Z01 – Demonstratoren und Funktionsmuster

Im März 2021 wurde das zentrale Forschungsobjekt des SFB 1244, das Demonstrator-Hochhaus fertiggestellt. Bereits in der Grundausstattung des Demonstrator-Hochhauses wurden adaptive Komponenten, wie Aktoren und Sensoren in das Tragwerk integriert. Acht Hydraulikzylinder wurden in die Stützen des Bauwerks integriert und 16 dieser hydraulischen Aktoren in die Aussteifungselemente. Über 120 Dehnungsmessstreifen wurden außerdem als Sensoren auf das Stahltragwerk aufgebracht.

Durch die Integration der adaptiven Elemente zu Beginn, kann fortan mit den Versuchen der Teilbereiche A und B begonnen, sowie erste Fassadenmuster aus dem Teilbereich C angebracht werden.

Das Experimentalgebäude ist ein 12-stöckiges Hochhaus mit einer Grundfläche von etwa 5 m x 5 m und wurde in modularer Stahlbauweise geplant. Im Verlauf der Forschungsarbeiten können einzelne Elemente ausgetauscht und modifiziert werden. Die Voraussetzungen dafür wurden durch eine Segmentierung der Stahlstützen geschaffen. Die vertikale Erschließung, sowie die elektrotechnische Versorgung erfolgen über einen externen Treppenturm, welcher die Geschosse über Verbindungsbrücken zugänglich macht. Die für das Demonstrator-Hochhaus gebaute Experimentalplattform grenzt an das bestehende Experimentalfeld des ILEK, auf dem bereits die Stuttgart SmartShell und andere Aufbauten realisiert wurden. Die Universität Stuttgart unterstützte die im Rahmen dieses SFBs erforderlich werdenden baulichen Voraussetzungen.

Das Querschnittsprojekt Z01 war in der vergangenen Förderperiode für die Planung und Realisierung des Demonstrator-Hochhauses und damit das Zusammenführen sämtlicher Forschungsarbeiten zuständig. Auch in der zweiten Förderperiode wird die forschungsseitige Begleitung dieses einzigartigen Gebäudes eins der Kernaufgaben von Z01 sein. Zusammen mit den Teilprojekten aus den Bereichen A, B und C werden Konzepte und Forschungsansätze entwickelt, die auf einen Einbau in das Versuchsgebäude abzielen, um dort validiert werden zu können.

Die Ziele des Teilprojektes Z01 können wie folgt zusammengefasst werden:

• Technische Weiterentwicklung des Demonstrator-Hochhauses und Integration der Konzepte aus den Teilbereichen A, B, C
• Erweiterung baubetrieblicher Abläufe für adaptive Bauwerke
• Anwendung der erweiterten baubetrieblichen Abläufe
• Wissenschaftliche Begleitung der Erprobung der Teilbereiche A, B, C
• Spezifikation neuartiger Anforderungen an Aktoren adaptiver Fassaden und konstruktive Unterstützung bei der Entwicklung

Teilprojektleiter:innen

• Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. Oliver Sawodny, Institut für Systemdynamik
• Prof. Dr.-Ing. Lucio Blandini, Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren
• Dr.-Ing. Daniel Roth, Institut für Kontruktionstechnik und Technisches Design