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Mittwoch, Juli 15th, 2015 | Author:

Modulare Ikosaeder-Häuser sind mein neues Projekt – das aktuelle Ergebnis meiner Überlegungen, für ein visionäres, ressourcenschonendes Haus einer enkeltauglichen Zukunft nach einem optimalen Schnittpunkt zu suchen zwischen den folgenden Anforderungen:

  • möglichst ökologisch (d.h. natürliche, regionale, recyclebare Baustoffe, einfache Reparatur)
  • möglichst einfach (Selbstaufbau, keine Spezialwerkzeuge, Aufbau unkompliziert zu verstehen)
  • möglichst ökonomisch (auch für Leute, bei denen Geld keine Lebens-Priorität ist)
  • möglichst effizient (bei Bedarf winterfest, isoliert, langfristig haltbar)
  • möglichst ästhetisch (ressourcenschonend Leben heißt nicht zurück in die Steinzeit, Schönheit und Geborgenheit ist ein wichtiger Teil von Lebensqualität)
  • möglichst flexibel (zerlegbar, platzsparend transportierbar, je nach Bedarf sind alle modularen Einzelelemente nach den jeweiligen Bedürfnissen vor Ort re-kombinierbar und austauschbar)

Zunächst – Was ist eigentlich ein Ikosaeder? Es handelt sich um den „platonischen Körper“, der der Kugel am nächsten kommt. Platonische Körper haben die spezielle Eigenschaft, geometrisch aus lauter identischen Teilen zu bestehen. „Iko“ bedeutet „zwanzig“ auf griechisch – der Ikosaeder setzt sich aus 20 gleichseitigen Dreiecken zusammen.

27-Dome

Er ist übrigens mathematisch die Urform aller Domes – in jedem Dome entsprechen die Fünfecke den Ecken eines Ikosaeders. Über mein Domebau-Projekt 2009  kam ich mit den interessanten Eigenschaften dieser Form erst in Kontakt. Domes sind schön, aber technisch schwer als isoliertes, zuverlässig regendichtes Wohngebäude für unser Klima umzusetzen.

Fangen wir also erstmal mit der einfachsten Form an…

 

ikosaeder-strohhalmmodell-380px

Der Ikosaeder ist eine der effizientesten Formen, mit wenig Material möglichst viel Nutzraum auf äußerst stabile Art zu umbauen. Das Oberfläche/Volumen-Verhältnis (A/V) liegt am nächsten an dem der Kugel, dem Optimum. (Quader: 6, Ikosaeder 5,1, Kugel: 4,8).
Rechts ein Strohhalm-Modell (die untere Pyramide ist hier bereits weggelassen, hier befindet sich beim Ökosaeder der Boden.)

Attraktiv an einem Wohnkörper in in Ikosaederform waren für mich die folgenden Grundüberlegungen:

  • Jeder Material – und späterer Energieeinsatz zum Heizen wird schon konzeptionell wegen der Form effizienter genutzt als bei herkömmlichen Bauformen. Pro Kubikmeter Nutzraum werden also weniger natürliche Ressourcen für die Wandkonstruktion verbraucht. (Beispiel: Gegenüber einem Kubus mit gleichem Volumen benötigt ein Ikosaeder 22,5% weniger Wandfläche.)
  • Ein Baukörper aus Dreiecken ist statisch extrem stabil, das heißt, man kann mit leichterem Material die gewünschte Stabilität erreichen.
  • Lauter gleiche Teile erlauben eine sehr effiziente und preisgünstige Herstellung. Plant man die Module von Größe und Gewicht in einem menschlichen Maß, können sie bequem in der Werkstatt mit geeigneten Hilfsmitteln (vor-)gefertigt werden. Die fertigen Module werden dann auf dem Bauplatz zum Wohngebäude zusammengesetzt. Das kann wegen der guten Handhabbarkeit auch durch die Bewohner selbst geschehen.
  • Module erlauben eine freie (Um-)Gestaltung des Wohnkörpers und ebenso eine leichte Reparatur durch seine Benutzer, die Anzahl und die Plazierung von Fenstern kann etwa der Landschaft und den Erfordernissen der Bewohner angepasst werden.
  • Geplant sind isolierte Wandmodule, leichte, isolierte Dachmodule inkl. Deckung, Fensterdreiecke, Module mit Dachbegrünung, mit eingebauter Photovoltaik, Solarthermie und Wandheizungsmodule, Module mit fertig eingebauter Elektroinstallation…
  • Auf der sozialen und psychologischen Ebene gefällt mir, daß runde und kuppelförmige Bauten eine spezielle Geborgenheit ausstrahlen und ein Zusammenkommen im Kreis unterstützen – einem sozialen Urbedürfnis des Menschen, das heute oft zu kurz kommt.

 

01-zeichnungen

Links: Ikosaeder Traggerüst, rechts (schematisch): Wände und Dach aus Modulen zusammengesetzt. Unten: Entwurf eines Traggerüstes für den Boden.

02-zometool-modell

Modell, gebaut mit dem Zometool-Baukasten

Nach einem Winter, in dem ich viele Zeichnungen und Berechnungen gemacht, Materialien recherchiert, Modelle gebaut und an Umsetzungsdetails getüftelt habe, liegen jetzt im Juli 2015 die ersten Schritte der Verwirklichung hinter uns – auch Dank der großzügigen und ausdauernden Mitarbeit von Robin Garms für 2 schöne Wochen! Das Konzept funktioniert tatsächlich, und die ersten Probeaufbauten sehen vielversprechend aus.

Wir bauen zunächst einen ersten Prototyp mit 10 qm Bodenfläche, Durchmesser 3,80, Wandhöhe 2,10m, Innenhöhe 3,3m. Die identischen Dreiecksmodule, die mit Sperrholz, Fermazell (Gipsplatten), Glas oder anderen Materialien gefüllt werden, haben eine Seitenlänge von 1,21 m und werden mit losen Federn und eingesägten Nuten untereinander und mit den umfassenden Ikosaeder-Dreiecksrahmen verbunden.

Hier ein paar Bilder vom aktuellen Stand:

05-fingerzinkenFingerverzinkung für eine optimale Stabilität der Module
06-ein-modulMartin Garms mit einem Wand-Modul, hier gefüllt mit Fermazell
07-robin-4dreieckeRobin präsentiert die ersten drei fertigen Module. Sie ergeben die Füllung eines Ikosaeder-Dreieckes von den insgesamt benötigten 15.
08-ganzes-dreieckDrei Module, hier noch ohne Füllung, eingebaut in das umfassende Ikosaeder-Dreieck.
09-verbindungen
10-dreicksvorrat
11-die-werklerGaragen-Fertigung mit selbstgebauten Produktionshilfsmitteln…
12-testaufbauProbeaufbau mit 6 von 15 Dreiecken
13-testaufbau

14-iko-im-gruenen

Update Oktober 2015

Dieser heiße Sommer war reise-reich und dieser Herbst voller schöner Farben recht arbeitsreich – erst Mitte Oktober finde ich Gelegenheit, weiterzubauen. Leider macht der nahende Winter es ungewiss, wie lange ich überhaupt draußen noch werkeln kann. Die Begeisterung ist aber ungebrochen.
Ich wende mich dem Boden zu, der aus geometrischen Gründen 2 andere Modulformen braucht als Wände und Dach.

Bodendreiecke-Stapel

Das hier sind die 15 Dreiecke, die den Boden tragen werden …

Martin im Boden-500px

und so werden sie später zusammengesetzt.

Die Fächer werden mit Hanf/Jute-Isolierung gefüllt und bekommen als Deckel einen schönen Holz-Dielenboden.

Es ist schon anspruchsvoll, alle Details selbst neu zu entwickeln, und Hindernisse auf dem Weg zu überwinden, wie zum Beispiel den sehr spitzen Winkel an den Ecken mit einer Kreissäge zu fertigen, die nur 5 cm Schnitttiefe hat. Auf dem Weg in die greifbare Wirklichkeit sind nunmal Kompromisse unumgänglich. Der geometrischen Grundidee versuche ich aber erstmal konsequent treu zu bleiben.

Um wieviel leichter ist das visionäre Konstruieren doch mit meinem Zometool-Baukasten – bequem auf dem Boden im warmen Zimmer. Neulich erschien die Idee einer „Sternwohnung“ aus 5 um einen Stern angeordneten Ikosaedern vor meinem inneren Auge: Unten wäre Süden, in der Mitte bildet sich ein von den Einzelräumen umschlossenener kleiner Begegnungs-Hof, der auch mit Glasdreiecken überdacht oder winters geschlossen werden könnte. Ein Modell für eine Studenten-WG oder einen Familie? Auf Wunsch können leicht zwei  Ökosaeder miteinander zu einem großen Wohnzimmer verbunden werden.

Sternwohnung-klein

Aufsicht Sternwohnung

Sternwohnung-schraeg-600px

Ökosaeder-Sternwohnung Süd 600px

Im unteren Stockwerk wäre Platz für Werkstatt, Cafe, Laden, Terrasse, Fahrräder oder Garage. Die Materialkosten für den ganzen 5-Raum-Baukörper liegen etwa in der Region eines gehobenen Mittelklassewagens.
Würde man doch nicht in dem Land mit den restriktivsten Baubestimmungen der Welt wohnen … mir gehen  seit Wochen die frierenden Flüchtlinge nicht aus Herz &  Kopf … ich wünschte manchmal, ich wäre schon weiter.

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Dienstag, Dezember 28th, 2010 | Author:

Am Stand zu wandern heißt, überall den Spuren der Formenschöpferkraft des Meeres zu begegnen. Hier in Neuseeland ist sie noch stark, und wir ahnen, dass unsere Küsten auch mal so voller Leben waren.

Dieses Bild malte das Meer, ich habe es nur fotografiert:

Hier die filigrane Ritter-Rüstung eines Meeresbewohners:

Und hier ein Urwaldkunstwerk:

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Donnerstag, Oktober 22nd, 2009 | Author:

Der erste Schnee kündigt sich an, und ich entschließe mich, den Dome zu zerlegen um ihn in sein Winterlager in der Garage bringen zu können. Heute bin ich allein und ich bin gespannt, ob es schwierig ist, die Kuppel zu zerlegen.
Ich habe mir vorgenommen, gezielt nur möglichst wenige Teile herauszunehmen, so dass der Dome in 6 grosse Pentagramme zerfällt, die man leicht tragen und später wieder schnell zusammensetzen kann.

Die E-Dreicke sind der Schlüssel zum praktischen Zerlegen.

Die E-Dreicke (lila) sind der Schlüssel zum praktischen Zerlegen.


Ich löse mit dem Akkuschrauber eine Seite der „E“-Streben (das sind die einzigen gleichseitigen Dreiecke in der ganzen Konstruktion). Ich nehme keine Streben heraus, sondern drehe sie nur zur Seite. So sieht es nachher aus:

02-penta-dome
Der Dome zeigt so seine interessante Pentagramm-Struktur nach dem Herausnehmen der Verbindungsdreiecke:

01-penta-dome
Ich löse als nächsten Schritt die 5 Verbindungspunkte des Deckel-Pentagramms und lege es auf den Boden. Der Rest steht immer noch durchaus stabil:

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Das herausgenommene Teil ist in sich stabil. Man kann es gut allein tragen.

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Jetzt kommen die anderen Pentagramme dran – hier habe ich die beiden vorderen bereits abgeschraubt. Jetzt wird es doch etwas wackelig und ich stütze die Elemente mit einem Besen ab.

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Die Einzelteile lassen sich wunderbar ineinander legen und nehmen so nur wenig Platz ein.

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Das ist der gesamte Dome „im Winterschlaf“. Er passt mit etwas Geschick genau in die Garage. Der Abbau hat allein ca. eine Stunde gedauert.

07-penta-dome
Mir sind bei der Arbeit einige Ideen gekommen, wie man die einzelnen Elemente separat mit einer Plane bespannen könnte und an den Ecken so vorbereiten könnte, dass man sie innerhalb weniger Minuten zusammensetzen könnte.
Das hat aber bis zum Frühling Zeit…

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