GrAB - Growing As Building (Wachsen wie Bauen)

(Wachsen wie Bauen) überträgt Wachstumsmuster und Dynamiken aus der Natur in die Architektur, um neue, lebendige architektonische Strukturen zu erschaffen. Ziel des Projekts GrAB ist die Entwicklung von architektonischen Konzepten für wachsende Strukturen. Drei grundlegende Richtungen werden untersucht: Übertragung von abstrahierten Wachstumsprinzipien der Natur in Architektur, Integration der Biologie in Materialsysteme und Intervention von biologischen Organismen und Konzepten in bestehende Architektur. Schlüsselthemen der Untersuchung sind die Mechanismen des genetisch kontrollierten und durch Selbst-organisation informierten Wachstums in Organismen und die Differenzierung von Geweben und Materialien. Forschungsparameter sind zum Beispiel Größe, Höhe, Geschwindigkeit, und Eigenschaften wie Steifigkeit oder Flexibilität von Strukturen, die in lebenden Systemen genauso wichtig sind wie in der Architektur. Basierend auf verfeinerten Ansätzen des Vorgängerprojekts "Biornametics" wird die Methodik des bionischen Transfers verwendet. Computersimulationen, die relevante Prinzipien nachmodellieren, und analoge Modelle werden dazu verwendet, um ausgesuchte natürliche Phänomene zu verstehen und den Übertragungsprozess zu informieren. Werkzeuge und Methoden der Kunst, Architektur und der Naturwissenschaften werden gemeinsam verwendet. Ein Biolab wird Wachstum in der Natur im "Hands-on-Prozess" direkt erfahrbar machen. Das architektonische Interesse liegt in der Entwicklung von Strukturen aus einer Interaktion von Elementen heraus, die wie Musterbildung in der Natur in einer speziellen Umgebung stattfindet. Um einen Transfer von diesen dynamischen, wachsenden Strukturen zu ermöglichen, werden die neuesten Fortschritte in Herstellungstechniken wie Additive Systeme untersucht und wenn möglich in die Designkonzepte und analogen wie digitalen Modelle integriert. Die behandelten Maßstäbe können Material (auch auf Nanoebene), gebaute Elemente und Strukturen, und urbane Systeme inkludieren. Neben ArchitektInnen und KünstlerInnen werden WissenschaftlerInnen aus den Gebieten der Biologie, Bionik und dem Ingenieurwesen sowie StudentInnen gemeinsam arbeiten, um das Projekt mit einem ganzheitlichen Ansatz zu entwickeln und mit der notwendigen Expertise zu unterstützen.

Stellen wir uns ein Haus vor, das durch biologische und technologische Prozesse wächst: ein Haus, das durch Selbstorganisation seinen Bauplatz findet, das während des Wachsens benutzbar ist, sich dem Klima anpassen kann und das weiterwächst, wenn mehr Raum oder Strukturverstärkungen benötigt werden, das keinen Abfall produziert und sich von selbst auflöst, wenn seine Lebenszeit abgelaufen ist. Mit dieser Idee beschäftigt sich das Projekt GrAB Growing As Building, in einem interdisziplinären Team an der Schnittstelle der Bereiche Architektur, Biologie, Kunst, Mechatronik und Robotik. Ziel des Projekts ist es, biologische Wachstumsprinzipien zu untersuchen und proto-architektonische Beispiele für eine neue lebende Architektur zu schaffen. Ausgehend von architektonischen Visionen wurden strategisch Vorbilder aus der Natur untersucht. Ein Biolab diente als Experimentierplattform, in der mit Organismen wie Schleimpilzen, Pilzmycel und Algen gearbeitet und bauliche Lösungen gesucht wurden. Prinzipien aus der Biologie wie Selbstorganisation, hierarchische Ordnung von Material in verschiedenen Grössenskalen und zyklische Stoffwechselsysteme wurden in architektonische Konzepte übertragen. Zur Herstellung dieser adaptiven Strukturen wurden unter anderem neuartige Versionen von 3D Druckern entwickelt. Die Experimente mit dem Wachstum von Schleimpilzen in einem 3D Raumgitter wurden auf das architektonische Design der existierenden ehemaligen Verteidigungsstrukturen des Fort Maunsell übertragen. Die Experimente mit Material aus Pilzmyzel zielten darauf ab, eine einfache Methode für die Herstellung architektonischer Elemente aus der Kombination von lebenden Organismen und Abfallmaterial wie Holzschnitzel, Sägemehl, Stroh oder Papier zu entwickeln. Der 3D Druck wurde weiterentwickelt um die Beweglichkeit des Druckkopfs im dreidimensionalen Raum zu vergrößern. Kabelabhängungen wurden verwendet um die Position des Druckkopfs im Raum zu kontrollieren und das druckbare Volumen so auf mehrere Kubikmeter zu vergrößern. Als zusammenfassendes Ergebnis wurden die Hauptexperimente, Prototypen und Geräte in einer öffentlichen Ausstellung gezeigt und in der Buchpublikation Built to Grow Blending Architecture and Biology (Birkhäuser/ De Gruyter 2015) beschrieben. Die Publikation erweitert den Projektrahmen um ein Kapitel über Agency, Emergence und Resilienz; ein transkribierter thematischer Diskurs von Experten, der die immanenten Werte und ethischen Aspekte dieser Forschung in unserer Welt des Wandels kontextualisiert. Das Projekt ist das Erste seiner Art, das strategisch das Thema des Transfers von biologischen Wachstumsprinzipien in künstlerisch-technische Anwendungen untersucht und gleichzeitig ein Wegweiser für eine weitergehende Integration von natürlich gewachsener und technologisch gebauter Umwelt.