Adaptives Verschattungssystem: Die Fassade der Zukunft

Der Universität Stuttgart ist eine Innovation im Bereich der Fassadentechnik gelungen. Im Zuge eines internationalen Forschungsprojektes entstand ein Verschattungssystem, das im Botanischen Garten der Universität in Freiburg im Breisgau (D) bestaunt werden kann: «FlectoLine». Das weltweit erste System seiner Art beruht auf der Idee, anpassungsfähige Fassadenelemente für die reale Anwendung zu entwickeln.

Quelle: ITKE/ITFT, Universität Stuttgart

«FlectoLine» ganz nah: Die Fassadenelemente in halbgeöffneter Position. Gut sichtbar: Die integrierte Photovoltaik.

Klimawandel, Ressourcenknappheit und steigende Energiekosten stellen Architektur und Bauwesen vor neue Herausforderungen. Um diesen zu begegnen, bedarf es innovativer Konzepte, die Energieeffizienz zur zentralen Leitlinie machen. Besonders im Fokus: Fassaden. Als Schnittstelle zwischen Innen und Aussen spielen sie eine Schlüsselrolle bei der energetischen Bilanz eines Gebäudes. Die Zukunft liegt in ihrer Transformation zu dynamischen, adaptiven Systemen, die nicht nur Energie sparen, sondern auch Komfort und Funktionalität steigern.

Ein Paradebeispiel dafür liefert das internationale Forschungsprojekt «Flectuation». Ziel war es, anpassungsfähige Fassadenelemente zu entwickeln, die den Sprung aus dem Labor in die gebaute Realität schaffen. Das Ergebnis: «FlectoLine» – ein innovatives Verschattungssystem, das im Botanischen Garten der Universität in Freiburg im Breisgau (De) installiert wurde. Herzstück des Systems ist ein scharnierloser Verformungsmechanismus, der auf elastischer Biegung basiert, wie die Universität Stuttgart schreibt. Dadurch entfallen viele der geometrischen und mechanischen Beschränkungen herkömmlicher Systeme. Ergänzt wird FlectoLine durch eine smarte Steuerung, die auf maschinellem Lernen basiert und auf Umwelt- sowie Nutzungsdaten reagiert.

Energieeffizienz als treibende Kraft

«FlectoLine» demonstriert auf einer Fläche von über 80 Quadratmetern das Potenzial, bestehende Gebäude flexibel an veränderte Umwelt- und Nutzungsanforderungen anzupassen. Ein integraler Bestandteil des Systems ist die gebäudeintegrierte Photovoltaik, die Energieeinsparung mit erneuerbarer Energiegewinnung kombiniert. Dabei verbessern die adaptiven Elemente nicht nur den Innenraumkomfort, sondern optimieren zugleich die Ausrichtung der Solarmodule für maximalen Ertrag.

Die Entwicklung von  «FlectoLine» geht aus über zehn Jahren Forschung hervor und entspringt einer Zusammenarbeit des Instituts für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) sowie des Instituts für Textil- und Fasertechnologien (ITFT) der Universität Stuttgart. Wie die Universität Stuttgart schreibt, gab es zwar bereits früher Demonstratoren, welche das Potenzial flexibler Mechanismen aufzeigen konnten (FlectoFold und FlectoSol), diese waren jedoch auf Tests in Innenräumen beschränkt. Mit  «FlectoLine» ist es nun gelungen, eine erste voll funktionsfähige Fassade für den Aussenraum zu schaffen, welche sowohl flexible Mechanismen nutzt wie auch Nachhaltigkeit mit innovativem Design verbindet.