TETHOK | Textile Tektonik für den Holzbau

Der For­schungs­ver­bund TE­THOK | Tex­ti­le Tek­to­nik für den Holz­bau aus 7 Fach­ge­bie­ten er­forscht, wie leich­te tra­gen­de Bau­tei­le für die Ar­chi­tek­tur und das Bau­we­sen auf Ba­sis ei­nes End­losfa­dens aus Holz tex­til kon­stru­iert, ge­stal­tet, si­mu­liert, ge­fer­tigt und ge­baut wer­den kön­nen. Die Vor­tei­le von Tex­ti­li­en lie­gen in ih­rer über­ra­gen­den Eig­nung für den Leicht­bau, ih­ren Funk­tio­na­li­sie­rungs- und Form­ge­bungs­mög­lich­kei­ten, ih­ren hoch­ent­wi­ckel­ten und er­prob­ten Her­stel­lungs- und Ver­ar­bei­tungs­tech­no­lo­gi­en so­wie in ih­rer seit Jahr­tau­sen­den be­kann­ten und im­mer wie­der wan­del­ba­ren cha­rak­te­ris­ti­schen Äst­he­tik paral­le­ler und sich über­k­reu­zen­der Fä­den.

Ge­web­te (links) und ro­bo­tisch im Raum plat­zier­te (rechts) Struk­tu­ren aus Hol­zend­losfa­den

Wir ver­bin­den Spe­zial­wis­sen aus ver­schie­de­nen Be­rei­chen und för­dern ei­ne Dis­zi­p­li­nen über­g­rei­fen­de en­ge Zu­sam­men­ar­beit. Der in­ter­dis­zi­p­li­nä­re Ver­bund aus Ar­chi­tek­tur, De­sign, Bauin­ge­nieurs­we­sen, Werk­stoff­tech­nik, Ma­schi­nen­bau, di­gi­ta­le Si­mu­la­ti­on und Ro­bo­tik be­ar­bei­tet die Viel­zahl von an­spruchs­vol­len Fra­ge­stel­lun­gen zu Ent­wurf, Kon­struk­ti­on, Ma­te­rial­ei­gen­schaf­ten und Fer­ti­gung, die aus dem ganz­heit­li­chen Ziel re­sul­tie­ren. Ziel ist, eta­b­lier­te Kon­zep­te des Holz­baus wie zum Bei­spiel den Holz­ta­fel­bau oder Kon­zep­te für Holz­trag­wer­ke mit tex­ti­len Kon­struk­ti­ons­wei­sen in­no­va­tiv wei­ter­zu­ent­wi­ckeln. Hier­für ver­bin­den wir das Wis­sen des aus­ge­zeich­ne­ten, jahr­tau­sen­deal­ten tra­di­tio­nel­len Flecht­hand­werks mit in­du­s­tri­el­len und neu­en di­gi­ta­len und ro­bo­ti­schen Fer­ti­gung­s­pro­zes­sen.

gra­dier­te Struk­tur (links), ge­web­te Struk­tur (mit­te), frei ge­stal­te­te Struk­tur (rechts)

Die Grund­la­ge für un­se­re For­schun­gen ist ein End­losfa­den aus Mas­siv­holz, der aus Wei­den­ru­ten her­ge­s­tellt wird. Das Holz von Wei­den­ru­ten ist so fle­xi­bel, dass es die Ent­wick­lung ei­nes end­lo­sen Fa­dens aus mas­si­vem Holz er­laubt, der wie Garn ma­schi­nell zu den un­ter­schied­lichs­ten tex­ti­len Ge­bil­den ver­ar­bei­tet wer­den kann. Wei­den­holz ist sehr leicht und hat ein be­son­ders güns­ti­ges Ver­hält­nis von Fle­xi­bi­li­tät, Fes­tig­keit und Ge­wicht. Die­se Qua­li­tä­ten wer­den nicht zer­stört, in­dem wie bei Re­ge­ne­rat­fa­sern die ge­wach­se­ne Holz­struk­tur auf­ge­löst und ein neu­er Fa­den ges­pon­nen wird, son­dern die Qua­li­tä­ten des Mas­siv­hol­zes wer­den mit dem Mas­siv­holzfa­den in das Tex­til über­tra­gen.

Der Holzfa­den (links) ist die Ba­sis der Tex­ti­len Tek­to­nik für den Holz­bau. Roh­stoff für den Holzfa­den sind die "fa­den­ar­tig" wach­sen­den Zwei­ge von Strauch­wei­den (rechts).

Mit Holz ver­fü­gen wir über ei­nen der äl­tes­ten Bau­stof­fe der Mensch­heit mit her­aus­ra­gen­dem tech­ni­schem, äst­he­ti­schem und öko­lo­gi­schem Po­ten­zial. Ein Holzfa­den, auf Spu­len auf­ge­wi­ckelt, mit de­nen Web-, Flecht- und an­de­re Tex­til­ma­schi­nen be­stückt wer­den könn­ten, ist bis­her je­doch nicht be­kannt. Mit kur­zen Holz­fä­den der Spar­te­rie (Holz­we­be­rei) so­wie Holz­draht gab es be­reits An­sät­ze hier­zu im Hand­werk des 19. und an­fäng­li­chen 20. Jahr­hun­derts. Auch kennt man die aus Wei­den­ru­ten und Wei­den­schie­nen ge­f­loch­te­nen Wa­ren der Korb­f­lech­te­rei und ge­web­te Fa­schi­nen zur Ufer­be­fes­ti­gung. Aber, Zeit ist Geld. Die Pro­duk­ti­on muss heut­zu­ta­ge sch­nell ge­hen. Be­müh­un­gen an der Aka­de­mie der Land­wirt­schafts­wis­sen­schaf­ten der DDR in Ebers­wal­de am In­sti­tut für Forst­wis­sen­schaf­ten in den 1980er Jah­ren, end­lo­se Fä­den aus Wei­den­holz zur Be­stü­ckung von Web­stüh­len zu ent­wi­ckeln, bra­chen mit der deut­schen Wie­der­ve­r­ei­ni­gung ab. Sie bie­ten aber hoch­in­ter­es­san­te An­knüp­fungs­punk­te, „den Fa­den wie­der auf­zu­neh­men“.

Mit­g­lie­der des For­schungs­ver­bunds TE­THOK:

For­schungs­platt­form BAU KUNST ER­FIN­DEN,
Prof. Hei­ke Kluss­mann | Spea­ker
In­sti­tut für Werk­stoff­tech­nik/Kunst­stoff­tech­nik,
Prof. Dr.-Ing. Hans-Pe­ter Heim
FG Ex­pe­ri­men­tel­les und Di­gi­ta­les Kon­stru­ie­ren und Ent­wer­fen,
Prof. Phi­l­ipp Evers­mann
FG Tren­nen­de und Fü­gen­de Fer­ti­gungs­ver­fah­ren,
Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Ste­fan Böhm
FG Bau­me­cha­nik/Bau­dy­na­mik,
Prof. Dr.-Ing. ha­bil. Det­lef Kuhl
FG Bau­werk­s­er­hal­tung und Holz­bau,
Prof. Dr.-Ing. Wer­ner Seim
FG Trag­werks­ent­wurf,
Prof. Dr.-Ing. Ju­li­an Li­en­hard

Pu­b­li­ka­tio­nen:

Da­wod, M.; Deet­man, A.; Ak­bar, Z.; Hei­se, J.; Bo­ehm, S.; Kluss­mann, H. & Evers­mann, P. (2020): Con­ti­nuous Tim­ber Fib­re Pla­ce­ment. In: Gen­g­na­gel C., Ba­ve­r­el O., Bur­ry J., Rams­gaard Thom­sen M., Wein­zierl S. (Hrsg.) Im­pact: De­sign With All Sen­ses. DMSB 2019, (460-473). Cham: Sprin­ger. https://doi.org/10.1007/978-3-030-29829-6_36

Hof­mann, J., von Boy­ne­burgk, C., Tun­ger, S., Heim, H.-P. & Kuhl, D. (2019). Pa­ra­me­ter iden­ti­fi­ca­ti­on for con­sti­tu­ti­ve mo­dels of in­no­va­ti­ve tex­ti­le com­po­si­te ma­te­rials using di­gi­tal ima­ge cor­re­la­ti­on. Pro­cee­dings in Ap­p­lied Ma­the­matics and Me­cha­nics, 19 (1), 1–2. https://doi.org/DOI: 10.1002/pamm.201900416

Hof­mann, J., von Boy­ne­burgk, C., Tun­ger, S., Heim, H.-P. & Kuhl, D. (2019). Pa­ra­me­ter iden­ti­fi­ca­ti­on for con­sti­tu­ti­ve mo­dels of tex­ti­le com­po­si­te ma­te­rials using di­gi­tal ima­ge cor­re­la­ti­on. In: T. Gleim & S. Lan­ge (Hrsg.), Pro­cee­dings of the 8th GA­CM Col­lo­qui­um on Com­pu­ta­tio­nal Me­cha­nics For Young Sci­en­tists From Aca­de­mia and In­du­s­try (195–198). Kas­sel: Kas­sel Uni­ver­si­ty Press

Kohl, D.; von Boy­ne­burgk, C.; Feld­mann, M.; Heim, H.-P. & Böhm, S. (2020): Cha­rac­te­riza­ti­on of wood-ba­sed mul­ti-ma­te­rial sys­tems un­der dy­na­mic im­pact stress, Wood Ma­te­rial Sci­en­ce & En­ginee­ring, 15 (3), 130–139, doi: 10.1080/17480272.2018.1501605

Kohl, D.; Ratsch, N.; Böhm, S.; Voß, M.; Kauf­mann, M.; Val­lée, T. (2018): In­flu­en­ce of ma­nu­fac­tu­ring me­thods and im­per­fec­ti­ons on the load ca­pa­ci­ty of glued-in rods. The Jour­nal of Ad­he­si­on, 738–759. DOI: 10.1080/00218464.2018.1508351

Kohl, D.; Long, T.H.N.; Böhm, S. (2017): Wood-ba­sed Mul­ti-ma­te­rial Sys­tems for Tech­ni­cal Ap­p­li­ca­ti­ons. Com­pa­ti­bi­li­ty of Wood from Emer­ging and De­ve­lo­ping Co­un­tries. Pro­ce­dia Ma­nu­fac­tu­ring, 8, 611–618. DOI: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2017.02.078

Li­en­hard, J., & Evers­mann, P. (2020). New hy­brids – from tex­ti­le lo­gics to­wards tai­lo­red ma­te­rial be­ha­viour. Ar­chi­tec­tu­ral En­ginee­ring and De­sign Ma­na­ge­ment, 1-6. DOI: 10.1080/17452007.2020.1744421

Sil­ber­mann, S.; Hei­se, J.; Kohl, D.; Böhm, S.; Ak­bar, Z.; Evers­mann, P. & Kluss­mann, H. (2020): Tex­ti­le Ar­chi­tec­tu­re for Wood Con­struc­ti­on. In: C. Leo­pold, C. Ro­bel­ler & U. We­ber (Hrsg.), Re­se­arch cul­tu­re in ar­chi­tec­tu­re (113-122), Ba­sel: Birk­häu­ser. ISBN 978-3-0356-2023-8

Sil­ber­mann, S.; Böhm, S.; Evers­mann, P. & Kluss­mann, H. (2019). TE­THOK: Tex­ti­le Tec­to­nics for Wood Con­struc­ti­on. In: M. Hu­dert & S. Pfeif­fer (Hrsg.), Re­t­hin­king Wood. Fu­tu­re Di­men­si­ons of Tim­ber As­sem­b­ly (216-231). Ba­sel: Birk­häu­ser. DOI: 10.1515/9783035617061

An­ge­mel­de­tes Pa­tent:

Ak­bar, Z.; Da­wod, M.; Deet­man, A.; Evers­mann, P.; Sil­ber­mann, S.; Kluss­mann, H.; Hei­se, J.; Kohl, D.; Böhm, S.; “Ver­fah­ren zur Her­stel­lung von Bau­tei­len aus Mas­siv­holz, End­los­strang aus Mas­siv­holz für die­ses Ver­fah­ren und da­mit her­ge­s­tell­tes Mas­siv­holz­bau­teil,” EP 3 650 184 A1, Deut­sch­land 19208029.9, An­mel­ded­atm 13. Mai 2020

Ver­knüpf­te For­schung­s­pro­jek­te:

FLIG­NUM | End­losfa­den aus Mas­siv­holz ge­för­dert vom BMEL / Facha­gen­tur Nach­wach­sen­de Roh­stof­fe, 2019-2022

VO­TO | Wei­den­ge­we­be­ver­stärk­ter Kunstt­stoff mit va­ria­b­ler Ge­we­be­dich­te für Fas­sa­den­e­le­men­te im tex­ti­len Holz­bau Ge­för­dert vom BM­Wi / AiF / IGF, 2021-2023

Vor­trä­ge (Aus­wahl):

Con­tess 2020, Eu­ro­päi­sches Tex­til­fes­ti­val, Bri­xen, 25./26.09.2020,
Re­fe­ren­tin: St­ef­fi Sil­ber­mann
Neue Den­ke­rei The­men­a­bend Bi­o­ba­sier­tes Bau­en, Kas­sel, 26.11.2019,
Re­fe­ren­tin: St­ef­fi Sil­ber­mann
HAU­TE IN­NO­VA­TI­ON The­men­a­bend Bi­o­ba­sier­te Werk­stof­fe für das Bau­en der Zu­kunft, Ber­lin, 26.11.2019, Re­fe­ren­tin: St­ef­fi Sil­ber­mann
2. Eu­ro­pe­an Ex­chan­ge Mee­ting and Se­mi­nar for Re­se­arch and In­du­s­try 15./16.10.2019 Frank­furt a.M., Re­fe­ren­tin: St­ef­fi Sil­ber­mann
Kon­ti­nu­ums-Work­shop Bog­ler­hüt­te, 25.09.2019, Re­fe­ren­tin: St­ef­fi Sil­ber­mann
LI­G­NA 2019, 30.05.2019, Re­fe­rent: Jens Fr­ohn­mül­ler

Aus­stel­lun­gen / Per­for­man­ces:

Kunst­loo­se Ta­ge Oder­bruch, Ort­wig, 31.05.-02.06.2019
LI­G­NA – Ma­king mo­re out of Wood, Han­no­ver, 27. - 31. Mai 2019
Ei­ge­ner TE­THOK–Stand in Hal­le 11 Stand­flächen 64/66
CROSS THE LI­NE | Cho­reo­gra­fie für Tanz, Pots­dam, 14.06.2019 mit ei­nem in­ter­ak­ti­ven Büh­nen­bild aus Holz­tex­til Thea­ter Am Neu­en Gar­ten 64 in Pots­dam Cho­reo­gra­fie: Je­an Marc Le­bon, Ka­te­li­j­ne Phi­lips-Le­bon, Ni­na Ih­len­feld. Büh­ne: BAU KUNST ER­FIN­DEN mit Stu­die­ren­den im Rah­men von TE­THOK Ge­för­dert von der Zen­tra­len Lehr­för­de­rung der Uni­ver­si­tät Kas­sel
BAU 2019 Welt­leit­mes­se für Ar­chi­tek­tur, Ma­te­rial, Sys­te­me, Mün­chen, 14.-19.01.2019 TE­THOK auf dem Stand des Fach­por­tal vor­ge­häng­te hin­ter­lüf­te­te Fas­sa­den (Hal­le A2/519) & dem DE­TAIL Re­se­arch lab (Hal­le B0, Stand 204)
OR­GA­TEC 2018 Leit­mes­se für mo­der­ne Ar­beits­wel­ten, Köln, TE­THOK aus­ge­s­tellt von Hau­te In­no­va­ti­on Ma­te­rials Cul­tu­re, 10/2018
Sub­con­trac­ter Show Jon­köping 2018, TE­THOK aus­ge­s­tellt von Hau­te Inn­voa­ti­on, 11/2018

Pres­se (Aus­wahl):

form, De­sign­ma­ga­zin, Nr. 290, 12/2020, S. 156-163
H.O.M.E. De­sign­ma­ga­zin, Mai/Ju­ni 2020, S. 117
Wei­de als Werk­stoff in der Sen­dung AL­LES WIS­SEN, HR Fern­se­hen & ARD Me­dia­thek, 2019-2020
Hes­sen­schau, HR Fern­se­hen, 03.08.2019
Süd­deut­sche Zei­tung, Nr. 172, 27.-28.07.2019, S. 46
DE­TAIL Ma­ga­zin, 04/2019, S.16-17

För­de­run­gen:

TE­THOK | Tex­ti­le Tek­to­nik für den Holz­bau wird ge­för­dert von der Pro­gramm­li­nie Zu­kunft der Uni­ver­si­tät Kas­sel (2018-2021).