgart - Fakultät 1 Architektur und Stadtplanung - Institut für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) - Abteilung BioMat
Keplerstr. 11
70174 Stuttgart
Projektleitung
Hanaa Dahy
Tel: +49 711 685-83274
E-Mail schreiben
FKZ
22027018
Anfang
01.09.2019
Ende
31.12.2022
Ergebnisverwendung
Alle Aufgaben, die BioMat zugewiesen wurden, wurden erfolgreich erledigt. In Zusammenarbeit mit anderen Partnern definierte BioMat zwei Hauptprodukte und erstellte Anforderungskataloge für sowohl gepultrerte Profile als auch Verbindungsknoten. Während des Materialentwicklungsprozesses wurden regelmäßig Feedback gegeben und optimale Formulierungen für die Produkte durch Materialtests und Analyse der Ergebnisse erreicht. Eine Vielzahl von Tests, einschließlich geometrischer Untersuchungen, struktureller Optimierungen und mechanischer Tests wie Druck-, Zug- und Biegetests sowie Witterungstests, wurden durchgeführt, um die Materialeigenschaften zu bewerten. Zusätzlich entwickelte BioMat mehrere architektonische und strukturelle Demonstratoren, um das Potenzial der entwickelten Biokomposite weiter zu testen. Die bedeutendste Anwendung war die LightPRO Shell, eine aktive Biegestruktur, die von BioMat geleitet und von allen Partnern und externen Kollegen umgesetzt wurde. BioMat verwendete das Material in verschiedenen Struktursystemen, einschließlich gegenseitiger Überdachungsstrukturen, kleiner einsetzbarer Strukturen und Tensegrity-Strukturen, um potenzielle zukünftige Anwendungen zu bewerten. Im Mai 2023 werden die neuesten Profile mit der neuen Formulierung, einschließlich notwendiger Additive und Beschichtung, in einer Innenanwendung verwendet und auf der Architekturbiennale in Venedig präsentiert. BioMat hat zum Ziel, das Projekt und seine Ergebnisse der Architektur- und Materialwelt durch Vorträge und Symposien sowie Veröffentlichung von Artikeln auf Konferenzen und in Zeitschriften zu teilen. BioMat hat bereits die Ergebnisse des LeichtPRO-Projekts, einschließlich der entwickelten Demonstratoren, auf verschiedenen Ausstellungen präsentiert, die sowohl für die Wissenschaft als auch für die Industrie offen waren, was zu mehreren Auszeichnungen und Anerkennungen führte.
Aufgabenbeschreibung
Das Hauptziel des Projekts war die Entwicklung von wettbewerbsfähigen Profilen und Verbindungselementen aus erneuerbaren Rohstoffen mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, die ähnlich wie glasfaserverstärkter Kunststoff sind und gleichzeitig den höchstmöglichen organischen Anteil aufweisen. Die neu entwickelten Biokomposite sollten als tragende Profile mit Lasttragfähigkeit und als Verbindungsknoten im Bereich der mobilen Architektur sowie für die Konstruktion von ephemeren Architekturanwendungen eingesetzt werden. Das ultimative Ziel einer bio-basierten Leichtbauweise ist Nachhaltigkeit, wodurch Rohstoffe, Kosten und Energie in der Produktion und Verwendung von Ressourcen und Produkten eingespart werden können. In der Architektur werden leichte, leistungsstarke Materialien in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen entwickelt, die neue Möglichkeiten schaffen und klassische Baumaterialien ersetzen können. Der Einsatz von Biokompositen als tragenden Elementen ermöglicht neue, nachhaltigere Wege. Die Bewertung der entwickelten Biokomposite in verschiedenen architektonischen Anwendungen war die Hauptaufgabe von BioMat. Um die Kapazität und das Potenzial der neuen Produkte zu testen, wurde eine Reihe von mechanischen und geometrischen Tests geplant. Es wurden verschiedene Formulierungen mit unterschiedlichen Additiven und Beschichtungen getestet. Die Entwicklung verschiedener architektonischer und struktureller Demonstratoren ist die Hauptanwendung der entwickelten Profile und Knotenpunkte. Eine der Hauptaufgaben war die Entwicklung eines kompletten Überdachungssystems von ungefähr 10 Metern Länge unter Verwendung der Profile in einem aktiven Biegesystem. Darüber hinaus waren weitere Anwendungen verschiedener Mock-ups und kleiner Strukturen geplant.

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