Magazine Dezember 2013

Aktuelle Informationen aus der textilen Welt

Das ILEK – Forscher in langer Tradition

Der Leichtbau ermöglicht ressourcen-, energie- und kostensparende Bauweisen in der Architektur und ist damit ein wesentlicher Faktor nachhaltigen Bauens.

Am „Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren" (ILEK) der Universität Stuttgart bildet der Leichtbau seit jeher einen Schwerpunkt der Forschung und Lehre. In zahlreichen entsprechenden und öffentlich geförderten Forschungsprojekten werden entsprechende Problemstellungen thematisiert.

Neben der Lehre laufen dort auch viele, zum Teil öffentlich geförderte Forschungsprojekte. Das Institut befasst sich vor allem mit der konzeptionellen und werkstoffübergreifenden Entwicklung für alle Arten von Bauweisen und Tragstrukturen im Leichtbau.

Die Arbeitsgebiete umfassen eine große Bandbreite, vom modernen Bauen mit Textilien und Glas bis zu den neuen Möglichkeiten des klassischen Stahlbetons. Ein Schwerpunkt des ILEK ist die Entwicklung innovativer, leichter Materialien und Bauweisen für die Baubranche. Auch besonders anspruchsvolle Konstruktionslösungen im Bereich Hochbau werden dort entwickelt. Wie in vielen anderen Forschungszweigen setzt man auch auf diesem Gebiet auf Kooperationen mit der Industrie und den Anwendern. So geschah das nun auch beim Projekt „ARAKO": Die Abkürzung steht für „Adaptive Raumakustik und akustische Konditionierung im Bauwesen", und einer der Projektpartner war hier das TEZ.

Am „Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren" (ILEK) der Universität Stuttgart bildet der Leichtbau seit jeher einen Schwerpunkt der Forschung und Lehre. In zahlreichen entsprechenden und öffentlich geförderten Forschungsprojekten werden entsprechende Problemstellungen thematisiert.

Neben der Lehre laufen dort auch viele, zum Teil öffentlich geförderte Forschungsprojekte. Das Institut befasst sich vor allem mit der konzeptionellen und werkstoffübergreifenden Entwicklung für alle Arten von Bauweisen und Tragstrukturen im Leichtbau.

Die Arbeitsgebiete umfassen eine große Bandbreite, vom modernen Bauen mit Textilien und Glas bis zu den neuen Möglichkeiten des klassischen Stahlbetons. Ein Schwerpunkt des ILEK ist die Entwicklung innovativer, leichter Materialien und Bauweisen für die Baubranche. Auch besonders anspruchsvolle Konstruktionslösungen im Bereich Hochbau werden dort entwickelt. Wie in vielen anderen Forschungszweigen setzt man auch auf diesem Gebiet auf Kooperationen mit der Industrie und den Anwendern. So geschah das nun auch beim Projekt „ARAKO": Die Abkürzung steht für „Adaptive Raumakustik und akustische Konditionierung im Bauwesen", und einer der Projektpartner war hier das TEZ.

ARAKO – Schallschutz für die Leichtbau-Gebäudehülle

Ziel des interdisziplinären, staatlich geförderten Projekts aus Architektur, Akustik und Textiltechnik war die Entwicklung eines akustisch wirksamen textilen Moduls für den Einsatz als Gebäudehülle. Eine der Kerneigenschaften dieses Moduls sollte die schalldämmende Wirkung sein: Denn so formenreich und modern die Lösungen der Leichtbauweise auch sind: Das Potenzial zur Eindämmung von Umgebungsschall ist bei Leichtbaustoffen in der Regel deutlich geringer als bei konventionellen.

Fest stand, dass die textile Komponente aus mehreren textilen Lagen bestehen sollte, um die gewünschten akustischen Eigenschaften zu erzielen. Mit diesen Vorgaben machte sich das Expertenteam des TEZ an die Arbeit: Die dort vorhandenen Kompetenzen in der textilen Flächenbildung, dem Fügen von Flächen und im Bereich Textiles Bauen unter einem Dach machten das TEZ zum idealen Projektpartner.

Vielfältige Herausforderungen – idealer Partner TEZ

Folgende Aufgabenstellung galt es zu lösen:

  1. Entwicklung der akustisch wirksamen, mehrlagigen textilen Fläche für das Leichtbaumodul zum Einsatz in einer adaptiven Gebäudehülle
  2. Definition und Erprobung einer automatisierten, flächigen Verbindungstechnik zur Herstellung der akustisch wirksamen Lage
  3. Herstellung von Mustern zur Prüfung am ILEK

Die Herausforderung hierbei war die Entwicklung der geforderten textilen Flächen mit entsprechenden akustischen Eigenschaften sowie deren dauerhafte Verbindung miteinander für den Einsatz in der Gebäudehülle.

Das TEZ erwies sich hierbei als optimale Entwicklungsumgebung: Sowohl die Flächenherstellung der einzelnen textilen Lagen (Gewebe und Vliesstoffe) als auch die stabile Verbindung der Lagen konnte direkt im TEZ erfolgen. Auch die textilphysikalische Charakterisierung der Flächen war vor Ort möglich.

Gelungene Kombination – die Prototypen überzeugen

Das Ergebnis war ein textiles System aus Polyester-Geweben und akustisch wirksamen Vliesstoffen. Um die Eignung für den Einsatz im Bauwesen beurteilen zu können, waren diverse physikalische Prüfungen notwendig. Die geforderten textilphysikalischen Eigenschaften konnten direkt im TEZ vor Ort geprüft werden und lieferten die gewünschten Werte.
Des Weiteren mussten die akustischen Eigenschaften der Textilien im Modul unter realen Einsatzbedingungen geprüft werden. Die hierfür benötigten Untersuchungen wurden durch das ILEK in einem externen Labor durchgeführt. Auch diese Werte sehen sehr Erfolg versprechend aus.
Sollte es gelingen, das System in einen industriellen Maßstab zu übertragen, können textile Gebäudehüllen zukünftig ein vielversprechendes Produkt für die Baubranche darstellen. Die Anwendungsmöglichkeiten wären dabei vielfältig: So könnten öffentliche Bauten wie Stadien oder Bahnhöfe mit großer Lärmentwicklung preisgünstiger und schneller errichtet oder umgestaltet werden. Aber auch andere Gebäude – wie etwa Schulen oder Bürohäuser – würden von solchen Gebäudehüllen profitieren. Das Ergebnis dieses Kooperationsprojekts kann in Form von fertigen Demonstratoren am ILEK in Stuttgart begutachtet werden.

Das Fazit – begeisterte Stimmen zum Projekt

Die Bilanz dieser Partnerschaft zwischen ILEK und TEZ fällt beiderseits positiv aus: „Das TEZ ist ein inspirierender Ort und bietet vielfältige Möglichkeiten, um gemeinsame, interdisziplinäre Projektlösungen umsetzen zu können", sagt Fabian Schmid, zuständiger Projektleiter am ILEK. „Groz-Beckert war mit dem TEZ ein erstklassiger und kompetenter Kooperationspartner", erklärt Dr.-Ing. Walter Haase, Forschungsleiter am ILEK.

Auch für die Textil- und Prozessexperten des TEZ sind solche Kooperationen immer wieder aufs Neue eine Herausforderung, die sie gerne annehmen. Egal ob Wissenstransfer und Schulung, Dienstleistungen und Versuche, Co-Development und Co-Innovation: Das TEZ hat viel zu bieten! Möchten auch Sie im Technologie- und Entwicklungszentrum gemeinsam mit Groz-Beckert die textile Zukunft gestalten? Dann freuen sich die TEZ-Experten auf Ihre Kontaktaufnahme.

Das Technologie- und Entwicklungszentrum (TEZ)

Im TEZ gestaltet Groz-Beckert gemeinsam mit Maschinenbauern, Anwendern, Textilherstellern und Instituten die textile Zukunft.

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Groz-Beckert Academy

Mit der Groz-Beckert Academy bietet das Unternehmen ein umfassendes Schulungsprogramm – von Grundlagen-, Erweiterungs- und Spezialschulungen bis hin zu Individualschulungen.

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