Het Institute of Computational Design (ICD) en het Institute of Structures and Conceptual Design (ITKE) van de Universiteit van Stuttgart hebben, in samenwerking met het Institute of Structural Mechanics (IBB) van de Universiteit van Stuttgart en de afdelingen Invertebrate Palaeontology (ongewervelden: ongewervelde dieren) en Palaeoclimatology (paleoklimatologie) van de Universiteit van Tübingen, een dunne, gesegmenteerde houten schelp ontworpen en gebouwd van BauBuche panelen van slechts 2 cm dik. De schelpconstructie, bekend als de "Segmented Shell", maakte deel uit van de speciale tentoonstelling "baubionik - biologie beflügelt architektur" in het Staatsmuseum voor Natuurlijke Historie in Stuttgart, kasteel Rosenstein. Tijdens de tentoonstellingsperiode verwelkomde deze koepelstructuur bezoekers zodra ze de museumruimte binnenkwamen waarvoor het ontworpen was en confronteerde hen direct met de schoonheid van het oppervlakontwerp van het materiaal. De geometrie van het paviljoen stelt bezoekers ook in staat om rond de schelp te lopen en de technische uitvoering van dichtbij te bekijken.
Individuele panelen verbinden met kantelbare vingerverbindingen
Met overspanningen tussen ongeveer 7 m en 8 m bedekte de dunne segmentschaal ongeveer 70 m2. Hier vormden 96 afzonderlijke panelen de gesegmenteerde schaalstructuur, die aan de basis ongeveer 3,60 meter hoog was en leek op een driedimensionale puzzel. Het is het resultaat van structurele optimalisatie, rekening houdend met de beperkingen van de museumruimte en de tentoonstelling zelf. De BauBuche panelen zijn aan de randen gefreesd als de kantelen van een kasteel, zodat de uitstulpingen in elkaar grijpen met de inkepingen van het aangrenzende paneel - de projectdeelnemers noemen dit stabiele type verbinding een vingerverbinding, in de zin van in elkaar grijpende vingers bij het vouwen van handen. Dit betekende dat de panelen een lichte hoek konden maken bij de respectieve randverbinding en dat de overgangen tussen de afzonderlijke segmenten met verschillende hellingshoeken gemakkelijk konden worden gecreëerd. U-vormige, "hellingachtige" uitsparingen in de bovenkanten van de panelen van de meanderende randgebieden maakten het mogelijk om de randen aan elkaar te schroeven en vanaf beide zijden van het paneel op een stijve manier te verbinden.
Speciale zee-egelsoort "sand dollar" als model voor de bouw
De "Segmented Shell" is een van een reeks experimentele gebouwen aan de Universiteit van Stuttgart die de mogelijke toepassingen van nieuwe computergebaseerde ontwerp-, simulatie- en productieprocessen in de architectuur onderzoeken. De voltooiing werd voorafgegaan door een onderzoek naar de constructie van de schelpen van zeer aangepaste zee-egels, "zanddollars" genaamd. Deze bestaan uit modulaire veelhoekige platen die aan de randen met elkaar verbonden zijn door vingervormige calcietuitsteeksels en organische vezels. Zanddollars vertonen ook een hoge mate van geometrische diversiteit in termen van algemene vorm en plaatopstelling, en hun skelet wordt ook gekenmerkt door een hoge belastbaarheid. In die zin vertoont de schelp van een zandlolly morfologische kenmerken die ook vereist zijn voor veel schelpstructuren in de bouw: een overwegend vlakke kromming, openingen en verbindingen tussen het bovenste en onderste oppervlak. Dit type zee-egel dient daarom als een geschikt model voor de bionica (de wetenschap die technische problemen probeert op te lossen op basis van de natuur) voor schelpachtige structuren in de bouw en dus ook voor de dunne houten koepel in de tentoonstelling. BauBuche zorgde op zijn beurt voor de ideale materiaaleigenschappen hiervoor.
- Tekst door Susanne Jacob-Freitag.