Photovoltaic, Rope Rack und Membrantragwerk

Photovoltaik Module müssen zur Sonne ausgerichtet werden, fest ausgerichtet oder sehr selten auch nachgeführt. Dazu werden in der Regel Ständer-Konstruktionen aus Metallprofil-Schienen mit Mauerwerk-Sockeln eingesetzt.

Eine alte, alternative Idee, die von der Siemens A.G. nach meiner Erfindungsmeldung "Solargenerator mit Spannseilen zur Halterung und Stromführung" vom 12.12.1988

zum Patent angemeldet wurde, sah vor, die Module an isolierten Seilen aufzuhängen, die auch die Stromleitung übernahmen. Recherchen im Netz liefern dazu nur bescheidenes wie Photovoltaik an Seilen mit Nachführen.

Meine derzeitigen Interessen: würde sich das für ein Photovoltaik-Dach über der Autobahn eignen, sprich rechnen, ohne Nachführen? Würde es sich für die Agri-Photovoltaik eignen? Für Freiflächen-PV, insbesonders an langweiligen Standorten zur Gestaltung oder nur eingeschränkt zugänglichen Standorten? 

Und nicht zuletzt für ein gestaltendes Überspannen von Bauwerken statt einfallslosen PV-Aufständerungen? Dabei denke ich nicht nur an eine vollständige Bedeckung mit PV-Modulen, sondern auch an Muster wie Schachbrett oder teilweise Bedeckung zum Sonnenstand.

All diese Überlegungen mit unter ihrem Gewicht hängenden Netzen gewinnen einen weiteren Freiheitsgrad von Funktion und Gestaltung wenn man sie als Membrantragwerk, auch mit mehrfach gekrümmten Flächen mit dem Olympia-Dach München als Beispiel gestaltet.verkleidet sind. An der schwierigen Realisierung dieser Konstruktion waren zahlreiche Architekten und Bauingenieure beteiligt, darunter Architekten des Büros Behnisch & Partner sowie Frei Otto, Fritz Leonhardt, Wolfhardt Andrä und Jörg Schlaich. 

Bei meinem Vorschlag für die Photovoltaik werden Metallseile im einfachsten Fall mit einem rechteckigen, hängenden Tragwerk als "Kettfäden" zum Tragen, als Stromleiter und als Biegeelement eingesetzt, die PV-Module orthogonal dazu als Schussfäden ähnliche Verbindung zwischen den Kettfäden. Will man eine Verwindung der PV-Module vermeiden, so kann man sie an drei Punkten aufhängen. Damit kann man eine mehr oder weniger flexible Membran gestalten, je nach Besetzung und Befestigung der PV -Module, die gegebenfalls noch durch (Schuss-) Drahtseile unterstützt werden. Dazu auch die folgenden ersten Skizzen

Des weiteren noch eine Skizze, wie ein Stück einer damit gebauten Autobahn-Überdachung mit Stützen und den auffälligen Trögen zum Schutz der Stützen bei Schachbrett-PV-Modulen aussehen könnte.

Zum Einstieg in die Literatur: A-K. Goldbach und K-U.Bletzinger, Die Olympiadächer in München von 1972 und ihre Einfluss auf die textile Architektur, Technik in Bayern, 06/2022,S. 38-39

Work in progress 

Bezahlbaren Wohnraum 2

Balkrishna Doshi: Architektur für den Menschen, 30.3.bis 8.9.2019 im Vitra Design Museum hat mich über Stunden gefesselt. https://www.design-museum.de/de/ausstellungen/detailseiten/balkrishna-doshi-architektur-fuer-den-menschen.html
Das Lebenswerk eines Architekten, der vor nichts zurückschreckte. Mein Lieblingsansatz für bezahlbare, sozial förderliche Architektur:
die Wohnsiedlung »Aranya« (1989) in Indore. Das als Musterprojekt gebaute Aranya hat heute über 80.000 Einwohner. Ausgehend von einer Parzelle mit Fundament, Sanitärblock und einem einzigen Raum können die Bewohner dank eines Modulsystems den Wohnraum nach ihren Bedürfnissen, persönlichen Vorlieben und wirtschaftlichen Möglichkeiten individuell ausbauen und gestalten. 
Dieser Grundgedanke ist auch für ein Hochhaus entwickelbar. In dessen Rahmen werden Parzellen mit Sanitär-& Infrastrukturblock angeboten, für deren Ausbau so viel Freiheit wie möglich geboten wird, das gilt auch für Umbau und Verkauf von nicht mehr Genutztem an Nachbarn.

Work in Progress

Codismus Produkte zum Anfassen

Das primäre Ergebnis des Codismus ist eine Folge von Bits, die ein zweidimensionales Bild darstellen. Natürlich kann es auch einen 3-dimensionalen Gegenstand darstellen. In einer geeigneten Sprache kann Codismus auch 3D-Produkte zum Ausdrucken auf einem 3D-Drucker erzeugen.

Da Code und Bild primär in digitaler Form vorliegen sind sie als NFT direkt geeignet.

Die Ergebnisse des Codes sind als Ausdruck, Plot, 3D-Druck materiell darstellbar. Näher an der Malerei sind durch Nachzeichnen jeder Art auf die bevorzugten Träger der Malerei wie Papier und Leinwand machbar. Ein weiteres Feld vom Übermalen von Produkten aus dem Fotolabor wie DM bis zum Malen nach einer Großprojektion.

Work in Progress

Windrad auf dem Perlacher Mugl

Der Perlacher Mugl, 1970 aufgeschüttet, ist das jüngste nicht natürliche Gebilde im Perlacher Forst, 26 Meter hoch, Naherholungsgebiet im Süden von München. https://www.muenchenwiki.de/wiki/Perlacher_Mugl

Der Mugl ist künstlich begrünt und trägt auf seinem südlichen höchsten Punkt eine Aussichtsplattform mit Unterstand und Informationsmaterialien.

Seine etwas niedrigere nördliche Erhebung ist ein traumhafter Standort für ein großes Windrad. Damit würde der Mugl aus seiner unverdienten Unsichtbarkeit im Forst hervorgehoben und würde neben dem Aussichtspunkt einen weiteren aktuellen Nutzen erhalten: ein heimischer Beitrag zur überlebenswichtigen erneuerbaren Energie. Er bleibt damit in der Tradition der Nutzung des Gebietes: Hirschwiese, Haus eines Wildhüters, Hochbunker mit Flieger-Abwehr-Kanonen im zweiten Weltkrieg, nicht abgerissen, sondern in den 1960er mit dem Aushub beim nahen Autobahnbau aufgefüllt.

In dieser Geschichte der Nutzung ein idealer Standort für ein großes Windrad. 

Darüber hinaus könnte der Ort zusammen mit einer Photovoltaik-Anlage auf der südlichen Wiese am Fuß des Mugl zu einer Art "Garten für erneuerbare Energie" als Ziel für Klassenausflüge mit einem Pavilion ausgebaut werden: der anstehende Energiewandel und Verzicht auf jede Verbrennung insbesondere von Fossilem fängt im Kopf an.

Photovoltaik Überbauten oder die Auflösung des Sägezahns

Martin Hundhausen, Pionier der Photovoltaik Installationen, hat mich mit seinem Video über die mehr als 20-jährige Geschichte der PV auf Erlanger Schulen  https://youtu.be/kR046Cg2BIM nachdenklich gemacht. Seine Aufnahmen zeigen das erfolgreiche Prinzip, günstige Flächen insbesondere von Flachdächern, zum kostensparenden Aufstellen von PV-Panelen auf Ständern zu nutzen. Im Hinblick auf Architektur und Statik ist dies ein pragmatischer, minimalistischer Eingriff. Rechtlich ist er gegebenfalls mit einem Mietvertrag absicherbar. Der Nachteil dieses Vorgehens ist, dass nur ein kleiner Teil des Grundrisses genutzt wird und die mögliche Economy of Scale (EoS) der PV-Anlage nicht ausgeschöpft wird. Die EoS wird erschlossen, wenn man eine architektonisch gestaltete, der PV gewidmete Überbaung der Gebäudes macht. Damit wird die PV zu einem massiven gestalterischen Merkmal des Gebäudes und tritt aus dem Winkeldasein hinter dem Dachtrauf heraus. Sicher ist dies eine Herausforderung für alle Beteiligten, vom Bauherrn über Architekten und Statiker bis zur Wartung. Aber, sie gibt der erneuerbaren Energieernte auch architektonisch den Stellenwert, den sie angesichts der Klimakatastrophe verdient. Wir brauchen uns nicht zu schämen, dass wir energiehungrig sind. So wie unsere diversen Vorfahren seit etwa 300 tausend Jahren das Feuer mehr oder weniger weit sichtbar nutzten als Licht- und Wärmequelle.

Hervorragende Beispiele dafür, wie solche Dach-Überbauten wundervolle arichtektonische und funktionelle Komponenten bieten zeigen die meisten Bauten von Francis Kerré. Zugegeben, bei diesen Bauten ist das Dach eine wichtige Grundkomponente beim Entwurf gewesen. Das nachträgliche Überbauen stellt ganz andere Herausforderungen, gerade auch dann, wenn es sich um Zweckbauten mit bescheidener Architektur handelt. Allein, wir dürfen nicht zögern jede wirtschaftlich machbare Lösung zur Befreiung aus der Klimakatastrophe anzupacken.

Den höchsten Wirkungsgrad einer festen PV-Anlage bringt eine Neigung nach Süden. Bei einer Überbauung kann man sich von dem kanonischen Dach mit Giebel oder Pultform lösen, kann kreativ werden in Richtung der Forderung von Kerré nach Schönheit. Akzeptiert man die Nutzng der Schräglage zur Sonne so ist der Sägezahn die Grundform. Diese Grundform gilt es weiterzuentwickeln. Sie muss letzlich aufgelöst werden, sieht man von dem ästhetischen Potential der Ausständerung ab. Wie wäre es mit einer morphologischen Analyse dazu, welche die Aufständerung oder den Unterbau mit einschliesst??

Den Pionieren  Martin Hundhausen und Francis Kerré gewidmet.

Red Lines im MdbK Leipzig

Chiharu Miota zeigt im Hochraum des Kunstmuseums seine textile Installation mit roten Fäden. Bin von dem Reel bei Instagramm inspiriert,  diese Impression bei der Codismus-Bearbeitung von Fotos aufzugreifen.

§Einfach mit farbigen Fäden, die rnd das Foto bedecken, zu gestalten.

§Eine Pixel-Farb-Bearbeitung in Fadenform laufen zu lassen

.https://www.instagram.com/reel/CUHOfCDoDtm/?igshid=YmMyMTA2M2Y=

Modelle von Helixhãusern

Wenn es darum geht, etwas zu begreifen, nutzen wir Modelle. Dies gilt für die Naturwissenschaften wie für Ingenieurarbeiten. Natürlich ist alles gegenständlich zweidimensional planbar. Aber, wörtlich genommen, noch leichter begreifbar ist ein dreidimensionales Model.

Die Helixhãuser sind aus Berechnungen im Computer aus Code entstanden. Ihre Darstellung reicht bis zu animierten dreidimensionalen Sequenzen für den Aufbau wie für das fertige Gebäude. Eine Stufe weiter sind anfassbare Modelle: Holz und Pappe, 3D-Drucke. Für die 3D-Drucke sind gleich zwei Barrieren zu bewältigen: die vom Code meines schlichten SmallBasic für die Grafik zum Code für den 3D-Drucker, sodann den Druck selbst, der ohne Hilfskonstrukte keine horizontalen kann. Eine schlüssige, automatische Lösung zur Überwindung der ersten Barriere habe ich bisher nicht gefunden. Also muss eine 3D-Konstruktion, die einen Code für den 3D-Drucker liefert mehr oder weniger händisch erstellt werden. Sicher haben die Architekten dafür Werkzeuge, wo ihre die Codes für einen 3D-Druck und das Schneiden der Pappeteile liefern.

Ich könnte es mit SketchUp versuchen, wenigstens den Code für 3D zu schaffen. Dabei würde ich ein Traggerüst mit vertikalen und schrägen Balken nutzen mit aufklären für die Pappe. Auf geht's. Wie immer, Work in Progress.