Projekte von Jörg Stamm - Entwerfen mit Bambus

Entwerfen mit Bambus Seite 1 von 11Jörg StammZur PersonBambusschalungDer gebürtige Drolshagener begannnach seinem Abitur und Zivildiensteine Tischlerausbildung.Gleichzeitig erlernte er diespanische Sprache, und legte sodie Basis sein Ziel, alsEntwicklungshelfer in zu arbeiten.Als gelernter Tischler fasziniertenihn Konstruktionen von Treppen,Häusern, Booten und Brücken seitJahren und hat so sein Wissennicht zuletzt in vielenZimmereibetrieben erweitert. Seinerstes Umweltprojekt alsEntwicklungshelfer war eineBiogasanlage in einem Dorf inEcuador. Erst in Kolumbien lernteer den Bambus kennen undschätzen. Er benutze ihn bereitsals Schalung von Betonbauten -eine echte Alternative zumAbholzen wertvoller Tropenhölzerdes Regenwaldes.Nach diesem ersten Kontakt mitdiesem unterschätzen Baustofferkannte er schnell sein Potential,und konnte sich seiner Faszinationnunmehr nicht mehr entziehenBambusschalungJörg Stamm bei der Arbeitfile://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 2 von 11Brücke von CoquiyoVorgeschichteBrücke von CoquiyoEin Erdbeben in der Nähe vom "Nevado del Huila" im Juni 94, nach Monaten starkerRegenfällen, verursachte eine Schlammwelle von ca. 20 m Höhe, die im Tal desFlusses Paez hinabging. Diese war für den Tod von 2000 Menschen verantwortlich,120.000 wurden obdachlos und waren ohne Einkommen. Es mussten also in kürzesterZeit Häuser, Straßen und viele Brücken gebaut werden. Sehr bald nach den erstenHilfsmaßnahmen begann eine Regierungsorganisation (von den Indios NASAY KIWE =unser Land genannt) mit dem Wiederaufbau dieses Gebietes. In weniger als einemhalben Jahr waren allerdings die natürlichen Materialien durch die Aufbauwelle imGebiet Paez bis fast nach Tierradentro verbraucht. Glücklicherweise begannenanschließend Wiederaufforstungsprogramme und andere Anstrengungen um dasökologischen System dieses Gebietes zu erhalten. Als nun der Direktor der NASAKIWE, der Umweltexperte Gustavo Wilches und sein Ingenieur Victor Jose Gomez überden Wiederaufbau diskutierten, forderten sie eine Brücke und entschieden sie sich fürdas Projekt von Jörg Stamm, der eine überdachte Brücke aus Bambus geplant hatte.Die einzige Bedingung war die Erstellung eines Kostenvergleichs mit einerMetallbrücke. So fuhr Jörg Stamm zum Institut für Leichbau " Frei Otto " in Stuttgart.Hier traf er auf kompetente Ansprechpartner zum Thema Konstruktion mit Naturfasern.Jedoch verwies man ihn für die Statik der Konstruktion an Prof. Führer der RWTHAachen. Hier war man in der Lage in nur 3 Tagen die Forschungen und einigeEmpfehlungen, Grafiken und Kalkulationen zu präsentieren. Anschließend kehrte JörgStamm nach Kolumbien zurück, unterzeichnete den Vertrag.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 3 von 11Statisches SystemStatikDie Krafteinleitung erfolgt nur an den beiden Vorlandpfeilern, d.h. die Endfleder der Brücke sind tatsächlicheKragarme. Grund ist die Ausbildung der Brückenrampen am Ufer. Diese mit Schotter gefüllten Drahtkörbe habenkeine Gründung erhalten und sind so bei Hochwasser einer Unterspühlungsgefahr ausgesetzt. Die Brücke wäre alsoin der Lage ohne den Uferanschluß selbständig zu stehen, da allein die Pfeiler gegründet sind.Der Bodenbelag ist in Beton ausgeführt, da die Brücke ebenfalls dem Autoverkehr zur Verfügung stehen soll.Daraus ergab sich eine lichte Breite von 2m. Zur Schalung wurde ebenfalls Bambus verwendet, indem man dieRohre spaltete und so die verlorene Schalung erhielt.Die Sprengwerkkonstruktion wurde für die Belastung eines 2t-Fahrzeugs ausgelegt. Sie ist mit ihrenweitgehend biegesteif durchgehenden Stäben hochgradig statisch unbestimmt, was wahrscheinlich die groStreuung der Materialeigenschaften kompensiert.BauablaufVor Ort wurde zuerst eine Drahtseilbahn zum Materialtransport installiert, mit dessen Hilfe mananschließend eine kleine Hilfsbrücke erstellte. Nun begann das Vorfertigen der Träger, bei der JörgStamm nicht nur in seiner Tätigkeit als Zimmermann gefordert wurde. Es galt nämlich dieEinheimischen an eine ihnen fremde Arbeitsweise zu gewöhnen, das Arbeiten nach vorgefertigtenPlänen. Doch mit guter Teamarbeit und Verständnis gelang ihm diese Aufgabe. Nachdem alleVerbindungen erstellt und ausgehärtet waren, bestand die nächste Aufgabe darin die zwei Tonnenschweren Träger an Ort und Stelle zu bewegen. Die Einwohner standen diesem Vorhabenskeptisch gegenüber und versuchten Stamm zu überzeugen, daß es doch so wohl nicht möglich sei.Doch gelang dieser Akt mit Hilfe zweier 12m hoher Drehbeine, Flaschenzüge und der Kraft vonlediglich zwei Männern.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 4 von 11Nun konnten die neuen Knotenpunkte erstellt werden und mit Mörtel angefüllt werden. Hierbei ist dieKonsistenz des Mörtels so eingestellt, daß bereits eine geringe hydrostatische Höhe ausreicht, umdie Hohlräume komplett zu verfüllen.Jörg Stamm sieht in diesem Projekt eine ungewöhnliche Variante des Technologie- transfers, indemdas jahrhunderte alte europäische Grundsystem eine neue Integration mit anderen Werkstoffen imkolumbischem Raum erfährt.Bauablauf in BildernVorbereitungenRückw. Vorw.Von der Bambuspflanze zur Brückefile://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 5 von 11VorbereitungAm Anfang steht selbstverständlich die Ernte, die leider meistens noch durch Kahlhieb erfolgt, dennWiederaufforstung findet meinst nicht oder nur vereinzelnt statt. Erfahrungsgemäß weist ist dasmittlere Drittel eines Bambusrohres die höchste Festigkeit auf. Also wurden die Rohre zuerstgestückelt, um danach auf dem Holzlagerplatz 6 bis 12 Wochen luftgetrocket zu werden. Wennman berücksichtigt, dass jeder Bambus individuellen Bedingungen während der Wachstumsphaseausgesetzt war, ist es einleuchtend, dass auch jedes Rohr unterschiedliche Eigenschaften besitzt.So sortiert man zuerst alle Bambusrohre nach Länge, Geradlinigkeit, Funktionsfähigkeit etc.Zusätzlich trifft man auch eine Vorauswahl, welche Rohre in welchem Teil der Brücke eingesetztwerden können, da auch an einigen Stellen gebogene Bambusrohre gebraucht werden.Nach der Lufttrocknung wurden die Moose und Flechten abgewaschen und die Schotten über dieganze Länge des Rohres mit einer Eisenstange durchstoßen. So war es möglich den Bambus effektivund vor allem vollständig zu imprägnieren, da gerade die inneren weichen Zonen die Salzlösung gutaufnehmen. In Kolumbien benutzt man üblicherweise Benzin oder Pentachlorphenol für diesenProzeß, was Jörg Stamm aber ablehnte und sich lieber für ein borhaltige Imprägnierlösungentschied.In der nächsten Phase wird die erste Bogenkonstruktion an einem Stück am Boden gefertigt. Um dieGeometrie dieses Brückenteiles auch vor Ort mit einfachen Mitteln umsetzen zu können, bedienteman sich einiger Tricks. Zuerst legt man mit Hilfe eines straff gespannten Seiles die Nulllinie fest,welche später einer waagerechten Gerade (hier die Unterseite) des Brückenbauteiles entspricht.Hierzu wählt man sich eine möglichst ebene größere Fläche im nahen Umkreis aus. Dort werdendann die Abstände der vertikalen Tragelemente abgemessen und markiert. Um die korrekteHöhe jedes vertikalen Stabes auch exakt rechtwinklig anzusetzen, spannt man mit einem Hilfsseil einDreieck auf, und richtet den Bambusstab orthogonal mit Hilfe des Pythagoras Satzes aus. DieseStelle wird zunächst markiert.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 6 von 11An dieser Markierung wird der Bambusstab nun durchbohrt und eine Metallstange wird durch dasLoch ca. 30cm in den Boden getrieben.12 cm der Metallstange sollten noch oben überstehen, da man so im weiteren Verlauf an diesemKnotenpunkt das bogenförmige Bambusrohr anbringen kannVerbindungenUm aus mehreren kleineren Bambusrohren ein langes belastbares Rohr herzustellen, sollte dieSchnittstelle nahe dem zweiten oder dritten Knoten liegen. Anschließend bearbeitet man dieInnenseite des Rohres mit einem Stemmeisen und durchstößt die Innenwand um eine dünneMetallstange hineinstecken zu können. Jetzt kann die Verbindung mit Mörtel ausgefüllt werden. DerAbstand der Schnitte bei kombinierten Trägern sollte mindestens 1,5 m betragen.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 7 von 11Bei Bögen aus übereinander wirksamen Rohren sollten die Knoten zur besseren Statik versetztwerden. Dieses Prinzip ist auch aus dem Mauerwerksbau bekannt.Während der Bauphase ist es nötig die Rohre provisorisch verbinden zu können, hierzu wird einHaltegurt angelegt, welches die Rohre in der gewünschten Position halten. Später werden dann dieLöcher für die Schrauben gebohrt und die Verbindung damit dauerhaft erstellt. DieseSchraubenverbindung sollte nahe der Knoten liegen, allerdings ist darauf zu achten, dass dieSchrauben nicht zu fest angedreht werden, da die Gefahr besteht, dass die Rohre zerdrückt werden.Um den bei Druckbelastung entstehenden Schubkräften entgegenzuwirken, werden an denentsprechenden Stellen zusätzliche dünne Metallstangen durch den "Balken" geführt.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 8 von 11Damit diese Stangen die Rohre unter Belastung nicht spalten, wird nun dieser Knotenpunkt zusätzlichmit Mörtel vergossen. Dazu ist es nötig ein Loch mit einem Mindestdurchmesser von 1 cm zu bohrenum den Mörtel optimal einbringen zu können.Forschungfile://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 9 von 11Ein Problem, was den Bambusbau noch behindert, ist die Tatsache, daß es wenige wissenschaftliche Studien undErfahrungswerte zu diesem Material gibt. Somit ist eine statische Berechnung, die von den Planungsbehörden gefordertwird schwerer zu erbringen, als für üblichere Materialien. Auch auf diesem Gebiet engagiert sich Jörg Stamm unduntersuchte das Lastverhalten eines kompletten Bambusbinders an seiner Brücke.Ergebnisse:-bei der Aufbringung des Betonbelages entstand eine verteilte Last von 20 Tonnen auf einer Strecke von 40 m. Unterdieser Belastung senkte sich der Binder um lediglich 4 cm.-bei asymetrischer Lasteinfuhr eines 3 Tonnen Lasters auf dem ersten Drittel der Brücke, gibt der Binder nurnach.Exakte Tests wurden hier allerdings nicht durchgeführt, aber lassen diese statischen Tests schnell erkennen, dass dieFasern des Guadua Bambus ein ernstzunehmender Konkurrent für manch andere "innovative" High-tech-Fasern ist.BambusseminarEin aktuelles Projekt Jörg Stamms ist sein Bambusseminar. Nach sechs Jahren Erfahrung auf diesem Gebiet, entschlsich Stamm sein innovatives praxisorientiertes Wissen weiterzugeben.So veranstaltete er in Kooperation mit der deutschen Gesellschaft für technische Zusammenarbeit (GTZPartneruniversität in Pereira im August 2000 einen praktisch-theoretischen BrÜckenbaulehrgang für Architekten, Ingenieuund Handwerker. Unter der Leitung von Dr. Samuel Ospina (Dekan der Universitäts- fakultät) und Dr. Michael Tistl (Vertreder Umweltprojekte der GTZ) entstand der Kurs in dem eine 40 M überspannende Fußgängerbrücke über eine doppelspuriAutostraße entstehen sollte.Eine Brücke nach gleichem Bauplan entstand ebenfalls in Tierradentro, Inzá. Sie überspannt dort mit ihren 30 Metern einFlußlauf.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 10 von 11Brücke in TierradentroDie Konstruktion beruht auf einem Entwurf des Schweizer Zimmermanns "Grubenmann" aus dem Jahre 1734Entwurf von Grubenmann 1734Dieses Seminar wurde im September 2000 abgeschlossen und hat gezeigt, daß auch ungeübte Arbeiter einen Bambustrbereits nach 3 Tagen mit geringem maschinellem Aufwand herstellen können. Die Brücke ist das erste Bambusbauwerk imStadtgebiet, welches alle statischen Genehmigungen erhalten hat. Zu verdanken war dieser Schritt nicht zuletzt der Offenhdes Bürgermeisters.Bauablauf in BildernZusammenbau der Trägeram BodenRückw. Vorw.file://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002

Entwerfen mit Bambus Seite 11 von 11Weitere Projektefile://D:\www.bambus\new\de\Referate\Stamm\referat.html 26.10.2002