19. January 2014
Das Material: Kork; Herstellungsverfahren, Verarbeitung: stricken, erhitzen
Nach kurzer Recherche, lernte ich Kork als ein vielfälltiges, natürliches Material kennen, welches sehr interessante Eigenschaften besitzt. Der Kork wird aus verschiedenen Korkeichenarten gewonnen und der Hauptproduzent in Europa ist Portugal. Kork wird u.a. in den Bereichen Architektur, Kleider und Verpackung genutzt. 1 Kubikzentimeter Kork besteht aus bis zu 42 Millionen Zellen. Jede Zelle ist ein mit Luft gefülltes, 14 seitiges Polyeder und besteht u.a. aus 89% gasförmigen Material. Eigenschaften welche den Kork, sehr leicht und elastisch machen. Für Korkplatten wird der Naturkork zu Granulat bzw. zu Korkmehl verarbeitet, dieses wird gepresst und gebacken. In diesem Prozess werden im Kork die natürlichen Harze freigesetzt und dienen als Bindemittel. Somit kann man theoretisch auch den Kork in freie Formen pressen. Weitere Eigenschaften die ich für mein Projekt interessant fand waren:
Atmungsaktiv, Wasser- und Gas undurchlässig, Verrottungs, und Fäulnisresistent sowie Schwimmend (leicht und elastisch).
Quellen Bilder:
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=11462.0
http://www.pronouvo.ch/unternehmen/ueber-kork/
http://www.merke.ch/biografien/biologen/hooke.php
http://de.wikipedia.org/wiki/Periderm
Mein Skizzenbuch
First Ideas and Main Concept; Mobile Inseln aus Kork für Nutzpflanzen anbauen
Aufgrund der von mir ausgesuchten Eigenschaften von Kork, hatte ich eine Idee, mobile Inseln zur Anpflanzung von Nutzpflanzen auf Süsswassergewässer zu entwickeln. Dabei hilft mir das System von Aquaponik. Aquaponik bezeichnet ein Verfahren, das Techniken der Aufzucht von Fischen in Aquakultur und der Kultivierung von Nutzpflanzen in Hydrokultur verbindet. Es handelt sich dabei um einen geschlossenen Wasser- und Nährstoffkreislauf, welcher in automatisierten Abläufen bewirtschaftet wird. (http://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik)
Mögliche Formen der Inseln, Seitenansicht querschnitt
Ansicht, Einschnitte für Wasser und Luftzirkulation
Aufbau einer Insel, Seitenansicht querschnitt
Detailansicht Fuss der Insel mit Einschnitten für Wasserzirkulation
Detailansicht Kopf der Insel mit Einschnitten für Transport und Wachstum der Pflanze
Seitenansicht Querschnitt
Ansicht mögliche Inselverknüpfungen und Pflanzenwachstum
Quellen Bild: http://de.wikipedia.org/wiki/Aquaponik
Für mich sind leider die meisten Systeme zu gross und/oder räumlich unflexibel, Wasser-, und Pflanzbehälter sind in Grösse und Form aneinander gebunden. Meistens sind die Grundkomponenten der Systeme auch nicht ökologisch produziert, z.B. Wasser-, und Pflanzenbehälter sind aus PVC. Mein Ziel ist es, durch Beobachtung und Analyse verschiedener natürlichen Baukonstuktion z.B. Vogelnest, die Eigenschaften des Kork (ökologisch sinnvoller Werkstoff) zu nutzen, schwimmende mobile Inseln zu schaffen.
Der Vorteil dieser neuen Form ist, ökologisch optimiert, fördert den Kreislauf von Produktion, Verarbeitung, Pflanzen, Ernten…, räumlich unabhängig weil die Form des Pflanzbehälters lose zum Wasserbehälter/gebiet ist.
Skizzen:
Modelling and Fabrication process
Zu Beginn testete ich das Schwimmverhalten einiger primitiven Insel-Prototypen aus Kork. Bei der Konstruktion wollte ich ein Vogelnest nachahmen. Dabei beobachtete ich dass die Konstruktion einfluss auf die Schwimmfähigkeit der Inseln hat. Ist die Konstruktion zu tief und leicht kippt sie zur Seite, mit zusätzlichem Gewicht ist sie ausbalanciert aufrecht im Wasser. Bei breiteren, flacheren Konstruktionen schwimmt sie zu Beginn schon auf dem Wasser, mit zusätzlichem Gewicht besteht aber die Möglichkeit dass sie unter Wasser sinkt.
Die 3D-Visualisierung wurde im Programm Rhino gezeichnet. Anbei sieht man einen Arbeitsablauf. Aus zeitlichen Gründen konnte ich die Grundform nicht mit der Vogelnestkontruktion verbinden, dafür ist die Form von Bojen inspiriert. Schwierig war die richtige Form zu finden. Auf der Oberseite der Konstruktion sieht man auch die Grifflöcher welche zur gleichen Zeit die Insel mobiler und leichter macht, und der Nutzpflanze Raum nach oben zum wachsen lässt.
Unser 3D Drucker hatte Probleme die Form auszudrucken. Nach kurzer Analyse entschied ich den Prototypen aus MDF mit dem Laser zu schneiden. Mit dem Programm 123 Make kann man importierte 3D-stl-Daten zu laserfähigen Daten umwandeln. Dabei musste ich die Form in ein oberen und unteren Bereich unterteilen und zusätzliche neue Träger zeichnen. Neu sind auch die Löcher im unteren Bereich für die Wurzeln der Pflanze.
Nach dem importieren der stl-Datei in das Programm 123 Make kann man die verschiedenen Konstruktiontechniken schnell und einfach visualisieren. Ich entschied mich für die Technik mit Radial Slices, da diese am wenigsten Material verbraucht und am klarsten die Form des Prototypen visualisiert.
Exportiertes Schnittmuster aus 123Make für den Lasercuter.
Final Outcome, Prototyp aus Holz
Einige Rendering-Ansichten der möglichen Endform in Rhino.
Den, mit dem Lasercutter geschnittenen, Prototyp aus MDF. Dabei sehen wir die mögliche Form der Inseln mit den verschiedenen Einbuchtungen oben sowie unten.