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Material

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Der amerikanische Künstler Tom Deininger erstellt Selbstporträts aus ungewöhnlichen Materialan-sammlungen. Unseren Titel schmückt eine Komposition aus Alltagsgegenständen aus dem Jahr 2012. Links sehen Sie die logische Fortsetzung: ein skulptura-les Selbstporträt – entstan-den aus dem Müll, den der Künstler während der drei Monate der Entstehung in seinem Studio produziert hatte. Mehr dazu untertomdeiningerart.com.

Liebe Leserin, lieber Leser,

Ihr Burkhardt Mohnsgeschäftsführender Gesellschafter

W . D O / E D I T O R I A L W . D O / E D I T O R I A L

love brands and spaces

Materialien sind ein wesentlicher Bestandteil des Berufsall-tags im Messe- und Ausstellungsbau und unsere Designerund Produzenten halten sich ständig auf dem Laufenden, was neue Entwicklungen betrifft. Für die neue Ausgabe derW.DO bedeutet das: reichlich Material zum Thema „Material“.

Wir betrachten die Lebendigkeit, die farbiges Glas sowohl Kathedralen als auch modernen Gebäuden und Messe-ständen verleiht, entdecken neue Anwendungsformen des ältesten Werkstoffes der Welt, staunen über den leuchten-den Beton der Firma LUCEM und stellen Ihnen Materialien vor, die für Sie mitdenken: Smart Materials.

Aus der Erkenntnis heraus, dass sich in Sachen Material am besten von der Natur lernen lässt, ist gleich eine neue Wissenschaftsdisziplin entstanden, der wir unseren Leit-artikel widmen: die Bionik.

Zum Thema Material gehört untrennbar auch das Thema Nachhaltigkeit. „Natürlich interessiert mich die Zukunft. Ich will schließlich den Rest meines Lebens darin ver-bringen“, sagte einst Mark Twain. Ein Satz, der auch unsere Verantwortung als Unternehmenauf den Punkt bringt. Bei Walbert-Schmitz bedeutet nach-haltiges Handeln weit mehr, als nur den Materialverbrauch zu reduzieren. Wie wir unsere Vorstellung von Nachhaltig-keit täglich umsetzen, erfahren Sie auf den Seiten zehn und elf dieser Ausgabe.

Für uns war die Recherche ebenso spannend, wie es der tägliche Umgang mit den vielen unterschiedlichen Werkstoffen ist. Tauchen Sie ein in die Welt des Materials und haben Sie beim Lesen unseres Magazins ebenso viel Freude wie wir bei der Vorbereitung.

„ Ich bin vom Multi-Material-Design überzeugt, also von einer intelligenten Mischbauweise:

Der richtige Werkstoff an der richtigen Stelle zum richtigen Preis bei richtiger Ökologie.“

(Prof. Werner Hufenbach, Direktor des Instituts für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden)

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Inhalt

W . D O / I N H A L T W . D O / I N H A L T

MaterialsammlungAusblick W.DO LichtMaterial entdecken

Designed by Nature

Glas wird lebendig

Metropole der Gegensätze

Holzweg 2.0

Nachhaltigkeit als UnternehmensphilosophieÜber die Entstehung eines kollektiven Kunstwerks

Was erwartet Sie in der nächsten Ausgabe?

Schönes und Erstaunliches zum Thema

Kluge DingeMitdenken im Lieferumfang enthalten

Material von der Natur inspiriert

Bunte Seiten eines altbekannten Materials

Ein architektonisches Reisetagebuch aus Shanghai

Eines der ältesten Baumaterialien geht neue Verbindungen ein

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10Licht & BetonUnerwartetes Leuchten

24Langfristig denkenstatt nachhaltig tun

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Holz-Weg 2.0Eines der ältesten Baumaterialien der Welt könnte es

– und uns – noch sehr weit bringen

Das traditionsreiche Material ist in der Fachwelt wieder heiß diskutiert. Allein sechs Vorträge des Architekturforums holzhochdrei3 bei der internationalen Messe DACH+HOLZ 2014 waren binnen kurzer Zeit ausgebucht. Das wundert nicht, schaut man sich die vorgestellten Projekte an: Ein Wohngebäude mit 34 Stockwerken in Stockholm, eine Kirche in Köln, ein Audimax in München, ein ganzes Wohnquartier in Mailand – und alle Projekte stellen Holz in den Mittelpunkt und brin-gen so das uralte Material auf die städtische Bühne: Holz erobert den urbanen Raum. Eines der schönsten Beispiele dafür ist der Metropol Parasol in Sevilla, der mit einer Länge von 150 m, einer Breite von 70 m und einer Höhe von 26 m als riesiger Schattenspender und als größte Holzkonstruktion Europas zum neuen Wahrzeichen der Stadt wurde. Die Sehnsucht der „Generation Plastik“ nach roher Natürlich-keit ist auch im Messebau spürbar: Immer häufiger kommt statt spie-gelglatter Hochglanzoberflächen Holz als Blickfang und Kontrapunkt zum Einsatz.

Schön, aber vergänglich

Holz ist seit je ein beliebter Bau- und Werkstoff, weil er als nachwach-sender Rohstoff früher in hohem Maße verfügbar war, einfach und vergleichsweise energiearm verarbeitet werden kann und über eine hohe Festigkeit bei gleichzeitiger Elastizität verfügt. Wie geschaffen

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für die Verarbeitung zu Werkzeugen, für den Bau eines Zeltes oder eines Hauses. Zudem ist Holz ein sehr gutes Dämmmaterial, das Wär-me speichert und auch wieder abgeben kann. Seine hygroskopische Eigenschaft wirkt sich feuchtigkeitsregulierend auf die Raumluft aus und schafft so ein behagliches Klima. Doch Holz ist nicht unendlich haltbar: Es quillt, schwindet und leidet unter Pilz- und Insektenbefall.

Will man also in Zukunft dauerhaft und bei bestimmten Projekten vielleicht sogar exklusiv auf den Baustoff Holz setzen, muss mehr Widerstandsfähigkeit her. Zum Beispiel so: Mit Hitze und unter reduziertem Sauerstoffgehalt bearbeitet, werden Dauerhaftigkeit und Feuchteverhalten optimiert. Durch den reduzierten pH-Wert wird Mikroorganismen der Nährboden entzogen und Wasser kann nur noch eingeschränkt aufgenommen werden. Optimal für den Einsatz im Außenbereich ist das Material durch die Veränderung auf molekularer Ebene; dadurch allerdings weniger biegefest und tragfähig, was die Verwendungsmöglichkeiten einschränkt. Eine weitere Alternative:

Dauerholz, bis in den Kern hinein mit Wachs getränkt und so mit einer starken Hydrophobierung ausgestattet. Die Dauerhaftigkeit und Dimensionsstabilität übertreffen sogar viele teure Tropenhölzer, ohne bei den Festigkeitseigenschaften Einbußen hinnehmen zu müssen.

Noch vielversprechender: Verbundstoffe, sogenannte Wood-Plas tic Composites (WPC). Sie verfügen nicht nur über eine größere Feuchte-resistenz als Holz, sie lassen sich auch thermoplastisch verarbeiten, sind also dreidimensional formbar. WPC bestehen zu mindestens 50 Prozent aus Holzpartikeln, etwa Fasern oder Mehl, die mit einem Kunststoff gebunden werden. Je nach Art und Menge der Inhaltsstoffe lassen sich aber auch biologisch völlig abbaubare oder komplett wit-terungsbeständige WPC herstellen. Mittlerweile bietet die Industrie in-dividualisierte Zusammensetzungen an, die sich nach den konkreten Anwendungen richten. Der Zweck bestimmt hier Form und Beschaf-fenheit. Auch im Falle des LifeCycle Tower wurde ein Holzverbundstoff entwickelt; allerdings nicht mit Kunststoff, sondern mit Beton.

Metropol Parasol: Unter 800 Bewerbern gewinnt der Berliner Jürgen Mayer 2004 den Wettbewerb zur Neugestaltung des Marktplatzes in Sevilla. Im April 2011 steht der ungewöhnliche Bau aus 3.500 m3 Furnierschicht­holz und 700 t Stahl. Die Struktur wird gegen die extremen Temperaturun­terschiede und andere Witterungseinflüsse durch eine wasserdichte, aber dampfdurchlässige 2 bis 3 mm dicke Polyurethan­schicht geschützt.

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Holz, das neue Plastik?

Im Jahre 2010 bekamen zwei schwäbische Ingenieure den Europäischen Erfinderpreis für ihre Entwicklung von Arboform. Dieser auch Flüssigholz genannte Werkstoff ist rein biologisch und wird hauptsächlich aus dem Holz-bestandteil Lignin hergestellt, einem Abfallprodukt der Papierherstellung. Dazu kommen neben Cellulose je nach Nutzungsbereich des Endprodukts weitere natürliche Fasern, wie etwa Hanf hinzu. Aus dem Fasergemisch wird ein Granulat gepresst, das wie Kunststoff verarbeitet werden kann: Thermoforming, Pressen, Spritzguss – alles ist möglich. Dabei ist das Material noch widerstandsfähi-ger als Holz in seiner ursprünglichen Form. Die Erfinder Jürgen Pfitzer und Helmut Nägele haben aus ihrem Flüs-sigholz bereits diverse Alltagsgegenstände, Musikinstru-mente und sogar Lautsprecher hergestellt, die höchsten Ansprüchen an Haltbarkeit und Stabilität genügen. Der Werkstoff wird zudem als Material für Präzisionsteile in der Industrie, zur Ausstattung von Autoinnenräumen, als Bodenbelag und in zahllosen weiteren Bereichen eingesetzt. Den Durchbruch schaffte der neue Werkstoff aber als Absatz an Damenschuhen, und zwar nicht an irgendwelchen: Der Designer Sergio Rossi entwarf den Schuh mit Flüssigholzabsatz für die Marke Gucci.

„Flüssigholz kann bald gegen Massenkunststoffe antre-ten“, sagt Helmut Nägele über seinen Bio-Werkstoff, der dazu noch billiger ist als Plastik. „Auf lange Sicht könnte Arboform einen völligen Verzicht auf Plastik möglich ma-chen“, ergänzt sein Partner Jürgen Pfitzer die Vision. Der Plastik-Rohstoff Erdöl geht zur Neige, wohingegen Lignin einer der verfügbarsten Rohstoffe der Welt ist: Jede Pflan-ze, die holzige Anteile hat, bildet Lignin. Als Nebenprodukt in der Verarbeitung zu anderen holzartigen Produkten ist die Innovation Flüssigholz die ideale Resteverwertung und damit in hohem Maße effizient.

Als er 2012 fertiggestellt wird, ist der LifeCycle Tower im österreichischen Dorn-birn das höchste ungekap-selte Holz-Hybrid-Haus der Welt. Acht Stockwerke hoch, sind hier die massiven tragenden Bauteile aus Holz weithin sichtbar.

Flüssigholz ist rein biologisch und wird hauptsächlich aus dem Holzbestandteil Lignin

hergestellt, einem Abfallprodukt der Papierherstellung.

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der Verarbeitung und Anwendung eines der ältesten Baumaterialien der Welt halten die Fachwelt in Atem. Wir sind auf einem vielversprechenden Holz-Weg und das zukunftsträchtige Material ist sicher noch für einige Überraschungen gut.

Schnell und sauber

Effizient verlief auch der Bau des LifeCycle Tower. Konzi-piert wurde dieser als holzbasiertes Baukastensystem, das sich modular auf bis zu 20 Stockwerke aufbauen lassen soll. Das wichtigste Material ist hier nachwach-sendes und auf allen Kontinenten verfügbares Holz. Der Erschließungskern mit Treppenhaus und Fahrstuhl ist aus Stahl und Beton. Die Holzmodule wurden darauf auf-gesetzt. Im Rekordtempo: Die vorgefertigten Bauelemente wurden innerhalb von zehn Tagen zu einem wetterfesten Rohbau zusammengesetzt. Das ist deutlich weniger Zeit, Geld, aber auch Verkehr, Staub und Lärm als bei einem vergleichbaren Gebäude aus Stahl und Beton. Die CO2-Bi-lanz, gemessen an allen Emissionen durch Herstellung, Transport, Einbau und Unterhalt der Baumaterialien bei einer auf 50 Jahre angesetzten Nutzungsdauer, soll sich im Vergleich zu konventionellen Rohbauten um rund 90 Prozent verbessert haben.

Holz ist einzigartig, vielseitig und ein uraltes Material, mit dem wir Sicherheit und Behaglichkeit verbinden. Die Potenziale dieser nachwachsenden Ressource sind noch lange nicht ausgeschöpft. Der umsichtige Umgang damit und die daraus resultierenden Innovationen in

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Langfristig denkenstatt nachhaltig tunWeshalb Nachhaltigkeit für Unternehmer kein Modewort sein kann

Klimawandel, Ressourcenknappheit, Energieeffizienz, demographi­sche Entwicklung, Globalisierung: Einer ganzen Fülle an Herausforde­rungen müssen sich Unternehmen in unserer Zeit stellen. In Anbe­tracht dieser drängenden Themen sind verantwortungsvolles Denken und Handeln wichtiger denn je. „Deshalb setzen wir uns als Famili­enunternehmen seit vielen Jahren sehr intensiv mit diesem Thema auseinander“, sagt Michael Kiesewetter, technischer Geschäftsführer von Walbert­Schmitz, „auch wenn wir als Unternehmen der Messe­baubranche vielleicht nicht auf den ersten Blick prädestiniert dafür zu sein scheinen.“

Diese Annahme drängt sich zugegebenermaßen auf, wenn Nachhaltig-keit alleine auf ihren ökologischen Aspekt reduziert wird. Im Messebau wird täglich eine Vielzahl von Materialien verarbeitet. Die Projekte, die dabei entstehen, sind oft nur für wenige Tage vorgesehen und nicht immer ist eine Wiederverwendung möglich. Mit dem Bild von Nachhal-tigkeit als ressourcenschonendem Umgang mit Materialien ist dies nur schwerlich in Einklang zu bringen. „Nichtsdestoweniger ist es unser Bestreben, Projekte möglichst ressourcenschonend zu realisieren. Wir beziehen unseren Strom aus erneuerbaren Energien, verwenden wie-derverwertbare Materialien und forcieren den Wiedereinsatz von Messe-projekten. Wir fahren hochmoderne, umweltfreundliche Fahrzeuge und streben danach, die Nutzung des öffentlichen Nah- und Fernverkehrs zu intensivieren. Die trotz aller Anstrengungen verbleibenden Emissio-nen der Messeauftritte beziffern wir, so dass diese durch den Kauf von CO2-Zertifikaten ausgeglichen werden können", so Michael Kiesewetter. „Doch müssen wir bei all unseren Bemühungen immer auch wirtschaft-lich rentabel und sozial gerecht bleiben.“

Denn Nachhaltigkeit wird bei Walbert-Schmitz – wie im Brundtland-Be-richt der Vereinten Nationen von 1987, für seine Definition des Begriffs „Nachhaltige Entwicklung“ bekannt – nicht nur mit ökologischer Verantwortung, sondern auch mit ökonomischer und sozialer Verant-wortung gleichgesetzt. „Nur wenn wir wettbewerbsfähig und umsichtig wirtschaften, können wir unseren Mitarbeitern eine langfristige berufli-che wie private Planungssicherheit geben“, erklärt Michael Kiesewetter. Daher stellt sich das Unternehmen wirtschaftlich solide und zukunfts-sicher auf, um auch in schwierigen Zeiten handlungsfähig zu sein und auf veränderte Rahmenbedingungen schnell und flexibel reagieren zu können. So können die Arbeitsplätze der rund 110 Mitarbeiter auf Dauer gesichert werden. Die fast 50-jährige Unternehmensgeschichte zeugt vom Erfolg dieser Strategie und die geringe Mitarbeiterfluktuation von einem funktionierenden sozialen Miteinander im Unternehmen. Mitar-beiter finden hier ein offenes Ohr, Förderung und Unterstützung. Auch der Gesellschaft wird durch soziales Engagement etwas zurückgege-ben, beispielsweise in der Zusammenarbeit mit caritativen Verbänden und Förderschulen sowie örtlichen Vereinen. Auf den zweiten Blick ist Nachhaltigkeit – verstanden als Dreiklang aus ökologischer Verträglich-keit, ökonomischer Leistungsfähigkeit und sozialer Gerechtigkeit – also auch mit einem Messebauunternehmen absolut vereinbar.

Die Bestrebungen des Unternehmens sind mittlerweile auch per Zerti-fikat belegt. 2013 verlieh der FAMAB – Fachverband für Messebau – in Kooperation mit CO2OL und Viabono, zwei externen Beratungsfirmen, das Siegel „Sustainable Company“. „Wir sehen das Zertifikat als Doku-mentation des Weges, den wir bislang zurückgelegt haben“, kommen-tiert Michael Kiesewetter diesen Etappenerfolg, „aber mehr noch als Versprechen, dass wir diesen Weg weitergehen und ausbauen werden.“

„Schlage nur so viel Holz ein, wie der Wald verkraften kann! So viel Holz, wie nachwachsen kann!“ Bis zu diesem Grundsatz Hans Carl von Carlo-witz’ aus dem Jahre 1713 lassen sich die Wurzeln der heute allgegenwär-tig gewordenen Nachhaltigkeitsidee zurückverfolgen. Damals noch auf die Forstwirtschaft beschränkt, reicht dieses Prinzip inzwischen über alle thematischen und geographischen Grenzen hinweg.

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Illustration: André Gottschalk für Zeitbild Wissen

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Das richtige Licht ist auch heute noch ein Erlebnis für die Sinne: Es regt an und akti-viert; es beruhigt, unterstützt die Konzen-tration am Arbeitsplatz und reguliert den natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus. Kurz: Licht und seine Färbung sind Wohlfühlfak-toren für den Menschen.

Mit farbigem Glas lassen sich Stimmungen und Umgebungen erschaffen, definieren, neu beleben. Entsprechend beliebt ist der Werkstoff als Gestaltungsmittel in Design und Architektur, also in unseren Wohn- und Alltagsumgebungen.

Der Messeauftritt von Glas Trösch auf der Swissbau 2014 dreht sich ganz um das Thema Farbe. Denn Glas – ein Material, das Menschen seit über 3.500 Jahren herstellen – ermöglicht ein Licht- und Farbenspiel, das uns seit je fasziniert.

Glas wird lebendig

Der Messestand von Glas Tröschauf der Swissbau 2014 dreht sich ganz um das Thema farbiges Glas.

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Funde deuten darauf hin, dass schon vor über 3.500 Jahren Quarzsand, Kalk und Soda zu einem reinen und transparenten Werkstoff verschmolzen wurden. Damit ist Glas das erste Material, das von Menschen künstlich hergestellt wurde. Schon damals fügte man zur Färbung Metalloxide hinzu und stellte aus Glas Schmuck und Gefäße her. Und schließlich auch Fenster: Glasfunde in Pompeji belegen, dass die Römer bereits im 1. Jahrhundert Fensterglas für Villen oder Ther-men benutzten. Mit dem Untergang des Römischen Reiches geriet der Werkstoff vorerst in Vergessenheit, wurde aber im 9. Jahrhundert in Klöstern neu belebt. Man stellte buntes Flachglas her, das in Kirchen zum Einsatz kam. Weihrauch, Gesang und das bunte Licht bildeten in den Gotteshäusern ein einzigartiges Sinnes-spektakel, das seine Wirkung nicht verfehlte. Atembe-raubende Beispiele sind die Fenster der Kathedrale von Chartres und ihre moderne Entsprechung: Das Fenster des Künstlers Gerhard Richter im Kölner Dom.

Glas arbeitet mit Licht wie kein zweiter Werkstoff. Ein Umstand, der auch bei der Konzeption des Messe-standes von Glas Trösch genutzt wurde. Die bunten Glaslamellen machen den Stand schon von Weitem zum Blickfang. Jede Perspektive wirft ein anderes Licht auf seine Präsentationsräume und gibt den Schauflächen alleine durch Farbigkeit eine eigene Dimension und Atmosphäre. Die Lamellen bilden Zonen, die sich im Inneren des Standes fortsetzen und die den Besucher in eine Welt der Gestaltungsmöglichkeiten eintauchen lassen. Beim Messeauftritt des schweizerischen Fami-lienunternehmens macht farbiges Glas in Verbindung mit einer geschwungenen Stahlkonstruktion auf sich aufmerksam. Ein Großteil dieses Messeauftrittes wurde in ähnlicher Form bereits 2012 umgesetzt und – ganz im Sinne der Nachhaltigkeit – wiederverwendet und für die Swissbau auf das Thema Farbigkeit adaptiert. Rund 105.000 Fachbesucher suchen hier nach Glas für unterschiedlichste Anwendungsbereiche. Bunt darf es sein; bedruckt soll es werden; doch das sind nicht die einzigen Eigenschaften, die für den Besucher zählen. Das altbekannte Material soll seine Grenzen ständig neu ausloten.

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Ausschnitt aus dem Südquerhaus-fenster des Kölner Domes, Entwurf Gerhard Richter, Ausführung Derix Glasstudios Taunusstein.

Bewegte Bilder zum Messestand.

Kennen Sie Paul Scheerbart? Mit seinen phantasievollen Aufsätzen über Glasarchitektur beeinflusste er im 19. Jahr-hundert damalige Architekten wie Bruno Taut. In „Der Militarismus und die Backsteinarchitektur“ schreibt Scheerbart: „Man hat so häufig immer nur auf die Schädlichkeit des Militarismus hingewiesen; er hat auch seine gute Seite. Und diese besteht darin, daß er bei der Bedeutung der dirigeablen Lufttorpedos auf die Gefährlichkeit der Backsteinar-chitektur hinweisen muß; ein Kirchturm ist, wenn er aus Backstein ist und unten von einem Torpedo getroffen wird, in jedem Falle umzustürzen, vernichtet viele Menschenleben und macht einen ganzen Gebäudekomplex zum Trüm-merhaufen. [...] Ein Glasturm ist, wenn er von mehr als vier Grundpfeilern aus Eisen getragen wird, nicht durch ein Lufttorpedo umzuwerfen; es werden nur ein paar Eisen verbogen, und eine Anzahl Glasscheiben werden platzen oder Risse bekommen; dieser Schaden ist leicht wieder zu reparieren.“ Heute ist die Komposition von Glas und Metall in der Architektur längst Standard, wenn auch nicht verbunden mit dem Begriff des Militarismus.

Förderte der Militarismus die moderne Architektur?

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Warme Farbstimmung, die die Glaselemente in der Chirurgischen Universitätsklinik Ulm ausstrahlen: Rot, Braun und in einem warmen Orange bedrucktes Glas an der Fassade und im Treppenhaus sorgen für eine ausgleichende und entspannte Stimmung im ganzen Haus.

Im Kustermann Park, einem Bürogebäude im Münchner Stadtteil Haidhausen, setzt man ebenfalls auf rotes und orangefarbenes Glas, um die Kantine und das Kasino zu gestalten. Entstanden sind Räume, die eine lässig-elegante Stimmung ausstrahlen und die durch die farbigen Glasabtrennungen ebenso offen wie geschützt wirken.

Die heutigen Färbemethoden sind ein Zusammenspiel alter Handwerkskunst und moderner Herstellungsprozesse. Bei der Ionenfärbung, der ältesten Methode der Glasfärbung, werden dem flüssigen Glas Metalloxide hinzugegeben. Die Art des Me-talls bestimmt, welche Lichtwellen das Glas absorbiert und welche es abgibt. In der An-lauffärbung wird durch Zugabe sogenannter Chalkogenide im Glas hindurchscheinendes UV-Licht in den sichtbaren Bereich ver-schoben. Je nach Tiefe der Verschiebung ergibt sich so die Farbgebung. Und auch die kolloidale Färbung macht Glas zu einem Lichtfilter: Metallsalze bilden im Glas nach erneuter Temperaturbehandlung kleine Me-talltröpfchen, die sowohl Licht absorbieren als auch streuen. Die Größe der Tröpfchen bestimmt die Farbbildung.

Mut zur Farbe beweisen die Macher des niederländischen Instituts für audiovisuelle Medien in Hilversum. Die Fassade – beste-hend aus 2.244 Glasscheiben, die 374 unterschiedliche Filmszenen darstellen – ist nicht nur eine far-benprächtige Augenweide, sondern bietet durch eine ausgefeilte und aufwendige Verarbeitung auch einen 3D-Effekt: Das Glas ist mit einer CNC-Emaillierung bedruckt und bei hoher Temperatur thermisch verformt und verschmolzen.

Die durchweg positive Resonanz gibt dem Messeauftritt von Glas Trösch recht: Mit dem Thema farbiges Glas wurde das Potenzial des Werkstoffes in ein neues Licht gesetzt. Die äußere Hülle aus farbigem Glas verdeutlicht dabei in ihrer geschwungenen Anordnung die Vielseitigkeit des Materials: schützend nach innen und öffnend nach außen – oder um-

gekehrt. Und je nach Perspektive in anderem Licht und mit anderer Wirkung. Die Übergänge sind fließend und die Farben erschaffen eine nicht nur für Messen optimale Atmosphäre: Durch das farbige Glas entsteht ein lebendiger, kommunikativer und zugleich geschützter Ort.

Ein lebendiges Farbenspiel setzt reizvolle Akzente und

stimuliert unsere Sinne.

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Mit dem „Glowing Caterpillar“ aus leuchtendem Garn setzen Studio Samira Boon und NEXT Architects die Konzerthalle von Tilburg in ein völlig neues Licht.

Über neuartige Verpackungs- und Lebensmittelkonzepte hat sich Joana Wies in ihrer Masterarbeit an der FH Aachen Gedanken gemacht: Eine 3D-gedruckte Suppe verflüssigt sich bei Erhitzen in Mikrowelle oder Ofen, während sich die Verpackung aus Formgedächt-nispolymer durch den äußeren Wärmereiz von selbst öffnet und zur Suppenschüssel wird.

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Kluge DingeWenn Material mitdenkt

Schritt für Schritt erobern intelligente Werkstoffe unsere Umwelt. Smart Materials machen Autos sicherer und Wände bunter, e r zeugen Strom und zählen Konservendosen.

Was ein Smart Material genau ist, darüber streiten die Gelehrten. Nahezu jeder Werkstoff wird durch seine Um-gebungsbedingungen verändert. Materialien dehnen sich in aller Regel aus, wenn man sie erwärmt; bei entspre-chender Temperatur werden sie weich, ändern ihre Farbe oder beginnen zu leuchten. Besonders smart ist das noch nicht. Wenn aber die temperaturabhängige Krümmung eines Bimetallstreifens genutzt wird, um eine Heizung selbsttätig zu regeln, oder die veränderte Transparenz eines Flüssigkristalls beim Anlegen von Spannung Ziffern erscheinen lässt, sieht die Sache schon anders aus. Hier werden Werkstoffe gezielt aktiv, treten in unsere Dienste oder beginnen, mit uns zu kommunizieren. Mit Produkten vom Thermostat bis zum LED-Display, vom selbsttönen-den Brillenglas bis zur nicht tropfenden Wandfarbe sind intelligente Materialien längst Teil unseres Alltags, ohne dass sich dafür ein eigener Begriff etabliert hätte. Dass nun immer häufiger über Smart Materials gesprochen wird, ist ein deutlicher Hinweis darauf, dass intelligente Werkstoffe inzwischen kein Nischendasein mehr führen, sondern Schlüsselpositionen bei den Technologien der Zukunft besetzen.

Häufig findet Innovation dabei im Verborgenen statt. Bei magnetorheologischen Stoßdämpfern sorgen ausricht-bare Metallpartikel im Dämpferöl dafür, dass sich die Fahreigenschaften eines Autos vom Bordcomputer – und damit praktisch in Echtzeit – auf Fahrbahneigenschaften und Fahrverhalten abstimmen lassen. Der Fahrer bemerkt von all dem nur die verbesserte Beherrschbarkeit seines Fahrzeugs und gegebenenfalls das Vorhandensein eines Schalters für Normal- und Sportmodus. Bei dielektrischen Elastomersensoren werden leitfähige Schichten auf eine

elastische Folie aufgebracht, um Kräfte und Drücke über die Verformung des Materials messen zu können. Auch von diesen Sensoren wird man in aller Regel wenig sehen; sie ermöglichen aber kluge Böden, die wissen, wann und wo ein Gabelstapler darüberfährt, oder Regale, die wissen, welche Produktmenge gerade an einem bestimmten Ort gelagert wird.

Kluge Fenster benötigen keinen zusätzlichen Sonnen-schutz mehr. Sie können per Knopfdruck getönt werden, um die Mittagshitze auszusperren. Einige Glastypen reagieren selbstständig auf Umgebungshelligkeit oder -temperatur. Für die Innenausstattung werden Gläser ent-wickelt, die transparent oder opak sind und sich auf diese Weise als flexibler Sichtschutz nutzen lassen. Selbst ein auf den ersten Blick so simples Produkt wie ein Farban-strich kann smart sein. Sorgte er bisher für Ästhetik und Korrosionsschutz, kann der Lack demnächst zur Stromer-zeugung genutzt werden und damit der Solarzelle Kon-kurrenz machen. Besonders faszinierend sind Werkstoffe mit Formgedächtnis. Bestimmte Polymere „erinnern“ sich an einen vorherigen Formzustand und können diesen zum Beispiel durch Wärmeeinwirkung reproduzieren.

Immer häufiger prägen Smart Materials auch Architektur und Design und damit das Erscheinungsbild unserer unmittel -baren Umgebung.

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Manche Produkte sind schon serienreif und können von der Stange gekauft werden, andere sind noch Prototypen. Eines aber ist sicher: Smart Materials haben den Sprung von der Vision zur Wirklichkeit geschafft.

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Strom aus dem Eimer

Veränderung macht Umgebungen interessant, umso mehr, wenn man den Wandel beobachten oder sogar beeinflussen kann. Thermosensitive Farben reagieren auf Umgebungs-wärme durch Berührung, heiße Flüssigkeiten oder die Wärme von Sonnenlicht. Der Designer Shi Yuan hat dieses Prinzip auf Tapeten übertragen – hier blühen Blumen, wenn der Heizkörper eingeschaltet wird, und verblassen nach dem Abschalten wieder. Für den Außenbereich geeignet sind thermosensitive Varianten von Glas und Keramik, mit denen sich, angemessenes Budget vorausgesetzt, ganze Fassaden dynamisieren lassen.

Lasst Blumen blühen

Bei der Erzeugung von Licht aus Strom ist der Schritt vom Halbleiter zum organischen Werkstoff längst bewältigt. Nun scheint auch das umgekehrte Vorgehen – Strom aus Licht – mit preisgünstigen organischen Materialien zu gelingen. Ein Team um Prashant V. Kamat an der University of Notre Dame, Indiana, mischt halbleiterbeschichtete Nanopartikel in einen Lack und erzeugt damit erfolgreich Strom. Noch ist die Ausbeute mager, aber wenn die Solar-zelle aus dem Farbeimer marktreif ist, bedeutet das eine Revolution auf dem Energiemarkt.

Dass ein Möbelstück flach zusammengelegt geliefert wird, ist nicht ungewöhnlich. Bis zum fertig aufgebauten Produkt ist es allerdings oft ein mühsamer Weg. Der belgische Designer Carl de Smet nutzt für seine Sessel Shape Memory Polyurethane (SMP), ein von Mitsubishi Heavy Industries entwickeltes Smart Material, um Käu-fern den Griff in die Werkzeugschublade zu ersparen. Der Schaumstoff wird für den Versand auf einen Bruchteil des Ausgangsvolumens komprimiert. Zu Hause wird das Paket erwärmt und „erinnert“ sich dann binnen zehn Minuten an seine ursprüngliche Form.

Kühler KopfSelbstentfaltung

Wer im Glashaus sitzt, muss entweder schwitzen oder hinter einer Jalousie leben. Eine intelligente Verglasung lässt dagegen im Winter Licht und Wärme hinein und sperrt sie im Sommer aus. Beides spart Energie und liegt daher voll im Trend. Das ECONTROL®-Glas des gleichnami-gen Herstellers ist mit einer elektrochromen Beschich-tung ausgestattet, die das Glas auf Knopfdruck (oder auf ein Steuersignal der Haustechnik) dimmt – hier bei einer Verbindungsbrücke des Fraunhofer-Instituts für Schicht- und Oberflächentechnik IST, Braunschweig.

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10 Minuten

später

Solar -zellen für die Wand

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c

W.DO trifft den Künstler Waldemar Kliesing in den Aachener Räumen von Walbert-Schmitz. Hier ist das Kunstwerk „Im Innern wir“ zu großen Teilen entstanden, sowohl inhaltlich als auch in der Umsetzung. Eine Materialsammlung.

Material

sammlung

Kunst aus ungewöhnlichem

Material – zur Entstehung eines

kollektiven Kunstwerks

„Ich konnte drei, vier Tage hier herumlaufen, habe das Projekt allen Mitarbeitern erklärt und alle gebeten, mitzumachen. Wir hatten eine Art Urne, in die die Beiträge anonym ge-worfen werden konnten: Orte, Zitate, Worte, Gedanken, Namen, Daten, die ihnen wichtig sind – ganz egal, was; die Mitarbeiter waren völlig frei. Einmal in der Woche habe ich den Behälter geleert. Es war immer etwas drin.“

„Um nicht beeinflusst zu werden, wollte ich eigentlich keine Erklärungen zu den Aussa-gen der Mitarbeiter. Doch dadurch, dass ich so häufig hier war, kommt man den Men-schen teilweise sehr nah und wird vertrauter, da wechselt man auch ein privates Wort.“

Material 1

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„Der Aufbau war für mich einer der tollsten Momente der Arbeit: Alleine ging das ja gar nicht, es war wieder eine Gemeinschaftsarbeit, im Grunde also eine Fortsetzung der Idee. Von weitem habe ich dann die Reaktionen beobachtet: Das Mitarbeiter sich vor ihren Aussagen haben fotografieren lassen, dass es Spekulationen gab, wer was gesagt haben könnte, dass Geschichten zu Orten erzählt oder Worte erklärt wurden.

„Während des Entstehungsprozesses wollte Herr Mohns sich das Werk nicht anschauen, das hat mich schon nervös gemacht. Gegen Ende habe ich eine ebenfalls beteiligte Kollegin förmlich genötigt, sich das anzuschauen.“

Der Entstehungsprozess

„Die Pigmente für meine Acrylbindemittel kaufe ich in New York.

Dort betreibt ein Chemiker einen winzigen Laden in der Lower

East Side; den besuche ich regelmäßig. Das Besondere: Die Far-

ben verlieren ihren Glanz nicht. Das Erstaunliche: Das Rohmate-

rial besteht aus Abfallprodukten der Bayer-Werke in Leverkusen.

Auf die riesige Fläche kamen die Farben dann mit Spritzflaschen,

die normalerweise von Konditoren genutzt werden. Dazu habe

ich alle Flaschen aufgekauft, derer ich in Aachen habhaft werden

konnte. Das Aufspritzen der Farbe mit diesen Flaschen war ein

Riesenspaß.“

Material 4

„Ich habe von all meinen Reisen Zeitungen mitgebracht; zu Hause sitze ich auf Stapeln davon. Das passt zu Walbert-Schmitz, die Messestände in aller Welt bauen. Also habe ich das gedankliche Material der Mitarbeiter in meiner Zeitungssammlung gesucht und teilweise gefunden. Ein Ort liegt in Finnland, und meine Bemühungen, an die Zeitung zu kommen, führten dazu, dass die Oberstufe des dortigen Gymnasiums jetzt ein Projekt zu unserem Bild macht.“

Material 2

„Würde so ein Messebauunternehmen noch Ackerbau und Viehzucht betreiben, wäre es ja völlig autark. Gut für mich, denn mit den tech-nischen Dingen habe ich es nicht so. Die Mitarbeiter aus der Schreinerei haben mich sehr unterstützt. Zu meinen Umsetzungsideen haben sie immer erst Zeichnungen angefertigt, die so perfekt waren, dass ich sie gar nicht lesen konnte. Für den Untergrund haben die Kollegen eine hochwertige Holzplatte ausgewählt, auf der allerdings überhaupt nichts hielt. Die Lösung war eine Betonschicht, die wir als eine Art Grundierung auf die Platte brachten.“

Material 3

„Das Seilsystem erinnert an ein U-Bahn-System,

daher kam auch die Inspiration. Damit wurden

Verbindungen geschaffen, die weder kommen-

tieren noch bewerten, am Ende aber dennoch in

einem Knoten zusammenkommen: Alle ziehen an

einem Strang.“

Material 5

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Der Aufbau

„Der Aufbau war für mich einer der tollsten Momente

der Arbeit: Alleine ging das ja gar nicht. Es war wieder

eine Gemeinschaftsarbeit, im Grunde also eine Fortset-

zung der Idee. Von Weitem habe ich dann die Reaktio-

nen beobachtet: Dass Mitarbeiter sich vor ihren Aussa-

gen haben fotografieren lassen, dass es Spekulationen

gab, wer was gesagt haben könnte, dass Geschichten

zu Orten erzählt oder Worte erklärt wurden.“

„Unternehmer haben immer gleich etwas pa-rat: In diesem Fall ein Scribble eines Mitarbei-ters, das Herr Mohns (Geschäftsführer von Walbert-Schmitz, Anm. d. Red.) mir mit den Worten ‚Das sagt eigentlich alles aus‘ mit auf den Weg gab: Mitarbeiter und Kunden rennen Walbert-Schmitz die Bude ein. Ich hatte dieses Stück Papier und die Aussage. Daraus sind mehrere Entwürfe entstanden.“

Die Aufgabe

Die Zukunft der Baumaterial-Herstellung

Licht&

Beton

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THE ROOM, eine Bar in Hamburg mit einem 9 m langen Tresen aus LUCEM®­Lichtbeton . Tresen und Rückwand können synchron zur Musik illuminiert werden.

Licht und Beton, das klingt zunächst nach einem unüberwindbaren Gegensatz. Denn wie soll ein so massives Material transluzente Eigenschaf-ten aufweisen?

Was bisher vor allem Insider und fach-kundige Architekten wussten: Beton wird schon seit über 80 Jahren zum Leuchten gebracht. Hauchdünne Glasfasern werden dabei in aufwendiger Handarbeit eingear-beitet und leiten das Licht von der einen auf die andere Seite des Betonwürfels. „Es ist ein bisschen wie Magie“, so Dr.-Ing. Andreas Roye von LUCEM, weltweit tätiger Anbieter von Lichtbeton. Doch war diese Magie bisher sehr teuer und nur exklusivsten An-wendungsbereichen vorbehalten – bisher.

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„Veränderte Ansprüche in Architektur und Design machen neue Wege in der Materialherstellung unab-dingbar“, erklärt Roye. „Verschiedene Eigenschaften müssen in einem Material fusionieren. Gleichzeitig muss dies für den Endkunden erschwinglich sein.“ Seit einigen Jahren beschäftigt sich LUCEM erfolgreich mit der Herstellung des Lichtbetons in Serie. Damit eröffnen sich völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten: Nicht nur Fassaden, sondern auch Raumelemente aus Lichtbeton bekommen eine völlig neue Ausstrahlung. Dünne LED-Panels lassen das Material in warmem Weiß oder auf Wunsch in allen Regenbogenfarben leuchten.

Auf der Suche nach Materialien, die schon heute auf Bauanforderungen reagieren, die teilweise noch weit in der Zukunft liegen, ist man bei Lichtbeton auf der richtigen Spur. Denn der Trend geht in Richtung Integra-tion. Doch nicht nur Beton wird neu interpretiert. Auch in der Elektronik-Branche ist eine starke Zukunftsori-entierung spürbar. So vereinen OLEDs (Organic LEDs) den künstlerischen Anspruch mit den notwendigen

baulichen Möglichkeiten. „Die Grenzen zwischen Beleuchtung, Baustoffen und deren bauphysikalischen und energetischen Eigenschaften werden in Zukunft mehr und mehr verschwimmen“, fügt Dipl.-Ing. Marijan Barlé den Ausführungen seines Kollegen hinzu. So ist der Lichtbeton weder reine Lichtquelle, noch reiner Bodenbelag oder Konstruktionsmaterial. Er vereint viele Eigenschaften und bringt auch neue mit: Ästhetik über den Selbstzweck hinaus. Diese neue Dimension der Raumgestaltung und Planung wird in Zukunft an Gewicht gewinnen: „Wir müssen uns auf neue Denk-weisen einlassen und auch mal die klassischen Wege verlassen“, fasst Barlé zusammen.

„Die Grenzen zwischen Beleuchtung, Baustoffen und deren bauphysikali-schen und energetischen Eigenschaf-ten werden in Zukunft mehr und mehr verschwimmen.“

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Seinen Ursprung hat das in Stolberg beheimatete Unterneh-men LUCEM an der RWTH Aachen. Unterstützt durch die Initiative „Perspektiven 2025“ des For-schungskuratoriums Textil e. V., beschäftigte sich das Institut für Textiltechnik von 2006 bis 2012 intensiv mit zukünftigen Hand-lungsfeldern der Textilforschung und entdeckte Textilbeton als innovatives technisches Material neu. LUCEM wurde 2007 von Dr.-Ing. Andreas Roye und Dipl.-Ing. Marijan Barlé unter dem Namen „Robatex“ aus der RWTH heraus gegründet. Im Jahr 2010 wurde der Firmenname in „LUCEM“ ge-ändert. Durch selbst entwickelte und patentierte Produktionstech-nik ist es möglich, auch große Mengen Lichtbeton in gleichblei-bend hoher Qualität und zum Preis von Naturstein anzubieten. Für die RWTH Aachen hat das Architekturbüro Carpus & Partner AG im Jahr 2012 am Neubau des Instituts für Textiltechnik eine Fassade aus hinterleuchtetem LUCEM®-Lichtbeton realisiert, bei der Tausende hochfeiner optischer Fasern das Licht durch die massiven Fassadenplatten aus Beton leiten.

Über LUCEM

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Die Fassade des Instituts für Textiltechnik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen war die weltweit erste interaktive Lichtbetonfas-sade – gesteuert per internetbasierter iPhone-App.

Die Betonfassade des Instituts für Textiltechnik der

RWTH Aachen bei Tag.

Der Tresen aus LUCEM®-Lichtbeton auf dem Stand der Firma PROFILED war eines der Highlights auf der imm – interna-tionale Einrichtungs-messe in Köln 2010.

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Zeit der RömerSchildkrötenformation

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1505Flugapparat

Designed by Nature

Aus Sicht des belgischen Architekten Luc Schuiten sind unsere Städte zu grau und eintönig. Um sich wohlfühlen zu können, braucht der Mensch orga-nische Formen. So istseine Idee. Links zu sehen ist ein Modellhaus in Form einer Artischocke. Aus der Imitation natürlicher Formen hat sich inzwi-schen eine Wissenschaft entwickelt – denn nicht nur in der Form, auch in der Funktion ist die Natur erstaunlich oft das bessere Vorbild.

Wie bei Muttern

Im Grunde ist die Evolution nichts weiter als eine große Versuchsanordnung, ein riesiger, uralter Trial-and-Er-ror-Experimentierkasten. Die Fortentwicklung vererbba-ren Materials einer Spezies bei dessen Weitergabe an die nächsten Generationen verläuft völlig zufällig und richtungslos. Gleichzeitig ist sie aber auch der Notwen-digkeit geschuldet, sich im Sinne des eigenen Überlebens an sich ändernde Umgebungsbedingungen anzupassen. Verschiedene Faktoren ermöglichen diese faszinierende Anpassung und sorgen insgesamt für die Vielfalt des Le-bens, die sich bei Mutter Natur finden lässt. So entstehen durch Mutationen unterschiedliche Versionen des ur-sprünglichen Materials, während Rekombination die dem Genmaterial zugrunde liegenden Informationen neu an-ordnet. In Sachen Tauglichkeit und Funktionstüchtigkeit sind die Lösungsmuster und Prozesse über Jahrmillionen erprobt – Prozesse wie etwa die beeindruckende Repro-duktion der DNA, die an eine automatisierte Produkti-onsstraße mit mehrfacher, akribischer Qualitätskontrolle erinnert. Es überrascht daher nicht, dass sich der Mensch diese bewährten Techniken, Mechanismen und Lösungen der Natur im Rahmen der Bionik zunutze macht.

Inspirationsquelle Nummer eins

Die Ursprünge der Bionik sind nicht exakt festzumachen. Wann genau welcher Mensch erstmals auf die Idee kam, sich von der Natur inspirieren zu lassen, ist nicht über-

liefert. Vielleicht war es ein römischer Feldherr, der seine Legionen mit ihren Schilden die sogenannte Schildkröten-formation bilden ließ, weil der Panzer der Schildkröte doch so effizient als Schutz vor Gefahren von außen fungiert. Vielleicht war es aber auch erst Leonardo da Vinci, der die Bionik, auch Biomimetik genannt, so richtig ins Rollen brachte. Zumindest wird seinem Ansatz, einen Flugap-parat nach dem Vorbild des Flügelschlags der Vögel zu konstruieren, nachgesagt, die erste Verschriftlichung einer bionischen Idee zu sein. Oder zumindest die erste Idee, die man auch heute noch nachlesen kann.

Allerdings existierte der Begriff „Bionik“ zu da Vincis Zeiten noch gar nicht. Erstmals nachweislich gebraucht wurde dieser viele Generationen später, im Jahr 1960. Seinerzeit hielt der amerikanische Luftwaffenmajor Jack E. Steele einen Vortrag zum Thema „Lebende Prototypen – der Schlüssel zu neuer Technologie“. Er überschrieb ihn mit „Bionics Symposium“ und gab dem Phänomen quasi im Vorbeigehen einen Namen – dem Phänomen, das damals schon seit vielen Hundert Jahren immer neue Anhänger gefunden hatte. Denn spätestens seit da Vinci machten sich Erfinder, Quer- und Vordenker daran, die Entwicklungen der Natur zu analysieren, daraus entste-hende Erkenntnisse zu abstrahieren und auf Anforderun-gen ihres Alltags zu übertragen. Im Rahmen der techni-schen Gegebenheiten ihrer jeweiligen Zeit adaptierten sie nützliche Mechanismen der Natur und formulierten so oftmals überraschende, vor allem aber effiziente Lösun-gen für Problemstellungen des menschlichen Lebens.

Die Natur macht es vor, der Mensch macht es nach. Längst ist die Verbindung von Biologie und Technik zu einer eigenen Wissenschaftsdisziplin erwachsen: der Bionik.

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Schmutz abweisende Oberflächen ergaben sich bei der Analyse der

Beschaffenheit von Lotuspflanzen.

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1916Echolot

1960 Vortrag „Bionics Symposium“

1970Schmutz abweisende Oberflächen

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Inspiriert durch die Leicht-baukonstruktion von Gräsern, wurde ein bionisches Faser- verbundmaterial geschaffen, das mit Leichtbau und Stabilität gleichermaßen überzeugt.

Anfangs noch sehr primitiv in der Umsetzung, hat die Bio-nik gerade im Lauf der vergangenen hundert Jahre immer weiter an Fahrt aufgenommen. Vor allem neue Materialien und Herstellungsprozesse bringen immer neue Möglich-keiten mit sich.

Natürlich haben nicht nur Gebrauchsgegenstände ihren Ursprung in der Biomimetik. Die Beschichtung von Unter-wasserfahrzeugen ist der Haut von Delfinen nachempfun-den, deren Orientierungssinn auch bei der Entwicklung des Echolots Vorbild war. Schmutz abweisende Oberflä-chen ergaben sich bei der Analyse der Beschaffenheit von Lotuspflanzen, und durch Beobachtung des Fluges von Gleitvögeln ließen sich Flugzeugflügel so weit optimieren, dass die Maschinen heutzutage bis zu 10 Prozent weniger Energie verbrauchen als früher. Eine Reduzierung des Energieverbrauchs, ressourcenschonende Technik und somit Nachhaltigkeit sind Aufgabenstellungen der Gegen-wart und Zukunft, auf die sich ebenfalls Antworten in der Bionik finden lassen.

Auf der Hannover Messe im Frühjahr 2014 wurde etwa ein Roboter präsentiert, der sich wie ein Känguru hüpfend fortbewegt. Die Energie, die bei der Landung entsteht, wird gleich in den nächsten Sprung investiert. Für das Känguru ist diese Art der Fortbewegung ein alter Hut. Den Menschen bringt sie dem ewigen Traum vom Perpetuum mobile eventuell einen Schritt – oder besser: Sprung – näher.

Leichtbaugräser und Hummerpavillon

Neben der Adaption problemlösender Prozesse und der Kreation energieeffizienter Technik sind Bioniker auch zu-nehmend in die Entwicklung neuer Materialien involviert. In Baden-Württemberg wurde mit dem „Kompetenznetzwerk Biomimetik“ ein interdisziplinär arbeitendes Netzwerk gegründet, dessen Akteure sich mit der Übertragung von Problemlösungen aus der Natur in die Technik befassen. Ein Aspekt dieses Netzwerks ist eben die Entwicklung neuartiger Materialien wie die des „technischen Pflan-zenhalms“. Inspiriert durch die Leichtbaukonstruktion von Gräsern, wurde ein bionisches Faserverbundmaterial geschaffen, das mit Leichtbau und Stabilität gleicher-maßen überzeugt. Ein weiteres Beispiel ist die Kreation nicht begehbarer Oberflächen, deren Prinzip mithilfe des Kartoffelkäfers entschlüsselt wurde. Nach seinem Vorbild entwickelten Wissenschaftler künstliche Oberflächen mit Mikrostrukturen, auf denen Insekten nicht anhaften kön-nen – eine im Hinblick auf ungezieferfreie und dadurch weniger wartungsintensive Klimaanlagen hochinteres-sante Errungenschaft.

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1980Optimierung Flugzeugflügel

2009Vegetal City, Luc Schuiten

Derlei Entwicklungen eröffnen auch Architekten völlig neue Möglich-keiten. Ein in diesem Zusammenhang spannendes Projekt fand Ende 2012 ebenfalls in Baden-Württemberg, an der Universität Stuttgart, seine Umsetzung. Dort errichteten Studierende einen Pavillon, dessen Form, vor allem aber dessen Entstehung seine Entsprechung in der Natur fand: im Außenskelett des Amerikanischen Hummers. Dieses setzt sich aus einem weicheren und einem härteren Teil zusammen. Bestimmt wird der jeweilige Härtegrad durch Chitinfasern, deren Lage und Ausrichtung sich an den lokalen Anforderungen an das Skelett orientieren. Je stärker die Anforderung, desto dichter die Faseranord-nung, desto härter das Außenskelett. Nach diesem Prinzip entstand auch der Stuttgarter Forschungspavillon.

Dieser wurde aus in Harz getränkten Glas- und Carbonfasern quasi gewickelt. Baumeister war dabei ein Roboter, der während des Anord-nens der Fasern kontinuierlich mit Daten zur nötigen Belastbarkeit der jeweiligen Stellen gefüttert wurde. Die Standdauer des Pavillons war zeitlich begrenzt, sodass man dieses ästhetische Beispiel für den Ein-satz bionischer Prinzipien in der Architektur nicht mehr besichtigen kann. Doch es werden andere Beispiele kommen. Ständig eröffnen sich Bionikern neue Felder ihres Wissenschaftszweiges, in denen sie zuvor undenkbare Lehren aus den Künsten der Natur ziehen. Wer weiß, welche Tiere noch in den unerforschten Ecken der Tiefsee lau-ern? Und was wir künftig noch alles von ihnen lernen können? Zudem machen immer neue Fertigungstechniken die Imitation komplexer, natürlicher Formen möglich, von deren Übertragung aus der Natur wir bislang nur träumen konnten.

Mutter Natur hat den Tisch weiterhin reich gedeckt, während sich der Mensch selbst immer mehr Möglichkeiten schafft, von ihr zu lernen, sich von ihr inspirieren zu lassen, sie zu analysieren und ihre Problemlösungen zu adaptieren. Diese Kombination aus einer natürlichen Vielfalt an Prozessen, Mechanismen oder Strukturen und stetig wachsen den Handlungsmöglichkeiten des Menschen macht die Bionik zu einem unglaublich spannenden Betätigungsfeld für visionäre Wissenschaftler, Designer und Architekten.

Nach dem Vorbild des Hum-merskeletts webte ein Roboter diesen Pavillon. Während des Anordnens der

Fasern wurde er kontinuierlich mit Daten zur nötigen Belastbarkeit der

jeweiligen Stelle gefüttert.

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Bionik und Ausstellungsbau

Dass diese beiden Felder miteinander in Einklang zu brin-gen sind, zeigt sich nicht zuletzt bei der EXPO. Unter den Bauten, die für die Weltausstellungen der vergangenen Jahre entstanden sind, finden sich verschiedene, die auf das Prinzip der Biomimetik zurückgehen. Herausragen-des Beispiel ist dabei sicherlich „One Ocean“, Themen-pavillon und eines der Hauptgebäude der EXPO 2012 im südkoreanischen Yeosu, bei dem vor allem die neuartige kinetische Fassade ins Auge sticht. Das Verschattungs-system des Pavillons ist dem der Paradiesvogelblume nachempfunden. Tagsüber kontrollieren die beweglichen Lamellen der Fassade – aus glasfaserverstärktem Kunst-stoff gefertigt – den Lichteinfall im Gebäude. Sie lassen sich einzeln öffnen und schließen, sodass auf der gesam-ten Länge von „One Ocean“ eine wellenartige Choreografie sichtbar wird. Nach dem Sonnenuntergang wird dieser visuelle Effekt noch durch den Einsatz von LED-Leuchten verstärkt. Neben dem Lichteinfall regulieren die Lamellen zudem noch die klimatischen Verhältnisse im Inneren des Pavillons. Auch hier gehen also Bionik und ressour-censchonende Konzeption Hand in Hand.

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2014BionicKangaroo

2013Kreation nicht begehbarer Oberflächen

2012Forschungspavillon

2011Bionisches Faserverbundmaterial

Mittels Lamellen werden in einem der Haupt-gebäude der EXPO 2012 Lichteinfall und Klima kontrolliert. Vorbild dafür ist eine Pflanze.

Materialentdecken

Mit der selbstklebenden Folie GlassMo-vie der Firma MACtac werden Glasschei-ben zur Projektionsfläche und zum XXL-Bildschirm. www.raumprobe.de

Fenster zur Zukunft

1,9 Millionen t Milch werden in Deutsch-land jährlich entsorgt. qmilk macht daraus eine neue Faser, die sich sowohl zu Textilien als auch als Ersatz für Kunststoff verwenden lässt und kom-postierbar ist. de.qmilk.eu

Naturfasern wie Hanf & Co. werden nicht nur als Dämmstoffe wiederentdeckt. Auch als Sitzmöbel machen sie eine gute Figur und sind wunderbar an-schmiegsam und gemütlich. www.jorrittaekema.com

Weißes Gold

Sonderausstellung: „Harter Stoff – Carbon, das Material der Zukunft” ab 16. Mai 2014 im Deut-schen Museum, München. www.mai-carbon.de

Die Entdeckung der Härte

Bitte Platz nehmen

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Ein Basecap aus Pilzen, ein Fahrradhelm aus einem Krab-benpanzer und Leder aus grünem Tee, Zucker, Hefe und Bakterien: Designerin Suzanne Lee forscht mit großem Erfolg an der Herstellung von Textilien und anderen Werk-stoffen aus lebenden und bio-basierten Stoffen.www.biocouture.co.uk

Bio-Couture

Umweltfreundlich und schön, dazu noch mit einer Dauerausstellung zum Thema „Wald & Nachhaltigkeit“ unterm selben Lärchenholzdach: das Wälderhaus in Hamburg-Wilhelmsburg. www.raphaelhotelwaelderhaus.de

Hotel aus Holz

Rauf auf den Baum! In den Himmel wachsende Märchen-schlösser aus aller Welt vereint dieses originell illustrierte und wunderschön bebilderte Buch.

Tree Houses. BaumhäuserPhilip JodidioHardcover, 352 Seiten€ 49,99www.taschen.com

Oben im Wipfel

Steinreich

In Amsterdam entsteht ein Kanalhaus aus dem 3D-Drucker. Mitte 2014 soll der erste von insgesamt 13 Räumen fertig sein, produziert aus nachhalti-gem Material. Für 2,50 Euro kann man sich anschauen, was der Drucker produziert. www.3dprintcanalhouse.com

Neudruck statt Neubau

Eine Steinlithografie-Druckerei, die wie aus der Zeit gefallen scheint. Matisse, Picasso, Miró und Chagall haben hier gearbeitet, heute zählen Künstler wie David Lynch und JR dieses steinerne Archiv zu ihren bevorzugten Arbeitsorten. Führungen und Workshops auf Anfrage möglich. www.idemparis.com

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Metropole der Gegensätze

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Im Messebau kommt man ganz schön rum. Wir betreuen unsere Kunden auf der ganzen Welt und bringen vor allem immer wieder eins mit nach Hause: Inspirations-Material in Form von Erlebnissen, Bildern, Eindrücken und Ideen für zukünftige Projekte. Ein besonderes Erlebnis sind die Rei-sen nach Shanghai. Dort baute unser Team in den letzten drei Jahren (2012 bis 2014) auf der SNEC den Stand für die Firma Meyer Burger. Zwischendurch blieb Zeit, die Stadt zu erkunden. Von diesen Spannungsfeldern der Architektur – alt und neu, traditionell und visionär – erzählen wir hier – in unserem architektonischen Reisetagebuch.

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31°12'36.6"N // 121°33'45.9"E

31°13'38.1"N // 121°29'31.5"E

31°14'05.0"N // 121°28'29.7"E

Start / Messegelände

Holz / Yu-Garten

Teer / Nanjing Road

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Holz

Der Stadtbezirk Huangpu gehört zur Innenstadt, entsprechend betriebsam ist das Viertel: Bewohner und Touristen drängen sich durch enge Straßen, Händler bieten ihre Waren in kleinen, schrankartigen Läden am Straßenrand feil, Fahrräder, Autos und Motorroller sorgen für eine ohrenbetäubende Geräuschku-lisse. Ein wenig Ruhe erhoffen wir uns im Yu-Garten (Yu Yuan): 1559 gebaut, und nach diversen Kriegen zerstört und wieder auf-gebaut, gehört der Park heute mit seiner einmaligen Gartenkunst und vielen architektonischen Besonderheiten zu den Denk-mälern der Volksrepublik China. Wir überqueren die hölzerne Jiupu-Brücke, die „Brücke der neun Biegungen“. Sie führt uns über einen Teich zum Yu-Yuan-Teehaus, einem Pavillon, der ein typisches Gestaltungselement der chinesischen Landschafts-architektur ist. Holz, Wasser und Pflanzen ergeben ein harmoni-sches Bild, das diesen Garten zu einer Oase der Ruhe machen könnte – wäre er nicht eine der Touristenattraktionen der Stadt. Wer aber traditionelle Holzarchi-tektur bewundern möchte, ist hier goldrichtig.

Teer

Die Nanjing Road ist eine der lebendigsten Einkaufsstraßen der Welt. Auf ihr findet sich jede global agierende Han-delskette, die sich genauso auch in New York und Moskau präsentiert. Dieser Gleichklang des globalen Handels bedeutet aber nicht, dass sich hier nicht auch Spannendes und Unge-wöhnliches entdecken ließe. Die Nanjing-Straße ist ca. 5 km lang und verläuft mitten durch das kulturelle und historische Shanghai. Am östlichen Ende beginnt sie mit dem Peace Hotel, einem wunderschönen Art déco-Gebäude aus den 20er Jahren. Außerdem sehens-wert: der Renmin-Park; eine ehemalige Rennstrecke, auf der sich das moderne Shang-hai mit Museen, Galerien und Ausstellungshallen in futuris-tischem Design präsentiert. Am westlichen Ende der Straße stoßen wir schließlich auf den Jing’an-Tempel, einen der wichtigsten buddhistischen Sakralbauten Chinas. Und trotz der Menschenmassen stellt sich tatsächlich so etwas wie Andacht, Ruhe und Ehrfurcht ein. Ein gutes Ende für die Nanjing Road.

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Stahl

Im selben Viertel findet sich das Gelände der EXPO 2010 und damit für Architekturbegeisterte wie uns eine Hauptsehenswür-digkeit: die „Krone des Orients“. Das 63 m hohe Gebäude war der chinesische Pavillon der EXPO 2010. In seiner Form der klassischen Pagode nachemp-funden, ist die Umsetzung eine höchst moderne: Statt der traditionellen Holzkonstruktion wurde Stahl verwendet. Das einstmals ausschließlich der Verbotenen Stadt vorbehaltene Gugong-Rot lässt das riesige Gebäude noch beeindruckender und fast ein wenig Ehrfurcht gebietend wirken. Dieser Bau hat uns gedanklich noch eine Weile beschäftigt.

31°11'04.2"N // 121°29'41.2"E

Stahl / China Pavillon

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Wasser

Shanghai ist pulsierend, spannend und aufregend. Und so anregend unsere Zeit hier auch ist, sind wir dankbar für diese Oase. Zhujiajiao, auch „Venedig Shanghais“ genannt, liegt ein wenig außerhalb von Shanghai – aber der Weg dort-hin lohnt sich. Durch Zhujiajiao schlängelt sich friedlich der Huangpu Jiang. Nur 20 km vom Meer entfernt, spürt man hier, wie in Venedig, tatsächlich eine leichte Brise und bekommt einen Eindruck, wie dörflich die Metropole vor mehr als 1.700 Jahren einmal gewesen sein muss. Viele kleine Brücken aus Holz, Stein und sogar aus Marmor verbinden die Fluss-ufer, die engen Gassen und die Häuser in traditioneller Bauweise mit traditionell anmu-tenden Geschäften. Wir machen natürlich eine Bootsfahrt und legen am Ke-Zhi-Yuan-Garten an. Zum ersten Mal während unserer Zeit in Shanghai umgibt uns friedliche Ruhe. Die Vögel zwitschern, die Sonne scheint und für einen kurzen Moment vergessen wir, dass wir mitten in einer Metropole sind.

Stein

Mittendrin im Gegensatz: Auf der einen Seite schlendern wir auf knapp 2 km an präch-tigen historischen Gebäuden vorbei, die zwischen 1880 und 1930 entstanden, während sich auf der anderen Seite des Huangpu-Flusses die moderne Skyline der Sonderwirtschafts-zone Pudong aufreiht. Der Bund versetzt uns zurück in ein Shanghai der Vergangenheit, denn hier waren die Banken, Hotels und Clubs unterge-bracht, die vornehmlich die Briten errichteten, als Shanghai Mitte des 19. Jahrhunderts bri-tisches Konzessionsgebiet wur-de. Gotik, Barock, Klassizismus, Renaissance: Die Archi tekten durften sich Anfang der 30er Jahre hier anscheinend nach Belieben austoben. Dennoch wirkt der Anblick verblüffend harmonisch auf uns.

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31°13'08.3"N // 121°28'28.9"E

31°06'35.9"N // 121°03'22.3"E

31°14'24.8"N // 121°29'26.2"E

Papier / Xintiandi

Wasser / Zhujiajiao

Stein / Bund

Glas

Die Sonderwirtschaftszone Pudong liegt nicht nur gegenüber dem Bund, sie zeigt sich auch als das Gegenteil: Während sich im Bund die Historie Shanghais vereint, steht Pudong für die Zukunft. Erst 1990 wurde mit dem Aufbau dieses ehemals dünn besiedelten Stadtteils begonnen – heute ist Pudong der neue Wirtschafts- und High-Tech-Bezirk Shanghais. Er ist Sonderhandelszone und Standort einer beeindrucken-den Wolkenkratzer-Skyline: Der Jin Mao Tower (421 m) glänzt genau wie der Shanghai Tower (632 m) in Glas und Aluminium. Der Oriental Pearl Tower (468 m) ist ein Fernsehturm mit zwei Kugeln, der aus Stahl und Beton gebaut ist. Das Shanghai World Financial Center (492 m) ist auf seiner gesamten Höhe von einer Glasfassade ummantelt. Ein bisschen ist es wie in Köln: Um das ganze Ausmaß bestaunen zu können, sollte man die Flusssei-te wechseln – im Dunkeln ist der Anblick besonders spektakulär.

Papier

Die engen Gassen des Viertels Xintiandi („Neuer Himmel auf Erden“) werden abends von typisch chinesischen Lampions aus zartem Papier erleuch-tet – eine Reminiszenz an die Geschichte des Viertels, denn heute ist nur noch die äußere Hülle aus der Mitte des 19. Jahrhunderts historisch. Hinter den Fassaden sind schicke Bars, Restaurants und teure Boutiquen entstanden – ein modernes Vergnügungsviertel. Die ganze Gegend erinnert ein wenig an die gewollt pittoreske Architektur sogenannter Shop-pingdörfer in Europa. Neben den Lampions findet sich noch viel mehr bunt bedrucktes Papier in den Buchhandlungen dieses Bezirks: Erwachsene Chinesen sind große Comic- Fans, deshalb sind Mangas aller Art die Bestseller in den Buchläden.

31°14'13.6"N // 121°29'49.2"E

Glas / Shanghai Tower

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Kurzschluss

Mit 11,5 Millionen t verbraucht in Europa kein anderes Land so viel Plastik wie Deutschland. Die Kunststoffabfallmenge hat sich in Deutsch-land im Zeitraum von 1994 bis 2011 von 2,8 auf ca. 5,5 Millionen t pro Jahr beinahe verdoppelt, hauptsächlich durch den Zuwachs an Müll beim Endverbraucher.

Haptik ist die Lehre vom Tastsinn, der seit dem Mittelalter als „niederer“ Sinn gilt. Diesen hat man bis vor wenigen Jahren auch in Industrie und Marketing völlig unterschätzt. Dass Gewicht über das Empfinden von Wertigkeit entscheidet, wis-sen nicht nur die Betreiber von Fitnesscentern: Eine Studie des SVI-Stiftungslehrstuhls für Dialogmarketing an der Uni Kassel belegt, dass Gewicht und Struktur von Papier die Aus-einandersetzung mit dem Inhalt beeinflussen: Je schwerer und strukturierter das Papier, desto höher das Interesse des Empfängers, weil die Drucksache als edler und hochwertiger empfunden wird.

Niederländische Wissenschaftler von der Radboud UniversiteitNijmegen fanden heraus, dass das Bakterium „Brocadia anammoxidans“ sich vom Ammoniak im Urin ernährt. Dabei produziert es den Raketentreibstoff Hydrazin als Ausscheidungs-stoff. Ob die Astronauten bei einer Mission auch genügend Urin ausscheiden, um Millionen Kilometer durchs All zu reisen?

Der Fellwechsel des eigenen Haustieres kann statt Fluch auch Segen sein: Als „das etwas andere Edelgarn“ kann man im Internet nun Strick- und Filz- material daraus fertigen lassen. Die Nutzung des Materials ist vielseitig, tierfreundlich und ökologisch wertvoll. Haustieral-lergiker sollten allerdings Vorsicht walten lassen.

Rund 75 Prozent des jemals weltweit hergestellten Aluminiums sind heute noch in Gebrauch.

Niedere Sinne

Mit Urin bis zum Mars

Um auch Städte mit wenig Grünfläche naturnah zu gestalten, erschuf der fran- zösische Botaniker Patrick Blanc 2011 ein lebendiges Kunstwerk an einer Haus-fassade. Der vertikale Garten ist nicht nur schön, er gibt auch einen hervorragenden Dämm-stoff ab: kühlend im Sommer und wärmend im Winter.

Wolle aus eigener Aufzucht

Aluminium

PlastikverbrauchDeutschland

Der Gartenan derWand

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GRAMM

Plastik

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W.DO LichtAusblick

Licht macht unsere Welt sichtbar. Licht kann aber auch eigene Welten erschaffen. Welche Rolle es im Alltag, in der Architektur und nicht zuletzt bei Messen und Events spielt, beleuchtet die nächste Ausgabe.

Die W.DO beschäftigt sich dann mit einem physikalischen Phänomen, das unsere Wahrneh-mung prägt wie kein zweites. Wir befragen Lichttechniker und Lichtplaner, sprechen über Lampen, Leuchten und die Psychologie von Lichtstimmungen.

Neue Technologien revolutionieren gerade die Welt der Beleuchtung – wir stellen vor, welche Möglichkeiten sie eröffnen und nach welchen einfachen Grundprinzipien Räume wirkungsvoll illuminiert werden können. Außerdem bringen wir Eindrücke von der Light & Building 2014 für Sie mit.

Freuen Sie sich mit uns auf die nächste W.DO!

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W.DO Ausgabe 2/2014

HerausgeberWerbe- und Messebau Walbert-Schmitz GmbH & Co. KGGut-Knapp-Straße 8 – 14, 52080 Aachen

Postfach 50 02 61, 52086 Aachen

Telefon +49 (0) 24 05 / 60 02 - 0Telefax +49 (0) 24 05 / 60 02 - 90E-Mail info@walbert-schmitz.deNetz www.walbert-schmitz.de

Konzept & Design wesentlich.com

Redaktionwesentlich.com/walbert-schmitz.de

Drucksiepweb.de

Bildnachweise

Titelbild & EditorialDeininger Selfportrait © Tom Deininger (S. 1, 2)

Holz-Weg 2.0Metropol Parasol © Fernando Alda (S. 6, 7),Produktfotos ARBOFILL © Fotos: COZA (S. 8),Schuh © Foto: Sergio Rossi, Gucci Group, Italien (S. 8),LifeCycle Tower Innenansicht © nam architekturfotografie / Norman A. Müller (S. 9), LifeCycle Tower Außenansicht © DarkoTodorovic|Photography|adrok.net / CREE (S. 9)

Langfristig denken statt nachhaltig tun © llustration: André Gottschalk für Zeitbild Wissen (S. 10)

Glas wird lebendigMessestand © Glas Trösch (S. 13, 15), Richter-Fenster © Derix Glasstudios (S. 14), BAU 2013 © Glas Trösch , Fotograf: Sascha Kletzsch (S. 15), Institut für Audiovisuelle Medien: Photo Scagliola/Brakkee © Neutelings Riedijk Architecten (S. 16), Universitätsklinik Ulm © Jean-Luc Valentin (S. 10), Kustermann Park, Innenansicht Kantine: oliv architekten ingenieure, Foto © Edzard Probst (S. 17)

Kluge DingeKonzerthalle von Tilburg © David de Jong (S. 18), noumenon © Carl De Smet (S. 20)

MaterialsammlungKunstwerk © Waldemar Kliesing, Fotos: Miriam Schmalen (S. 22, 23)

Licht & BetonThe Room, Lichtbeton Fassade nachts, Lichtbeton Fassade tagsüber, Lichtbeton Theke © LUCEM (S. 24 – 27)

Designed by NatureThe biomimetism © Luc Schuiten (S.28), Lotuseffekt © Hans-Olaf Flügel (S. 31), Forschungspavillon © Roland Halbe (S. 33), „One Ocean“ © soma (S. 34), „One Ocean“ © Yongkwan Kim (S. 35)

Material entdeckenKrebs © iStock/malerapaso, Helm © iStock/kmaassrock, Folie © www.raumprobe.de, Harter Stoff © Deutsches Mu-seum, Weißes Gold © QMILK, Layer Chair © Jorrit Taekema, Idem Paris © Idem Paris, Wälderhaus © Wälderhaus, Tree Houses. Baumhäuser © TASCHEN, 3dprintcanalhouse © wesentlich.(S. 36, 37)

Metropole der GegensätzeXintiandi Overview © studio shanghai (S. 38, 39),Messestand © Walbert-Schmitz, China Pavillon © flickr/kahumphrey, Yu-Garten © iStock/typhoonski, Nanjing Road © iStock/Yongyuan Dai (S. 40), Shanghai Tower © Gensler,Bund © iStock/Nikada, Xintiandi © iStock/Biscut (S. 41)

AusblickLivingSculpture © wesentlich. /Business Center OLED Lighting, PHILIPS (S. 46)

Impressum

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