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Rammed earth garden house near Freiburg

Loam is produced by the natural weathering of rocks. It can be found almost everywhere and is considered a local building material – even on the Upper Rhine. It consists of different rock or particle sizes, from sand to silt to clay. If dried loam is combined with sufficient water, it becomes plastic again and can be brought into a new form.

In a joint seminar of the KIT Professorships of Sustainable Construction and Building Technology, a small rammed earth garden house is currently being built near Freiburg. After the material has been tested and suitable formwork has been built, the clay is currently being brought in and compacted.

The students received the basic and background knowledge in advance and currently have the opportunity to gain practical experience in this construction method under adapted conditions, to obtain technical know-how and to experience the materiality of rammed earth live.

Images: Katharina Blümke, Faculty of Architecture, KIT Karlsruhe

 
 

Seminar: Stampflehm – von der Technik bis zur Anwendung

Ein Stampflehm-Gartenhaus im Raum Freiburg Lehm entsteht durch die natürliche Verwitterung von Gesteinen. Er ist fast überall zu finden und gilt als lokales Baumaterial – auch am Oberrhein. Er besteht aus verschiedenen Gesteins- oder Partikelgrössen, von Sand über Schluff bis hin zum Ton. Wird getrockneter Lehm mit genügend Wasser in Verbindung gebracht, wird er wieder plastisch und kann in eine neue Form gebracht werden. Lehm ist somit das „einzige Baumaterial, das unbeschränkt und ohne Qualitätseinbußen wiederverwendet werden kann“ (Martin Rauch). Stampflehmbau ist eine jahrtausendealte und sehr weit verbreitete Bautechnik. Dabei wird die krümelige, erdfeuchte Lehmmasse lagenweise in eine Schalung eingebracht und durch Stampfen verdichtet.

In einem gemeinsamen Seminar der Fachgebiete Nachhaltiges Bauen und Bautechnologie wollen wir ein kleines Gartenhaus im Raum Freiburg in dieser Bauweise errichten. Sie werden lernen, wie man das Baumaterial testet ob es geeignet ist für den Baueinsatz, wie man es mischt falls nötig, wie man eine Schalung baut und einbringt, wie man das Material verdichtet und schlussendlich Strukturen damit errichten kann. Ebenfalls werden wir Ihnen Grundlagen und weiteres Hintergrundwissen vermitteln. Wir werden für dieses Kompaktseminar im August Gäste im Garten einer jungen Familie im Raum Freiburg sein, die sich auf Ihr Kommen freut und einrichtet. Es wird die Möglichkeit bestehen, dass Sie vor Ort übernachten können oder von Karlsruhe aus pendeln, wie es für Sie am einfachsten einzurichten ist. Aufgrund der Corona-Pandemie werden schon einige Vorarbeiten getroffen sein (Fundamente, Mischen des Lehms), so dass wir im Seminar sofort mit dem eigentlichen Lehmbau beginnen können.

Mehr Information (Reader) hier.

 
 

Seminars

Winter Semester 2019
Local Material, Local Design, Local Built

Winter Semester 2019
Local Material, Local Design, Local Built

In the seminar “Local Material, Local Design, Local Built” the students did an intensive research in local resources such as the Buntsandstein of the Pfälzer Wald, wood from the Black Forest or gravel along the Upper Rhine. The type, quantity and composition of the resources, as well as their extraction and use, were investigated with regard to their sustainability. In the winter semester, these research results will be used for further consideration and innovative presentation of the materials, products and craft processes. What role do locally available resources play within architecture and what potential do they offer for the future? The insights gained in the seminars are integrated into the collection and reorganization of the material library.

Summer Semester 2019
Local Material, Local Design, Local Built

A Research through Local Resources. What is local? What is a resource? Where are resources available? In which forms and quantities? How are they mined, produced and processed? Which suppliers are there? Are the materials really sustainable? What are the criteria? Are they useful? What is the potential of reusable and recyclable materials?

In two consecutive semesters, the seminar “Local Material, Local Design, Local Built – A Research and Design Journey through Local Resources” deals with methodical answers to these questions and an innovative representation of the materials, products and craft processes from the material sample to the prototype.


Wintersemester 2018/19
Bau auf!

Das Brennen von Ton ist untrennbar mit der Entwicklung der menschlichen Zivilisation verbunden. Die Herstellung keramischer Gebrauchsgegenstände und Baumaterialien hat sich über zehntausende von Jahren immer wieder weiterentwickelt, die wesentlichen Bestandteile des Materials sowie die Herstellungsmethoden haben sich in ihrem Wesen jedoch kaum verändert.

Nachdem Keramik über eine lange Zeit hinweg meist für pragmatische Baulösungen eingesetzt wurde, erlangt es heute durch eine Reihe innovativer Technologien einen neuen Stellenwert innerhalb der Architektur. Diese Neuerungen sind in der Fertigungs-, Werkstoff- als auch in der Befestigungstechnik zu finden. Digitale Fabrikationen, computergesteuerte Brennöfen oder der Einsatz von Robotertechnik in der Konstruktion sorgen für andersartige Anwendungsfelder und auch Erscheinungsbilder. Diese jüngsten Entwicklungen ermöglichen es Architekten Material- und Funktionssysteme zu verknüpfen, die neben einer neuen Ästhetik auch in Konstruktion und Funktion weit über das standardisiert hergestellte Baumaterial hinausgehen. Das Seminar wird einige dieser Ansätze beleuchten.

Dabei bieten generative Technologien auch bezüglich einer ressourceneffizienten Produktion hohe Potentiale. Denn der schichtweise additive Fertigungsprozess macht Material nur dort notwendig, wo es aufgrund der ästhetischen Kriterien und mechanischen Belastung auch benötigt wird.

Das Seminar befasst sich mit traditionellen und neuen Herstellungsmethoden keramischer Werkstoffe, zeigt aktuelle Ansätze der Bauindustrie auf und führt spielerisch und empirisch in die Praxis der Materialforschung ein. Nach einer anfänglichen Recherche, wird das Material Keramik in experimenteller Arbeitsweise erforscht, dabei entwickeln die Studierenden eigene Projektideen, die mittels eines Keramik-3D-Druckers in der Karlsruher Majolika umgesetzt werden können.

Ziel des Seminars ist es ein keramisches Baumaterial zu entwickeln. Die Herstellung mittels 3D-Druck soll im Aufbau, in der Struktur oder der Materialität begründet sein. Die Materialzusammensetzung spielt bei der Produktentwicklung eine grosse Rolle. Neben den verschiedenen keramischen Massen sollen auch ungewöhnliche Stoffe beim Experimentieren berücksichtigt werden.

 


Sommersemester 2018

Abbau / Anbau / Aufbau 

Mit steigenden Bevölkerungszahlen wächst auch der Bedarf an Materialien und Ressourcen immer weiter an. Aktuell wird in vielen Branchen nach innovativen Ansätzen zur nachhaltigen Rohstoffnutzung und einer konsequenten Schließung der stofflichen Kreisläufe geforscht – zum einen angetrieben durch die ökologische Notwendigkeit, zum anderen auch ganz pragmatisch durch wirtschaftliche Aspekte.

Das 21. Jahrhundert wird einen radikalen Paradigmenwechsel in der Herstellung von Baumaterialien verlangen. Die vorherrschende Mentalität unsere Baustoffe aus Minen zu gewinnen ist an einen un-nachhaltigen Punkt gekommen: wir wissen, dass Materialien wie Sand, Blei, Zink oder Kupfer nur noch wenige Jahrzehnte in den Minen der Erdkruste zur Verfügung stehen und nicht regenerativ sind. Während die Industrialisierung zu einer Umwandlung von regenerativen zu den beschriebenen nicht regenerativen Materialquellen geführt hat, wird unsere Zeit den umgekehrten Weg einschlagen müssen: eine Verschiebung hin zur Kultivierung, Aufzucht, Vermehrung und Wachstum von künftigen Ressourcen. Diese Klasse von Ressourcen für den Bausektor können entweder im konventionellen bodengestützten landwirtschaftlichen Rahmen oder in spezifischen Zuchtbetrieben/Laboren unter Verwendung von Mikroorganismen kultiviert werden. Daneben wird die Bedeutung von Recyclingmaterialien weiter steigen. Die Stadt muss hier als die neue Mine zur Gewinnung von Rohstoffen betrachtet werden.

Die kritische Auseinandersetzung mit den gängigen Baumaterialien sowie die Forschung bezüglich alternativen und innovativen Materialien für die Architektur sind konkreter Bestandteil der Lehre am Fachgebiet Nachhaltiges Bauen. Das Seminar befasst sich mit der Problematik schwindender Ressourcen, zeigt aktuelle Lösungen der Bauindustrie auf und führt in die Praxis der Materialforschung ein. Nach einer anfänglichen Recherche, wird ein ausgewähltes Material in experimenteller Arbeitsweise erforscht, dabei entwickeln die Studierenden eigene Versuchsreihen. Ziel des Seminars ist es das Material in eine Anwendung zu bringen.

 


Wintersemester 2017/18 

From Mining to Cultivation

Durch die Industrialisierung hat sich unsere Bauindustrie verstärkt auf mineralische, endliche Materialquellen konzentriert. Das 21. Jahrhundert ermöglicht und fordert nun einen Paradigmenwechsel: eine Umorientierung vom Abbau zum Anbau unserer Materialressourcen. Das Ziel der gemeinsamen Seminararbeit mit Vorlesungen, Diskussionen, Referaten, Experimenten und einer abschließenden schriftlichen Arbeit ist es die Potenziale und Anwendungsmöglichkeiten kultivierter Baumaterialien innerhalb einer nachhaltigen, industrielle Bauwirtschaft zu beleuchten. Ein besonderes Interesse liegt hierbei auf neuartigen, ungewöhnlichen und gewachsenen Materialalternativen.

 

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Fall Semester 2012 FCL Singapore
Constructing Waste

Hundreds of tons of waste are produces in Singapore every day. These wastes represent an invaluable pool of resources, which could be activated by rethinking their designs. The ‘hands on the material’ seminar CONSTRUCTING WASTE will interrogate the concept of up-cycling strategies in order to minimize the overall refuse amount being produced in Singapore. The focus on design questions should create second life cycles for otherwise waste products.

 
 

       
 
 
 
Karlsruher Institut für Technologie
Fakultät für Architektur
Institut Entwerfen und Bautechnik

Fachgebiet Nachhaltiges Bauen
Englerstr. 11, Geb. 11.40, Raum 25
D-76131 Karlsruhe
 
Tel: +49 (0)721/608-42167
 
 
 
Recent Publications:  
 

    From the circulating, sowing and harvesting of future building materials

    August 26, 2020

    Hebel, Dirk E. (2020). Vom Zirkulieren, Säen und Ernten zukünftiger Baumaterialien, in: Bauen im Wandel. Zukunft Bau Kongress 2019, BBSR. p. 74-79. Bonn, Germany

     
     

    Tremendous possibilities

    August 26, 2020

    Hebel, Dirk E. (2020). Ungeheure Möglichkeiten, in: der architekt. material der stadt. 4/2020 (Bund Deutscher Architekten BDA), Berlin, Germany

     
     

    Constructed from mycelium

    July 21, 2020

    Klaaßen, Lars (2020). Aus Pilz gebaut, in: Süddeutsche Zeitung. 18.07.2020, München, Germany

     
     

    The opportunities of the urban mine

    July 7, 2020

    Hebel, Dirk E. (2020). Die Chancen der urbanen Mine. Wie ein kreislaufgerechtes Bauen die Ressourcenfrage der Zukunft decken kann, in: PLANERIN. Mitgliederfachzeitschrift für Stadt-, Regional- und Landesplanung, p. 21-24. 3_20, Berlin, Germany

     
     

    Strark wie Stahl

    July 2, 2020

    Beck, Gabriela (2020). Stark wie Stahl, in: Süddeutsche Zeitung s.41, Nr.90, Bauen und Wohnen, 18./19.04.2020. München , Germany

     
     

    Changing Paradigms!

    March 19, 2020

    Hebel, Dirk E., Werner Sobek (2020). Changing Paradigms: Materials for a World Not Yet Built, in: The Materials Book, 139-141. Berlin, Germany: Ruby Press

    Hebel, Dirk E., Felix Heisel (2020). Culitvated Building Materials: The Fourth Industrial Revolution?, in: The Materials Book, 145-149. Berlin, Germany: Ruby Press

    Heisel, Felix (2020). Reuse and Recycling: Materializing a Circular Construction, in: The Materials Book, 156-160. Berlin, Germany: Ruby Press

     
     

    Pavilion made of recycled materials

    March 19, 2020

    KIT Karlsruhe (2020). Pavillon aus Recycling-Materilaien, in: Neuland, Innovation am KIT 2019, 2020. 40

     
     

    House building for the heirs

    March 19, 2020

    Hebel, Dirk E. (2020). Hausbau für die Erben, in: Südzeit, March 2020: no. 84, 8-9

     
     

    Showering as a school subject

    March 19, 2020

    Wüthrich, Christa (2020). Duschen als Schulfach, in: Bildung Schweiz, March 2020: no. 2, 29-32

     
     

    We’re running out of sand!

    March 19, 2020

    Prof. Dirk E. Hebel talks about the shortage of sand.

    Sakowitz, Sven (2020). Uns geht der Sand aus, in: HÖRZU Wissen, 19 th March 2020, No.2, 64-69.

     
     

    Build Sustainably and Act Future-Oriented

    February 25, 2020

    Interview with Prof. Dirk E. Hebel (2020). Build Sustainably and Act Future-Oriented. (Interview about his research as the head of the Department of Sustainable Building at KIT, specific challenges facing the construction industry concerning the reuse of materials and their sustainability and about the KIT being part of the SBM Summit taking place at Karlsruhe Trade Fair Centre on 18 and 19 June 2020.), in: stories, 01/2020: 22-24

     
     

    Die Stadt wird zum riesigen Rohstofflager

    February 19, 2020

    Ulrich Coenen (2020). Die Stadt wird zum riesigen Rohstofflager. (Second part of an interview with Prof. Dirk E. Hebel about the practice of urban mining, the energetic redevelopment of existing buildings and the establishment of new building materials and future energy efficient technologies.), in: Badische Neueste Nachrichten, 18th February 2020: no. 40, 17

     
     

    Diskrepanz zwischen Anspruch und Realität ist groß

    February 12, 2020

    Ulrich Coenen (2020). Diskrepanz zwischen Anspruch und Realität ist groß. (First part of an interview with Prof. Dirk E. Hebel about Sustainable Thinking, Acting and Building, technical and biological circulations, unmixed and pure construction methods and the application of urban mining.), in: Badische Neueste Nachrichten, 11th February 2020: no. 34, 17

     
     

    Kreislaufgerechtes Bauen – Kultivierte Baumaterialien: UMAR & MycoTree

    February 5, 2020

    Dirk E. Hebel, Felix Heisel (2020). Kreislaufgerechtes Bauen – Kultivierte Baumaterialien, in: H2O – Das Kundenmagazin von Keramik Laufen und Similor, January 2020: 22-23

     
     

    Second-hand is on Trend: Urban Mining and Recycling (UMAR)

    February 5, 2020

    Sabina Strambu (2020). Second-hand is on Trend, in: DETAIL selectionSpecial Publication Products 2020. Recycling – Materials, Systems, Concepts: 4-6

     
     

    Urban Mining and Recycling (UMAR) and Research Seminar ‘Bau auf!’

    January 22, 2020

    Dirk E. Hebel, Felix Heisel (2020). Urban Mining and Recycling (UMAR), and Dirk E. Hebel, Sandra Böhm (2020). Bau auf! Kreislaufgerechte Architektur in der Lehre, in: BAUART – Architektur und Kultur, inspiriert durch Heimat, Ausgabe 03/2020

     
     

    MICMAC – Micro Macro Michael Hosch, Competition for Modern Expansion and Lightweight Construction

    December 20, 2019

    Hochschulinitiative “Moderner Aus- und Leichtbau” (2019). MICMAC – Micro Macro, in: Wettbewerb 2018/2019 Moderner Aus- und Leichtbau

     
     

    Sustainable construction should not be an option!

    December 20, 2019

    Krämer, Lisa, Simon Sommer, Katna Wiese, Sophie Welter, Philipp Staab (2019). Nachhaltig bauen, sollte keine Option sein, in: DBZ Der Entwurf , November 2019

     
     

    Ein Gespräch über das Wieder- und Weiterverwenden von Baustoffen

    October 15, 2019

    Isopp, Anne and Felix Heisel (2019). Ein Gespräch über das Wieder- und Weiterverwenden von Baustoffen, in: zuschnitt 19(75): 16–19.

     
     

    Zukunft braucht Kreislauf! Mehr.WERT Pavillon, UMAR & MycoTree in db Deutsche Bauzeitung

    October 11, 2019

    Scharf, Armin (2019). Zukunft braucht Kreislauf. db deutsche bauzeitung, 152. Jahrgang, Ausgabe 09.2019, S.68-70

     
     

    Besser – Anders – Weniger!

    October 10, 2019

    Fachgebiet Nachhaltiges Bauen, Professur Dirk E. Hebel (2019). Besser – Anders – Weniger!, Strategien für suffizienten Wohnungsbau im Bestand. KIT Karlsruhe

     
     

    Was die Natur so bietet

    October 10, 2019

    Hans-Christoph Neidlein (2019). Was die Natur so bietet. (Pilzmyzelium und Bambus, Forschung nach alternativen Baustoffen am Fachgebiet Nachhaltiges Bauen). Süddeutsche Zeitung, Nr. 206, 6. September 2019, 23

     
     

    Calculation and Evaluation of Circularity Indicators for the Built Environment Using the Case Studies of UMAR and Madaster

    October 9, 2019

    Heisel, Felix and Sabine Rau-Oberhuber (2019). Calculation and Evaluation of Circularity Indicators for the Built Environment Using the Case Studies of UMAR and Madaster, in Journal of Cleaner Production 243 (SI Urban Mining): 118482. DOI:10.1016/j.jclepro.2019.118482

     
     

    Materials In Progress

    September 11, 2019

    Peters, Sascha, Diana Drewes, Dirk E. Hebel, Felix Heisel (2019). Waste Vault Pavillon & MycoTree. In Materials in Progress – Innovationen für Designer und Architekten, 62 & 102. Basel, Schweiz: Birkhäuser Verlag

     
     

    Pioneering Construction Materials through Prototypological Research

    August 22, 2019

    Heisel, Felix and Dirk E. Hebel (2019). Pioneering Construction Materials through Prototypological ResearchBiomimetics4(3): 56.

     
     

    Strukturelle Bauteile, gewachsen aus Pilz

    July 1, 2019

    Schütz, Robert (2019). Struktuerelle Bauteile, gewachsen aus Pilz. Recycling MAGAZIN, 74. Jahrgang, Ausgabe 06, S.36-37

     
     

    Bild des Monats

    June 6, 2019

    Braun, Zooey (2019). Bild des MonatsBadische Neueste Nachrichten: 16, 04.06.2019

     
     

    Mit Weniger Mehr Bauen

    June 6, 2019

    Eberhard, Simon (2019). Mit Weniger Mehr BauenHaustech 32 (Mit weniger mehr bauen): 8–13.

     
     

    Verständnis für globale Dimensionen und lokale Auswirkungen

    June 4, 2019

    Hans Fuchs (2019). ‚Begrijp de mondiale dimensies én de lokale effecten‘. In stedebouw & architectuur, 04 2019, 32-35. HB Zwolle, Niederlande: Acquire Publishing bv.

     
     

    Das Raumlabor – UMAR

    April 29, 2019

    Melanie Schlegel (2019) Das Raumlabor. In Garten und Landschaft, 04 2019, 46-49. Münschen, Deutschland: Georg D.W. Callwey GmbH & Co. KG.