Forschung
Am Lehrgebiet wird im Bereich der Nachhaltigkeitsforschung in den Themenfeldern des 3D-Drucks (Materialeinsparung, Recycling und neue 3D-Druck Materialien), sowie des Bauens im Bestand (nachhaltige Gebäudeumnutzung, insbesondere von Kirchen) geforscht. Interdisziplinarität und Praxisbezug zeichnet die Projekte aus. Hier eine Auswahl der Forschungen:
3D-Druck
3D-Drucker mit 1 cbm Bauraum
Bauteile, Prototypen, große Architekturmodelle im 3D-Druck
Durch eine Großgeräteförderung konnte der Drucker BigRep V 3.0 mit einem Bauraum von etwa 1 x 1 x 1m Größe angeschafft werden. Im sogenannten FFF-Verfahren, dem „Fused-Filament-Fabrication“ werden Kunststoffe, v.a. Polylactide (Polymilchsäuren) als Filamente „von der Rolle“ gedruckt. Der große Bauraum ermöglicht es, das 3D-Druck-Verfahren nicht nur bei Architekturmodellen einzusetzen, sondern auch im Maßstab 1:1 Bauteile und Prototypen zu bauen. Der 3D-Drucker wird zu Forschungszwecken und forschender Lehre eingesetzt und befindet sich in Raum 02404.
Infos Hersteller BigRep
Projekte:
3D-Druck in Originalgröße für Statue des Aachener Doms
Download Artikel Dimensionen 1/2019
Materialevaluierung für das Filament iglidur I150
Link Firma igus
CAM-Labor
Weitere kleinere 3D-Drucker befinden sich im CAM-Labor im 3. Trakt. Die Liste unserer 3D-Drucker und Infos zur Nutzung finden Sie hier:
Infos CAM-Labor
Team CAM-Labor:
Prof. Heike Matcha, Prof. Cornelius Schlotthauer, Jochen Dahlhausen, Stefan Fischer, Andreas Scholl M.A. und HiWis
Vom Sakralraum zum Quartiersraum
Qualifizierung von Nachkriegskirchen durch hybride Nutzung und Entwicklung der Kirchengrundstücke
Ziel des Forschungsprojektes ist es, durch systematische Untersuchungen der aufgrund ihres hohen Ertüchtigungsbedarfs besonders von Leerstand oder Abriss bedrohten Kirchenbauten der Nachkriegszeit sowie der dazugehörigen Pfarrgebäude und Kirchengrundstücke praktische Empfehlungen zu ihrer nachhaltigen, denkmalgerechten und bedarfsorientierten Transformation in Quartiersräume zu entwickeln. An zehn ausgewählten Beispielen im Bistum Aachen und Erzbistum Köln soll erstmals gezeigt werden, welche Wirksamkeit integrale Projektentwicklungen, unter Einbezug des gesamten Kirchengrundstücks einschließlich seiner Bestandsimmobilien, für die Kommunen erzeugen. Untersuchungsprämisse ist die hybride Nutzung des Kirchenraums, der mit Einbezug von Kirchengemeinde und Stadtteilinitiativen flexible Mehrfachnutzungen unter Beachtung denkmalpflegerischer, architektonischer und bautechnischer Bedingungen ermöglichen soll. Eine 1. Projektphase beinhaltet auf städtebaulicher Ebene Analysen zum Bedarf des jeweiligen Quartiers und der Gemeinde sowie quantitative Analysen zum Kirchengrundstück, auf ökonomischer Ebene strategische Planungen zur Refinanzierung des Gebäudebestands durch Ausnutzung des Gesamtgrundstücks und auf baulicher Ebene Analysen des Kirchengebäudes hinsichtlich Bautypologie, -konstruktion, liturgischem Raum und Bauphysik. Auf dieser Grundlage werden in einer 2. Phase Planungsszenarien für hybride Nutzungen des Kirchenraums sowie räumliche Ergänzungen auf dem Gesamtgrundstück untersucht und in einer 3. Phase bewertet. Interne sowie öffentliche Workshops in den Kirchen begleiten die Forschungen. Durch systematische Analysen sowie das beispielhafte Aufzeigen der relevanten Planungsparameter und Prozessgestaltungen bietet das Forschungsprojekt mit seinem interdisziplinären Projektteam eine neuartige anwendungsbezogene Methode zur Weiterentwicklung von Nachkriegskirchen, die als soziale Orte der Begegnung reaktiviert und als innovative Quartiersräume genutzt werden können.
Projektteam FH Aachen:
Prof. Dr.-Ing. Anke Fissabre (Projektleitung), Prof. Heike Matcha,
Prof. Martin Zerwas, Dr. Manuela Klauser, Ajdin Mujanović
Kooperation RWTH Aachen University:
Prof. Dr. Elisabeth Beusker
Weitere Projektinfos
Schloss Lichtenburg
Multifunktionale 3D-Druck Wand
Interdisziplinäres K2-Forschungsprojekt
In diesem interdisziplinären Forschungsprojekt wurde gemeinsam mit dem Fachbereich Maschinenbau & Mechatronik untersucht, inwiefern die neuen Möglichkeiten von 3D-Druckverfahren im Bauwesen die Einsetzbarkeit weit verbreiteter Bauweisen enorm erweitern und optimieren können.
3D-Druckverfahren ermöglichen die Herstellung beliebiger Geometrien in unterschiedlichen Materialien. Insbesondere der innere Aufbau von Bauteilen und ihre Oberflächenstruktur können ohne Restriktionen genau definiert werden, ganz anders als in herkömmlichen Herstellungsverfahren.
Die Funktionalisierung der Bauteile durch Integration von gebäudetechnischen Funktionen und baukonstruktiver Komponenten wurde untersucht, in verschiedenen Geometrien entwickelt und als Prototypen in Ton und Kunststoff 3D-gedruckt.
Team:
FB Architektur
Miriam Azzab, Harun Güldemet, Laura Koch, Andreas Scholl, Jonas Wübbe, Dipl.-Ing. Ante Ljubas, Prof. Markus Hermann, Prof. Evelin Rottke, Prof. Heike Matcha (Projektleitung)
FB Maschinenbau und Mechatronik
Marius Giese, Stefan Schwab, Laura Thurn, M.Eng. und Prof. Andreas Gebhardt
Systemhäuser LoCaL
Interdisziplinäres Drittmittelprojekt
Das gemeinsame Forschungsprojekt „LoCaL - Low Carbon Lifecycle“ der FH Aachen und der DFH Deutsche Fertighaus Holding AG sollte herausstellen, welche Potenziale Bestandssanierungen für den zukünftigen Fertighaus-Wohnungsbau bieten.
Dazu wurden anhand von drei baulich vergleichbaren Bestandsimmobilien die baulichen Maßnahmen LowTec-Sanierung, HighTec-Sanierung, sowie Abbruch und Neubau durchgeführt, umfassend untersucht und einander gegenübergestellt – insbesondere im Hinblick auf die CO2-Bilanz und den Primärenergieaufwand während der gesamten Lebenszyklen der Gebäude.
Das Projekt wurde interdisziplinär mit den vier Fachbereichen Architektur, Bauingenieurwesen, Elektrotechnik und dem Solarinstitut Jülich bearbeitet.
Das Lehrgebiet Prof. Matcha vertrat im Projektteam Architektur den Themenbereich Vorfertigung und Systembau.
Projektlaufzeit:
01.04.2015 – 31.3.2018
Projektbeteiligte
Auftraggeber:
Deutsche Fertighaus Holding AG
Fachhochschule Aachen:
Fachbereich Architektur (FB1)
Projektleitung: Prof. Jörg Wollenweber
Fachbereich Bauingenieurwesen (FB2)
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik (FB5)
Solarinstitut Jülich (SIJ)
