Baumaterial: So mauern, dass Ziegelsteine kühlen

Backsteine oder Mauerziegel sind seit Urzeiten als Baustoff bekannt und bewehrt. Mit den gebrannten Ziegeln lassen sich nicht nur Mauern errichten, wie ein aktuelles Projekt der Technischen Universität München zeigt: Durch eine unregelmässige, aber präzise Anordnung der Ziegel lassen sich auf einer Mauer kühlende Effekte erzielen.

Quelle: TZM

Teamwork: Maurerlehrlinge ziehen den konventionellen Teil der Mauer hoch; der Roboter platziert die in einem spezifischen Winkel angebrachten Mauersteine.

Gebrannte Mauerziegel, hierzulande auch als Backstein bekannt, sind ein seit Jahrtausenden bekannter Baustoff. So wurde vor rund 5000 Jahren erstmals gebrannter Ton in Ziegelform für grössere Bauten verwendet. Doch in der Regel werden Mauern aus Ziegelsteinen möglichst gleichmässig, sprich in Reih und Glied, aufeinandergeschichtet.

Davon kann indes keine Rede sein bei der Mauer, die kürzlich an einem Versuchs-gebäude der Technischen Universität München (TUM) hochgezogen wurde: Von den 1700 verwendeten Steinen wurden mehr als 200 so platziert, dass sie sich mit unterschiedlichem Winkel aus besagter Wand drehen. So bildet die Mauer eine besondere Struktur und verschattet sich gewissermassen von selber: Sie verringert die Oberflächentem-peratur, wenn draussen die Sonne brennt. Die restlichen Steine wirken als Dämmung der Wand und bilden gemeinsam mit den verdrehten Ziegeln einen zonierten mono-lithischen Wandaufbau.

TUM setzte auf Zusammenarbeit mit Lehrlingen

Das besondere Bauprojekt wurde im Rahmen eines Workshops im Zusammenhang mit dem Projekt «Climate Active Envelopes» entwickelt. Julia Fleckenstein, Architektin der Professur für Digitale Fabrikation der Technischen Universität München (TUM), hat die Mauer zusammen mit den Lehrlingen einer lokalen Bauinnung hochgezogen. Die Architektin forscht und publiziert seit mehreren Jahren schwerpunktmässig rund um den Baustoff Ziegelstein (siehe «Nachgefragt»). Finanziert wird das Projekt von der Bayerischen Transformations- und Forschungsstiftung, zusammen mit den Industriepartnern Leipfinger Bader GmbH, Climateflux GmbH und studiomolter.

Auf der Baustelle unterstützt wurden die Forschenden von einem eigens an der TUM-Professur für Digitale Fertigung entwickelten Roboter sowie durch ein digitales Design-Werkzeug. Letzteres weiss, wie stark verschattet oder sonnig der Ort ist, an dem die Hausmauer gebaut wird, und kann so die exakte klimaoptimale Stellung einzelner Ziegel berechnen, sprich: den exakten Winkel, in dem die versetzten Steine zu platzieren sind. Der Roboter hat indes den digitalen Zwilling der Mauer gespeichert und setzt die Ziegel mit höchster Präzision aufeinander.

«Roboter bringt die Präzision, wo Menschen an ihre Grenzen stossen»