Textile Membranen und Architektur
Multifunktionale Beschichtungsanlage (links), Anwendungsbeispiele textiler Hochleistungsmembranen als architektonisch-künstlerisch anspruchsvolle, moderne und gleichzeitig ultraleichte Überdachungen (rechts)
Textile Membranen werden in der Architektur bevorzugt dann eingesetzt, wenn es gilt, große stützenfreie Dachflächen zu realisieren, deren Gewicht auf ein Minimum zu reduzieren und die Konstruktion ausschließlich auf die einwirkenden Schnee- und Windlasten auszulegen. Hierfür kommen hautartige, also dünne flächige Materialien zum Einsatz, wie Folien und gewebte oder gewirkte Textilien mit oder ohne Beschichtungen, die leicht plastisch verformbar und statisch nur auf Zug beanspruchbar sind.
Die textiltechnische und -technologische Auslegung von Membranen erfordert ein hohes Maß an Erfahrung und Know-how, da sich aus der Statik der Membran das komplette Anforderungsprofil des textilen Halbzeugs ableitet. Hier werden Randgeometrie und -ausbildung sowie Form und Lastabtrag festgelegt. Membranbauwerke weisen hohe Verformungen unter Lasteinwirkung auf und stellen spezielle Anforderungen an die textil- und konfektionstechnisch zu gestaltenden Anschlusspunkte.
Die Herstellung textiler Membranen erfolgt auf Basis der festgelegten Geometrie über CAD-gestützte Zuschnittmodelle, die den geplanten Vorspannungszustand unter Berücksichtigung des Dehnverhaltens des gewählten Materials widerspiegeln. Die sich ergebenden Einzelzuschnitte werden computergestützt auf das Rohmaterial aufgetragen oder mit speziellen CNC-Schneidplottern direkt konfektioniert und anschließend miteinander verschweißt.
Die zukunftsfähige Ausrichtung der Membrantechnologie für die immer höheren Anforderungen in Bezug auf wachsende frei zu überspannende Abmessungen, die komplexer werdende Formgebung sowie zunehmende Beanspruchungen ist eng an die kontinuierliche Weiterentwicklung der modernen textilen Fertigungsverfahren gekoppelt - eine Kernkompetenz des ITM. So markieren Hochleistungsmembranen mit kraftflussgerechten und gespreizten Fadenlagen sowie modular integrierter Beschichtung und anschließendem maschineninternen Zuschnitt den Zenit des Membranbaus, wobei derzeit intensiv an der Simulation und Modellierung der textilen Membranen sowie deren automatisierter Konfektionierung geforscht wird.
Ansprechpartner:
© Mirko Krziwon
Frau Dipl.-Ing. Irina Kuznik
Forschungsgruppenleiterin Textilchemie & -ausrüstung
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