Upcycling structures

Sommersemester 2021
Betreuung | Prof. Dr.-Ing. Julian Lienhard
Wiss. Mitarbeitende | M.Sc. Seyed Mobin Moussavi
© ITECH master thesis

Gebäude machen mehr als ein Drittel der globalen anthropogenen Treibhausgasemissionen aus. Der größte Teil der verkörperten Umweltauswirkungen von Gebäuden steht im Zusammenhang mit den linearen Prozessen der Rohstoffgewinnung, der Produktion, des Baus, des Abrisses und der Entsorgung, ohne dass alle Phasen der Lebensdauer von Baumaterialien und deren Wiederverwendung berücksichtigt werden. Während die Prinzipien der Kreislaufwirtschaft "Reduzieren - (Reparieren) - Wiederverwenden - Recyceln" aufgrund der Umweltkrise mehr und mehr Anwendung finden, konzentriert sich der aktuelle Ansatz zur Reduzierung der Umweltauswirkungen der Bauindustrie hauptsächlich auf das Recycling. Das Recycling ist jedoch mit einem hohen Energieaufwand für die Wiederaufbereitung der Materialien verbunden und nicht immer die beste Lösung für Materialien mit hohem Energiegehalt, wie z.B. Metall oder Kunststoff. Im Gegensatz dazu hat die Wiederverwendung von Material aber das Potenzial, die Umweltauswirkungen weiter zu reduzieren, da weniger Energie für die Wiederaufbereitung eingesetzt wird.

Track A (Research)

Designerinnen und Bauherrinnen müssen sich auch der Umweltauswirkungen ihrer Entwurfsanforderungen bewusst sein; die Arbeit hier trägt zu einem Wissensfundus bei, der sich mit dem Kohlenstoff-Fußabdruck und dem verkörperten Energiebedarf befasst. Dieser Bereich konzentriert sich auf eine Lebenszyklusanalyse (life cycle assessment = LCA), um die Auswirkungen verschiedener Bausysteme zu vergleichen. Diese Forschung befasst sich mit der Entwicklung von Strategien zur Quantifizierung des ökologischen Fußabdrucks eines Gebäudesystems in allen Phasen des Entwurfs, der Herstellung und der Montage, um den Prozess zu bewerten und die Umweltvorteile bei der Wiederverwendung des Bauteilsystems objektiv zu beurteilen.

Track B (Design Research)

Wiederverwendung erfordert unkonventionelle Strategien in Entwurf und Fertigung, um mit nicht standardisierten Materialien umzugehen. Dieser Weg konzentriert sich auf die architektonische Umsetzung der Wiederverwendung und die konzeptionelle Entwicklung, wie nicht standardisierte Objekte im Konstruktionssystem wiederaufbereitet werden können. Eine Reihe von Untersuchungen kann den Entwurfs- und Konstruktionsprozess für nicht standardisiertes Material erweitern., um mögliche Implantationen von computergestützten Designalgorithmen in Kombination mit digitaler Fabrikation zu finden. Im Rahmen eines methodischen Ansatzes wird in einem frühen Stadium der geometrischen Untersuchung durch physisches Prototyping ein Verständnis dafür entwickelt, wie einzelne Teile eine komplexe dreidimensionale Geometrie erzeugen können. Simulation und Analyse können in den Prozess integriert werden, um den Entwurf zu optimieren und sich mit der Materialität auseinanderzusetzen.