Digital-parametrische Planungsprozes­se für eine ressourcenscho­nende Nachverdichtung in Holzbauweise

Die Erweiterung bestehender städtischer Gebäude mit nachhaltigen und kostengünstigen Systemen ist eine der zentralen Herausforderungen in vielen Städten. Dieser Aufgabe durch digitale Prozessketten und innovative Bausysteme aus Holz zu begegnen, steht im Mittelpunkt des Forschungsprojektes an der Professur für Tragwerksplanung der TU Dresden.

Ziel des Projekts „Digital-parametrische Planungsprozesse für ressourceneffiziente Verdichtung im Holzbau“ ist es, räumlich verzahnte Holzaufbauten für vertikale Erweiterungen von Bestandsgebäuden zu entwickeln. Der Weg dorthin führt über die Erstellung eines parametrisierten Skripts, das als Ergebnis ein adaptives räumliches Struktursystem vorschlägt, das auf die unterschiedlichen Anforderungen und Zwänge der bestehenden Gebäude reagiert. Durch die Verwendung eines vollständig parametrisierten Planungsansatzes werden die zusätzlichen Lasten auf klar definierte Stützpunkte entlang des Umfangs der Struktur übertragen. Dies wird durch den lastabtragenden Anschluss der Wand- und Deckenelemente in Holzrahmenbauweise erreicht. Die Raumstrukturen sollen je nach Raumprogramm über mehrere Geschosse aufgebaut werden. Die innere Rippenstruktur der Elemente soll für den Kraftfluss optimiert werden.

Ziel des Projekts ist die Schaffung eines integrativen, modularen Systems. Die Forschung will neue Wege für eine ökologisch, ökonomisch und architektonisch überzeugende Stadtverdichtung erkunden. Die im Rahmen des Projekts entwickelte parametrische Planungsmethode soll die Planung von anspruchsvollen Wohnvarianten für verschiedene Bauvorhaben vereinfachen.

Das Forschungsvorhaben soll den Beweis für die folgenden Punkte erbringen:

• Ressourceneffizientes Nachverdichtungskonzept auf Basis der Holzbauweise
• Universeller Planungsansatz, der aufgrund seiner Parametrik auf unterschiedliche Randbedingungen und Planungsanforderungen reagiert
• Optimierter Lastfluss durch sehr hohe Ausnutzung des Werkstoffes Holz
• Größere Varianz des generierten Raumangebots aufgrund der räumlichen Tragwirkung
• Verzicht von „Verteilerebenen“ aus CO2-intensiven Werkstoffen wie Stahlbeton oder Stahl
• Weiterentwicklung der digitalen Prozesskette vom Vorentwurf bis zur Fertigung und damit Sicherung einer schnellen und kostengünstigen Planung und Fertigung mit minimalen Verschnitt- und Abfallmengen
• Reversibilität und Wiederverwendung der Holzelement