Walls for Future!

In diesem Projekt haben wir eine sog. „Greenwall“ entworfen, ein Wandelement welches in der Lage ist, Pflanzen zu beherbergen und damit eine Biosphäre innerhalb geschlossener Räume zu erschaffen. Dieses Wandelement soll außerdem die Fertigungsmethode des großformatigen 3D-Druckens, also der additiven Fertigung ausnutzen, was es ermöglicht hochkomplexe Strukturen Materialsparend herzustellen.

Inspiration

Wir starteten in das Projekt mit dem Gedanken mithilfe des 3D-Drucks ein hochkomplexes, mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer anzufertigendes, ästhetisches Kunstobjekt zu schaffen. Um unserem Objekt allerdings mehr Bedeutung zu geben haben wir uns dafür entschieden ihm eine Funktion zuzuweisen. So stießen wir bei unserer Recherche auf mit Poren versehende gewundene Skulpturen und Säulen. Diese Inspirierten uns zu der Idee einer Greenwall. Wir versuchen den Spagat zwischen Ästhetik und Nutzen, und dies über Form und die Kombination von Natur und Synthetik zu erreichen.

Moodboard - 3D-Printed Art

Moodboard - Greenwalls

Greenwall

Greenwalls nutzen pflanzliche Prozesse um die Luftqualität in Gebäuden zu verbessern. Die Pflanzen steigen die Luftfeuchtigkeit, wirken lärmdämpfend und schaffen ein beruhigendes Klima welches sowohl Stress als auch Krankmeldungen reduzierend wirken soll.

Außerdem sind sie eine Möglichkeiten Gebäude „grüner“ zu gestalten, damit die Menschen in der Stadt die Natur erleben können

Was sind Greenwalls?

Grüne Wände, die auch als vertikale Gärten oder lebende Wände bezeichnet werden, sind eine neuere Art von Pflanzenwänden. Die Pflanzen, die zum Vergleich an begrünten Fassaden wachsen, sind am Fuß der Wand verwurzelt. Bei grünen Wänden hingegen werden die Pflanzen direkt in die Wand gepflanzt.

Es gibt drei Haupttypen:

1. Paneelsystem

Bei diesem System werden Wandpaneele mit schon vorher eingesetzten Pflanzen verwendet. Die Paneele werden mit Hilfe einer Stützkonstruktion direkt an der Gebäudewand angebracht.

2. Filzsystem

Bei Filzsystemen wird ein Nährboden mit Filztaschen verwendet, in das die Pflanzen eingesetzt werden. Hinter dem Filz verlaufen Kunststoffrohre mithilfe derer wird der Filz feucht gehalten wird.

3. Spaliersystem

Bei diesem System werden Pflanzen an einem Wandspalier hochgezogen. Ein Spalier ist eine Struktur aus Holz- oder Metallstäben, an der sich Kletterpflanzen hochziehen können. Dieses System ähnelt einer grünen Fassade, nur dass die Pflanzen in Töpfen und nicht im Boden wurzeln.

Vorteile

Ein großer Vorteil ist, dass die Pflanzen dabei helfen die Luftqualität in Innenräumen zu verbessern. Dies geschieht zum einem durch Photosynthese. Dabei nutzen Pflanzen Sonnenlicht, Kohlenstoffdioxid, Wasser und Mineralien um Sauerstoff und Glukose zu produzieren. Durch diesen Prozess wird schädliches Kohlendioxid aus der Luft entfernt und Sauerstoff freigesetzt, den wir zum Atmen brauchen.

Des Weiteren absorbieren Pflanzen und Mikroorganismen auf den Pflanzen Schadstoffe und giftige Chemikalien aus der Luft welches auch zum Reiniger der Luft beträgt.

Außerdem können Greenwalls auch zu einem positiven psychologischen Effekt führen. Laut einer Studie der ,,American Psychological Association'' fühlen sich Menschen, die regelmäßig von ihm Büro- oder Schulfenster die Natur sehen glücklicher (Biophilie).

Mit Greenwalls kann aber auch Geld gespart werden, so sind beispielsweise die Kosten für die Klimatisierung eines Gebäudes geringer, wenn es über eine grüne Wand verfügt.

Nachteile

Greenwalls müssen regelmäßig gepflegt werden. Im Durchschnitt enthält ein Quadratmeter um die 50 Pflanzen. Die Wände die Erde enthalten, sind aufwendiger zu pflegen da während des Wachstums der Pflanzen die Erde mit herausfällt. Außerdem müssen Pflanzen ersetzt werden wenn sie zu groß für die Wand geworden sind.

Bei grünen Wänden in Innenräumen kann auch die Entwässerung ein Problem darstellen. Wenn die richtigen Systeme nicht vorhanden sind, erhalten die Pflanzen möglicherweise zu viel Wasser. Übermäßige Bewässerung kann zu Schimmel führen oder die Wurzeln der Pflanzen verfaulen lassen. Wenn das Bewässerungssystem nicht richtig installiert ist, kann es auch zu Wasserschäden an der Wand selbst kommen.

Urban Heat Island Effect

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Der ,,städtische Wärmeinsel'' Effekt entsteht wenn eine dichte Konzentration von Straßenbelegen, Gebäuden und anderen Oberflächen vorherrscht und so Wärme absorbiert und gespeichert wird. Dieser Effekt erhöht die Energiekosten (z. B. für Klimaanlagen), die Luftverschmutzung sowie hitzebedingte Krankheiten und Todesfälle.

Greenwalls können dazu beitragen, die Auswirkungen der städtischen Wärmeinsel zu verringern, indem sie Gebäudeflächen beschatten, die Sonneneinstrahlung ablenken und Feuchtigkeit an die Atmosphäre abgeben.

Konzept

Unsere Greenwall soll es schaffen über die 3-Dimensionale Form,
durch z. B Schalungen, Einsenkungen und Poren Räume zu schaffen in denen sich Pflanzen ansiedeln können oder angesiedelt werden.

Ein großer Punkt für den wir uns sowohl aus ästhetischen als auch nachhaltigen Gründen entschieden haben, der allerdings auch die Beherbergung von Pflanzen begünstigt ist, das Wandobjekt mit regelmäßigen Einschnitten zu versehen wodurch im additiven Fertigungsprozess enorm viel Material gespart werden kann.

Die Topologie der Greenwall soll flüssig, fließend, wellenförmig und harmonisch verlaufen um eine möglichst Naturelle Ästhetik zu erzielen.

Entwürfe

Unsere Entwürfe entstanden aus parametrisch basierenden Modellierungsmethoden wofür wir das Plugin „Grasshopper“ des Programmes Rhino3D genutzt haben.

Mithilfe dieser Software generieren wir auf Basis eines vorgezeichneten Pfades versetzte vielfache dieses Pfades welche mithilfe von Parametern verzerrt werden. Den Pfaden wird anschließend eine Breite und Höhe zugeteilt und der Abstand zwischen ihnen bestimmt. Die Filetierung findet nicht waagerecht, sondern entlang der Pfade und derer Höhenverläufe statt.

Andere Entwürfe basieren auf 2-Dimensionalen Bildvorlagen, über die eine Komponente mithilfe derer Schwarz und Weiß Werte eine Verschiebung von Pfaden in die Höhe vornimmt. Diese Pfade werden anschließend zu einer Oberfläche verbunden und die Aussparungen mithilfe von Negativobjekten ausgeschnitten.

Entwicklung

Unser erster Testdruck überzeugte uns zwar bereits durch seinen fließenden, wellenförmigen und harmonischen Oberflächenverlauf, allerdings entschieden wir uns dazu mehr Schalungen und Einsenkungen für die Pflanzen in die Topologie mit einzuarbeiten.