MEMBRAN - Renolit
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<strong>MEMBRAN</strong><br />
Möglichkeiten und Grenzen<br />
Die RENOLIT auf dem Weg zur Architektur<br />
Explore<br />
innovative<br />
paths in<br />
architecture
Foto: mm88, istockphoto<br />
Liebe Leserinnen, liebe Leser,<br />
der Spätsommer ist nun auch schon vorbei, die<br />
Tage werden merklich kürzer. Der Regenschirm<br />
wird langsam zum wichtigsten Begleiter beim<br />
Verlassen des Hauses.<br />
Der Regenschirm, dieser gewöhnliche, alltägliche<br />
Gegenstand, zeigt uns immer wieder aufs<br />
Neue, wie multifunktional und in besonderen<br />
Angelegenheiten wertvoll Membranen sind. Sie<br />
sind leicht, wasserdicht und problemlos zu falten<br />
und zu verstauen – das sind nur wenige der vielen<br />
Eigenschaften, die wir an Kunststoffmembranen<br />
schätzen. Was bei einem Regenschirm<br />
funktioniert, kann auch für größere Strukturen<br />
gelten. Doch wie könnten diese Strukturen<br />
aussehen, mit welchen Kunstoffmembranen?<br />
Welche kreativen Freiheiten bieten Membranen,<br />
und wo stoßen sie an ihre Grenzen?<br />
Auf unserem Weg zur Architektur haben<br />
wir unter anderem die Vorteile eines<br />
unvoreingenommenen Blickes zu schätzen<br />
gelernt. Die Analyse der Möglichkeiten, die<br />
ein Werkstoff bietet, baut auf einer breiteren<br />
Basis auf, wenn der Blick nicht schon fest<br />
ausgerichtet ist. Ein spielerischer Umgang mit<br />
„neuen“ Werkstoffen fördert die Kreativität<br />
und führt zu innovativen Ideen. Und wer<br />
könnte besser geeignet sein als eine Gruppe<br />
Studenten, um die Eigenschaften eines<br />
besonderen Materials zu testen?<br />
Aus diesem Grund pfl egt RENOLIT den Dialog<br />
nicht nur mit etablierten Architekten, sondern<br />
auch mit Architekturstudenten. Im Rahmen<br />
eines Kooperationsprojektes zwischen<br />
RENOLIT und dem KIT, dem Karlsruher Institut<br />
für Technologie, erforschte in diesem Sommer<br />
eine Gruppe werdender Architekten, was mit<br />
Membranen als Baustoff möglich ist. Nachdem<br />
sie sich erst theoretisch mit dem Thema befasst<br />
haben, sollten die Studenten ihre Ideen und<br />
Entwürfe im Maßstab 1:1 errichten und auf<br />
einem ausgesuchten Gelände der Hochschule<br />
zu einem Ensemble zusammenfügen.<br />
Auf den nächsten Seiten präsentieren wir<br />
Ihnen die Ergebnisse der Seminaraufgabe<br />
sowie Bilder aus der Aufbauphase.<br />
Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Lesen der<br />
Colour Road!<br />
Mit freundlichen Grüßen<br />
Pierre Winant<br />
Vorstand RENOLIT SE
ISSUE | 13<br />
Membran<br />
Mit Membran wird eine mehr oder weniger durchlässige Trennschicht bezeichnet. Vor allem in der Biologie und in der Technik treten<br />
Membranen häufi g auf, die Anwendungsbereiche sind sehr vielfältig. So ist jede Zelle eines Organismus von einer Membran umgeben,<br />
Dialysen in der Medizin oder Trennverfahren in der Lebensmittelindustrie wären beispielsweise ohne Membranen nicht denkbar. Da ist es<br />
naheliegend, dass Membranen in der Architektur auch immer mehr Beachtung fi nden.<br />
Die Geschichte der Membranen in der Architektur<br />
ist noch sehr jung. Bis vor wenigen Jahrzehnten<br />
kamen sie – von Tierhäuten für Zeltkonstruktionen<br />
einmal abgesehen – in Bauwerken nicht<br />
vor. Mit der veränderten Auffassung von „Raum“<br />
in der Moderne zeichnete sich jedoch schon vor<br />
ihrer tatsächlichen Nutzung ab, dass die massive<br />
Bauweise in Zukunft nicht die einzig mögliche<br />
sein würde. In theoretischen Aufsätzen, wie<br />
beispielsweise der 1926 von Siegfried Ebeling<br />
veröffentlichten Schrift* „Der Raum als Membran“,<br />
wurde der Grundstein für die neue Auffassung<br />
von Räumen und raumbegrenzenden<br />
Flächen gelegt. Der Bauhausschüler sprach von<br />
den Raumzellen als bauliche Gebilde, die nicht<br />
mehr statisch und undurchlässig waren, sondern<br />
mit ihrem Umfeld im Austausch standen:<br />
„Der heute noch massiv-porös umkleidete Raum<br />
wird … zu einer Membran zwischen unserem<br />
Körper als Kern und den plasmatischen Energien<br />
der Großwelt werden.“ Schon damals gab<br />
es Überlegungen, der raumbegrenzenden Haut<br />
diverse Funktionen zu übertragen, wie Temperaturregelung,<br />
Lichtsteuerung oder Umwandlung<br />
von Solarenergie in Elektrizität. Was sich vorerst<br />
nach Zukunftsmusik angehört haben muss, ist<br />
heute schon Realität. Es gibt inzwischen Beispiele<br />
für Folienkonstruktionen, die diese Funktionen<br />
vereinzelt übernehmen können. Bis es allerdings<br />
soweit war, benötigte es vieler Zwischenschritte<br />
von Architekten und Künstlern, die ihre<br />
Vision unbeirrt verfolgten – man denke an Frei<br />
Otto oder an die Utopisten, die an dem Konzept<br />
Membran experimentierten. Idealisten, die neue<br />
Lebensformen hervorbrachten, gab es nicht nur<br />
in den 20er- oder 60er-Jahren, diese experimentellen<br />
Projekte gibt es bis heute.<br />
Der bekannteste zeitgenössische Vertreter ist<br />
vermutlich der argentinische Künstler Tomás<br />
Saraceno. Mit seinen Installationen macht er in<br />
den letzten Jahren auf den Werkstoff Membran<br />
– meistens in Form von durchsichtiger oder<br />
transluzenter Folie – aufmerksam. Die Wolkenstadt,<br />
ein bei ihm häufi g wiederkehrendes Thema,<br />
besteht aus schwebenden, leichten Modulen, die<br />
sich wie Seifenblasen, losgelöst von der Erdoberfl<br />
äche, frei bewegen und sich zu immer neuen<br />
Konstellationen zusammenfügen. Sein Bild von<br />
der Stadt der Zukunft ist also das genaue Gegenteil<br />
unserer jetzigen gebauten Umwelt.<br />
Membranen haben natürlich auch ihre Grenzen.<br />
Schwierigkeiten bereitet sicherlich ihre Eigenschaft,<br />
nur Zugkräfte aufnehmen zu können. Diese<br />
leiten sie dann über die Fläche an die Ränder<br />
– ein Sachverhalt, der an einer Seifenblase gut<br />
ersichtlich ist. Wir sind es jedoch bis auf wenige<br />
Ausnahmen gewohnt, die auftretenden Kräfte<br />
über Druck abzuleiten – Stein auf Stein eben.<br />
Was kann also der Baustoff Folie für sich allein<br />
leisten, und vor allem, können wir umdenken?<br />
Pneumatische Strukturen oder, wie bei Saraceno,<br />
von Spinnennetzen inspirierte Seilbefestigungen<br />
sind nur Beispiele, wie Folienarchitektur aussehen<br />
könnte. Die gesamte Palette des Möglichen<br />
hat sicherlich noch einiges zu bieten.<br />
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architecture<br />
2<br />
* „Der Raum als Membran“, Siegfried Ebeling,1926 in Dessau
Gruppe 1 - Tunnel<br />
Material: Faserverstärktes PVC<br />
Baharak Haddadi / Jasmin Koppitz / Julia Mania<br />
Christian Müller / Julia Schneider / Sarah Schwarzkopf<br />
Lageplan<br />
ISSUE | 13<br />
Abwicklung<br />
Zuschnitte<br />
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architecture<br />
2<br />
Ansicht
Gruppe 2 – Kokon<br />
Material: Ettlingewebe mit Jersey-Inlay<br />
Florian Braun / Franziska Dorner / Johannes Jaki<br />
Filip Gebka / Robert Plasa<br />
Durch eine Öffnung zum Himmel, bei der die<br />
Konstruktion nicht sichtbar sein durfte, sollte<br />
eine ganz besondere, Pantheon-ähnliche Lichtstimmung<br />
innerhalb des Objekts geschaffen<br />
werden.<br />
Diesen Effekt versuchten wir, mittels einer Gewebekonstruktion<br />
aus zwei Hüllen und auch durch<br />
ISSUE | 13<br />
sich selbst tragende pneumatische Konstruktionen<br />
umzusetzen. Das Ergebnis: Zwei sich ähnliche,<br />
rechteckige Stoffzuschnitte, die sich jedoch<br />
beim Anbringen auf die Konstruktion aufgrund<br />
ihrer unterschiedlichen Materialeigenschaften so<br />
verhalten, dass sich komplett verschiedene Formen<br />
ergeben.<br />
Perspektive Tag Perspektive Nacht Perspektive außen<br />
Schnitt<br />
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architecture<br />
2<br />
Grundriss
Gruppe 3 – Luftkisseniglu<br />
Material: RENOLIT Spanndecke<br />
Susanne Bresch / Marie-Luise Hess<br />
David Lohmüller / Ann-Kristin Schneider<br />
Entwurfsstudien Lageplan Kissen Mock-Up<br />
ISSUE | 13<br />
Schnitt<br />
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architecture<br />
2
Gruppe 4 – Folienwand<br />
Material: Weichfolie, transparent (RENOLIT)<br />
ISSUE | 13<br />
Grundidee<br />
Winkel zur Stabilisation<br />
Blickbeziehungen, Transparenz<br />
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2
Gruppe 5 – Hängebank<br />
Material: Hülle:Baumwolljersey,<br />
innen: RENOLIT Spanndecke<br />
Ansicht<br />
ISSUE | 13<br />
Entwurfsskizze<br />
Schnitt<br />
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architecture<br />
2
Gruppe 6 – Liebesschaukel<br />
Material: Weichfolie, transparent (RENOLIT)<br />
Gizzem Cinar / Christian Sünnen /<br />
Kristina Szeifert / Olivia Ziegler<br />
Inspiriert durch die Arbeiten von James Turrell<br />
und Olafur Eliasson zum Thema sollte durch eine<br />
Öffnung zum Himmel – bei der die Konstruktion<br />
nicht sichtbar sein durfte – eine ganz besondere<br />
Lichtstimmung innerhalb des Objekts ge schaffen<br />
werden. Dazu kam der Wunsch einer direkten<br />
Veranschaulichung eines Materialeigenschaf-<br />
Perspektive<br />
ISSUE | 13<br />
tendiagramms. Das Ergebnis: Zwei ähnliche<br />
rechteckige Stoffzuschnitte, die sich jedoch<br />
beim Anbringen auf die Konstruktion, aufgrund<br />
ihrer verschiedenen Materialeigenschaften<br />
(elastisch und steif), so verschieden verhalten,<br />
dass sich von selbst ganz unterschiedliche Formen<br />
ergeben.<br />
Entwurfsskizze<br />
Schnitt<br />
Grundriss<br />
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architecture<br />
2
Gruppe 7 – Stadtmöbel<br />
Material: RENOLIT Spanndecke<br />
Hanne Stockburger / Madita Fricker<br />
Anima Witum / Franziska Heidecker<br />
Alex Medina<br />
Perspektive<br />
ISSUE | 13<br />
Aufbau des Systems<br />
Schnitt<br />
Grundriss<br />
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2
Gruppe 8 – Weißer Baum<br />
Material: RENOLIT Spanndecke, weiß<br />
Monika Schäfer / Emiliya Mykhaylyuk<br />
Verena Fessele / Franziska Reimer<br />
Benjamin Milde<br />
Dem Entwurf liegt die Idee zugrunde, die<br />
Mem bran selbst mit Hilfe von Luft als Träger<br />
nutzbar zu machen. Durch die im Laufe<br />
des Entwurfsprozesses gewonnenen<br />
Erkenntnisse haben wir uns für dünne Folie<br />
als Material entschieden, vor allem, um<br />
ISSUE | 13<br />
das Gewicht des Kragarmes so gering wie<br />
möglich zu halten. Das Ergebnis unseres Entwurfs<br />
zeigt, dass die Kombination von Membran<br />
und Luft durchaus ein tragfähiges Element<br />
erzeugen kann. Die Membran wird hierbei in<br />
einer anderen Funktion verwendet als üblich.<br />
Entwurfsprozess 1:1 Modell des Entwurfs<br />
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architecture<br />
2
ISSUE | 13<br />
Membran<br />
Folien und Membranen aus Kunststoff haben sich in den letzten Jahrzehnten in allen Bereichen unseres Alltags etabliert. In ihren<br />
verschiedenen Formen – undurchlässig, in eine Richtung durchlässig oder in beide Richtungen durchlässig – übernehmen sie sehr<br />
differenzierte Aufgaben. Eins haben sie jedoch alle gemeinsam: Sie sind aus den jeweiligen Bereichen nicht mehr wegzudenken.<br />
Mit dem Begriff Folie verbindet man dünne, fl ächige<br />
Materialien, welche vor allem fl exibel und<br />
auf Rollen aufgewickelt vorliegen. Die Flexibilität<br />
dieser fl achen Bahnen hängt vom verwendeten<br />
Material, aber auch von der jeweiligen Dicke ab,<br />
die von ca. 2 μm bis ca. 1.000 μm reichen. Bei<br />
steifen und dickeren Bahnen spricht man eher<br />
von Platten, während sehr dünne Folien auch als<br />
Membranen bezeichnet werden. Der Übergang<br />
zwischen den einzelnen Formen ist fl ießend. In<br />
der englischen Sprache wird der Begriff „Membrane“<br />
auch für Folien verwendet, welche vor<br />
allem abdichtende Eigenschaften haben sollen,<br />
wie z.B. Dachbahnen (Roofi ng Membrane).<br />
Im medizinischen Sprachgebrauch sind Membranen<br />
als halbdurchlässige Schichten wie z.B.<br />
Zellmembranen bekannt. Im technischen Bereich<br />
werden Membranen als semipermeable Schicht<br />
hauptsächlich zur Stofftrennung und zur Aufarbeitung<br />
von Abwässern etc. eingesetzt. Bekannt<br />
sind sogenannte Membranfi lter: sehr dünne,<br />
mikroporöse Schichten, die je nach Porengröße<br />
nur Teilchen einer bestimmten Größe hindurchlassen.<br />
Verwendung fi nden solche Schichten<br />
bei der Dialyse in der Medizintechnik. In Brennstoffzellen<br />
werden halbdurchlässige Membranen<br />
zur Trennung der Elektroden gebraucht. Die<br />
technischen Membranen können Dicken von bis<br />
zu 250 μm aufweisen.<br />
Im Gegensatz zu Membranen sollen Folien eine<br />
dichte Barriere bilden und möglichst keine Stoffe<br />
hindurchlassen. Diese Eigenschaften werden<br />
insbesondere in der Ver packungs- und Abdichtungstechnik<br />
genutzt. Solche Fo lien können<br />
durch geschickte Bearbeitungstechniken oder<br />
Herstellverfahren zu semipermeablen bzw. permeablen<br />
Flächen umfunktioniert werden, welche<br />
dann wie Membranen funktionieren. Durch<br />
entsprechende Nukleierungsmittel können in der<br />
Folie Poren erzeugt werden. Aber durch einfaches<br />
Einbringen von kleinen Löchern werden aus<br />
dichten Folien Verpackungen für z.B. Backwaren.<br />
Eine interessante Anwendung von PVC-Folien<br />
sind Spanndeckenfolien. Anstelle der herkömmlichen<br />
Zimmerdecken werden hochglänzende<br />
oder tiefmatte Folien in allen möglichen Farben<br />
gespannt. Aufgrund der hohen Flexibilität und<br />
Formbarkeit beschränkt man sich mittlerweile<br />
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architecture<br />
2
ISSUE | 13<br />
Foto: RENOLIT<br />
nicht mehr auf zweidimensionale Deckenformen.<br />
Der Gestaltung von komplexen Formen<br />
sind keine Grenzen mehr gesetzt. So ist selbst<br />
die Gestaltung von Wänden und Kulissen möglich.<br />
Auf den ersten Blick haben diese Folien die<br />
Funktion von Dekorationsmaterial, aber durch<br />
geschickte Variationen oder Veränderungen<br />
können da raus auch Funktionsmaterialien entstehen.<br />
Abhängig von der Anordnung der Folien<br />
im Raum wird ein entscheidender Einfl uss auf<br />
die Akustik vorgenommen. So lässt sich aus<br />
einem nachhallenden Raum wie z.B. in einer<br />
Kirche durch die Anbringung von Folien an<br />
Wänden und Decken ein ausgezeichneter Konzertsaal<br />
herstellen.<br />
Lichteffekte hinter transluzenten Spanndecken-<br />
Foto: alfsky, istockphoto<br />
folien be wirken eine inspirierende Atmosphäre.<br />
Durch Projek tion von Bildern auf die Folienoberfl<br />
äche lassen sich ständig wechselnde Effekte<br />
erzeugen. In Fernsehstudios wird diese Technik<br />
bereits eingesetzt. Im erweiterten Sinne werden<br />
so diese Folien zu optischen Membranen, indem<br />
sie Licht gestreut oder gefi ltert hindurchlassen<br />
oder auch refl ektieren.<br />
PVC-Weichfolien sind das geeignete Material<br />
für den Einsatz als Spanndecken- bzw. Kulissenfolien.<br />
Nahezu alle Farbtöne können eingestellt<br />
werden, und durch entsprechende Oberfl<br />
ächenprägungen lassen sich hochglänzende<br />
Lackeffekte erzeugen. Besondere Reißfestigkeiten<br />
und Dehnbarkeiten werden vorausgesetzt.<br />
Die Spanndeckenfolien sind für Innenräume<br />
Foto: Roman Milert, fotolia<br />
bestimmt und müssen daher zusätzlich strenge<br />
Anforderungen erfüllen, allen voran ist die<br />
Schwerbrennbarkeit des Materials. Spezielle<br />
Additive und Weichmacher sind notwendig,<br />
um die geforderten Brandnormen zu erfüllen.<br />
Außerdem muss die Abgabe von Stoffen in die<br />
Raumluft vermieden werden. Durch die Messung<br />
des VOC-Gehaltes (VOC = „volatile organic<br />
compounds“) kann ermittelt werden, ob und<br />
welche Stoffe abgegeben werden. In Frankreich<br />
wird bereits ein Gütesiegel „Émissions dans<br />
l’air intérieur“ abhängig von der VOC-Menge<br />
vergeben. Die Spanndeckenfolien der RENOLIT<br />
SE erreichen die höchste Einstufung A+, was<br />
bedeutet, dass der gesamt VOC-Eintrag der Folie<br />
geringer als 1.000 μm pro Kubikmeter Luft ist.<br />
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2<br />
Foto: RENOLIT
Impressum<br />
RENOLIT SE<br />
Monika Fecht<br />
Horchheimer Str. 50<br />
67547 Worms – Deutschland<br />
www.renolit.com<br />
www.renolit.com/architecture<br />
Tel: +49 6241 303-377<br />
Fax: +49 6241 303-18.377<br />
E-Mail: cr@renolit.com<br />
Konzeption und Redaktion:<br />
GKT – Gesellschaft für Knowhow-Transfer<br />
in Architektur und Bauwesen mbH<br />
Leinfelden-Echterdingen – Deutschland