Collapsibles – Konstruieren Sie, was klappt!

Box versus Lounge

Entwurf von David Vogel an der Universität Kassel, Fachgebiet Entwerfen und Baukonstruktion Betreuung: Professorin Brigitte Häntsch, Martina Schäfer, Friedrich Tuczek

Das Projekt beschäftigt sich mit den Einsatzmöglichkeiten und den technischen Aspekten veränderbarer Architektur und Konstruktionssysteme. Anlass für das Projekt war ein Ideenwettbewerb, in dem die Firma Tormax Landert Motoren im Sommersemester 2003 Architektur- und Designstudenten zur Konzeption veränderbarer, temporärer Bauten aufrief.
Die Konstruktion basiert auf dem Prinzip der Jitterbug-Transformation von Buckminster Fuller. Faszinierend sind die Größenveränderung und die Variabilität der Raumzustände. Der Transformationsprozess vom Oktaeder hin zum Kuboktaeder bildet die Grundlage für den Entwurf. Ausgangsform ist aber nicht der Oktaeder, sondern ein Würfel, dessen Flächen in einzelne Segmente, entsprechend dem Prinzip der Jitterbug-Transformation, unterteilt wurden. Den Bewegungslinien der einzelnen Segmente folgt ein Scharnier, welches an seinen beiden Enden zusätzlich drehbar gelagert ist. Es kommen 16 dieser Gelenke zum Einsatz.
Jitterbug-Transformation Die Jitterbug-Transformation ist eine Entdeckung von Buckminster Fuller. Er war auf der Suche nach einer Geometrie, »wie sie die Natur selber verwendet«. Beobachtungen seit seiner Jugend ließen in Fuller den Verdacht aufkommen, dass natürliche Formbildung mit anderen Koordinaten als den kartesischen operiert. Das Thema blieb lange Zeit im Hintergrund, erst in den Polyederstudien und Großkreisentwürfen zur Weltkarte kam es zu einem Durchbruch. Der für die Kartenprojektion als Kugelteiler verwendete, halbregelmäßige Kuboktaeder hat besondere geometrische Eigenschaften und ergibt sich als invariante Konfiguration aus dem »dichtesten Packen von Kugeln« um einen Kern. Fuller untersuchte diese seit Kepler bekannte Methode mit Blick auf die Kernphysik und die Chemie, und es gelang ihm im April 1948, Quanteneffekte zu modellieren, die die Platonischen Körper in einem neuen Licht erscheinen lassen: Sie stellen sich als Phasen ein- und desselben Transformationsprozesses heraus, einer schraubenförmigen Kontraktion, deren Nullphase das Dreieck ist, durch die das System durchschwingen kann, um expandierend über Tetraeder, Oktaeder, Ikosaeder wieder beim Kuboktaeder zu landen. Dieser zentralen Entdeckung, die eine neue Formenlehre impliziert, gab Fuller den Namen »Jitterbug« – nach einem um 1940 populären Tanz.
Entwurf Mit Kantenlängen von jeweils 2,50 Metern ist die Box relativ kompakt und leicht transportfähig. Die geöffnete Box, mit einer maximalen Breite von ungefähr sieben Metern, weist eine komplexere Struktur auf und lädt zum Ausruhen ein.
Gedacht ist das Objekt als Ergänzung für Ausstellungen, Veranstaltungen, Vorführungen, Events, … Die verschiedenen Raumzustände können als Besprechungsraum, Lounge oder Ausstellungsraum genutzt werden.
Der geschlossene Kubus kann selbstständig fahren. Er wird über Sensor- und PC-Technik gesteuert und kann sich zu beliebigen, oder definierten Punkten im Raum bewegen. Am Ziel angekommen, stoppt er und entfaltet sich selbst – per Knopfdruck oder Sensorik – zu einer Lounge. Es können sich auch mehrere dieser Objekte im Raum befinden, die dann miteinander in Beziehung treten.
Die Aluminiumskelettkonstruktion ist außen mit schwarz eloxiertem Aluminium bekleidet. Der Innenraum besteht aus weichem, textilen Material, das sich den Bewegungen des Objektes anpasst. Gedacht ist an ein Nylongewebe, das unter Spannung die gewünschte Form einnimmt.
Die eigentliche Bewegung wird von acht Elektrohubzylindern ausgeführt. Aufgeteilt in zwei getrennte und unabhängige Funktionsgruppen mit jeweils vier Zylindern oben und unten kann sich der Kubus selbstständig von der Box zur Lounge verwandeln. Dieser Vorgang wurde am Modell überprüft. Es wäre sogar möglich, jeden Zylinder einzeln anzusteuern, wodurch man auch asymmetrische Raumzustände erzeugen könnte. Dies hätte eine aufwändigere Steuereinheit zur Folge, da während der Bewegung alle Bauteile ihre Positionen verändern. Es wäre technisch lösbar und würde weitere Raumzustände ermöglichen. D. V.