Das Graduiertenkolleg „biologische Uhren“ (Kurz: „Clocks“) der Universität Kassel wurde im Rahmen der Programmlinie „Aufbau Graduiertenprogramme“ der Universität Kassel 2017 ins Leben gerufen. Dabei setzt sich das Gesamt-Konsortium aus Arbeitsgruppen der Biologie, der Chemie, der Physik und der Elektrotechnik zusammen. Aufgeteilt auf drei Projekte, sammeln die Gruppen aus der Biologie und Chemie Daten über zelluläre Uhren und die zeitliche Steuerung biologischer Prozesse auf verschiedenen Ebenen der Komplexität, wie dem neuronal gesteuerten Verhalten, dem Stoffwechsel, der Entwicklung und der Zell-Vermehrung. Die vielfältigen Daten werden von den Arbeitsgruppen der Physik und Elektrotechnik analysiert, reduziert und systemtheoretisch modelliert. Außerdem werden neue Technologien und Tools entwickelt, um neue experimentelle Ansätze zu ermöglichen.

AG-Materialien Pronet-AG Handlungsfeld 3

Ablage von Unterlagen des EWT Promotionskollegs

Technische Textilien etablieren sich zunehmend als wichtige Werkstoffe, auch in der Architektur und im Bauwesen. Während biegeschlaffe, auf Zug aufgespannte Elemente („Sonnensegel“) in der textilen Architektur bereits seit Jahren etabliert sind, erfahren biegesteife Elemente aus Endlosfasern, die in eine versteifende Kunststoffmatrix eingebettet und auf Druck belastbar sind, erst seit Kurzem hohes Interesse. Die Vorteile von Textilien liegen in ihrer überragenden Eignung für den Leichtbau, ihren Funktionalisierungs- und Formgebungsmöglichkeiten, ihren hochentwickelten und erprobten Herstellungs- und Verarbeitungstechnologien, sowie in ihrer seit Jahrtausenden bekannten und immer wieder wandelbaren charakteristischen Ästhetik paralleler und sich überkreuzender Fäden. Besonders leistungsfähig sind Endlosfasertextilien wie Gewebe, Geflechte, Gelege und Wicklungen. Sie erreichen die höchsten Festigkeiten und können am komplexesten gestaltet werden. Zu ihrer Herstellung werden Fadenmaterialien benötigt, die einen sehr kleinen Querschnitt besitzen, quasi endlos sowie extrem biegsam sind [5]. Endlosfasern sind aus energieintensiven Kunststoffen, Glas und Karbon, sowie aus Naturfasern wie Flachs und Hanf verbreitet. Für das Gestalten und Bauen aus Holz, wofür die Nachfrage aufgrund seiner hervorragenden Ökobilanz und natürlichen Leichtbaueigenschaften kontinuierlich steigt, ist kein Endlosfaden aus Holz bekannt, auf dessen Grundlage die Vorteile leichter, fester, ästhetischer und bei Bedarf funktionalisierter textiler Bauteile mit den Vorteilen von Holz vereint werden könnten. Das projektierte Vorhaben wird demnach von der zentralen Fragestellung geleitet, wie tragende, sichtbare Bauteile für die Architektur auf der Basis von Fäden aus Holz textil aufgebaut werden können und wie die daraus entstehende textile Tektonik für den Holzbau in seiner Gesamtheit gestaltet, konstruiert, geplant und gefertigt werden kann. Darüber hinaus soll untersucht werden, wie textile Holzbauteilen durch zusätzliches Einarbeiten von Funktionsfasern aktiviert werden und gezielt neue elektrische, mechanische, akustische oder optische Eigenschaften erhalten können, so dass sie z.B. berührungssensitiv, stromleitend, lichtlenkend oder photoaktiv werden [7]. Bei der Kombination der Holzfäden mit einer Kunststoffmatrix kann auch diese funktionalisiert werden [8]. Solche Zusatzfunktionen sind von „Smart Surfaces“ bekannt, aber im Holzbau bisher kaum entwickelt. Die Komplexität der Aufgabe, die geplante Material- und Bauartentwicklung von Beginn an im Spannungsfeld gestalterischer und technischer Anforderungen durchzuführen, um hochwertige, integrierte Lösungen zu erarbeiten, zwingt zur engen Verzahnung der einzelnen Fragestellungen. Diese können nur über eine dauerhaft enge Zusammenarbeit der Beteiligten aus den unterschiedlichen Fachdisziplinen bearbeitet werden, wofür das Konsortium die Beantragung eines interdisziplinären Graduiertenkollegs im Themenfeld „Textile Tektonik für den Holzbau“ bei der DFG plant. Alle Partner des Konsortiums verfügen über umfangreiche nationale und internationale Forschungserfahrung und entsprechende Publikationen (siehe Anhang). Zwischen den Beteiligten gibt es zahlreiche bilaterale Projekte, zu denen bereits Anträge gestellt und durchgeführt wurden oder bei denen zurzeit Anträge in Vorbereitung sind.