Geodätische Kuppeln

Eine Geodätische Kuppel, die Biosphère, Ile Ste-Hélène, Montreal

Geodätische Kuppeln sind Konstruktionen von sphärischen Kuppeln mit einer Substruktur aus Dreiecken.

Geschichtliches

Das erste neuzeitliche Beispiel einer geodätischen Kuppel war das von Walther Bauersfeld erfundene und 1926 eröffnete Planetarium Jena der Carl-Zeiss-Werke. Buckminster Fuller entwickelte die Technologie der geodätischen Kuppeln ab den 1940er Jahren weiter und benutzte dabei erstmals den Begriff „Geodesic“. Breite Aufmerksamkeit erfuhr die Fuller-Kuppel, die auf der Expo '67 in Montreal als Pavillon der USA gezeigt wurde. In der Architektur der US-amerikanischen Hippies wurden geodätische Kuppeln aus Holz zu einer beliebten Konstruktionsweise.

Vorteile

Geodätische Kuppeln zeichnen sich durch ihre großartige Stabilität (Erdbebensicherheit) und ihr günstiges Verhältnis von Material zu Volumen aus. Als Lebensraum bieten sie Vorteile, die sich durch natürlichere Schallverteilung und Luftzirkulation darstellen. Geodätische Kuppeln bieten ausgezeichnete Hellhörigkeit. Die Kugelform ermöglicht außerdem eine konstante Sonnenbestrahlung während des ganzen Tages sowie die Möglichkeit Fenster nach Belieben zu verteilen. Aus Metallrohren mit abgeflachten Enden kann relativ leicht ein geodätisches Zelt verschraubt werden.

Konstruktion

Meist werden geometrische Transformationen des Dodekaeders und Ikosaeders benutzt. Pentagonale Elemente sind die definierenden Bauteile dieser geodätischen Formen. Es ist aber möglich, durch entsprechende Unterteilung in Dreiecke alle platonischen Körper oder auch jegliche Polyedergeometrie in geodätische Strukturen umzuwandeln.

Geodätische Kugel und dualer Körper

Das Brechen und Unterteilen der Bindeglieder oder eine Prozedur, die Richard Buckminster Fuller „Jitterbug-Transformation“ nennt, resultiert in den geodätischen Formen höherer Frequenz. Bei der Unterteilung ist zu beachten, dass alle Eckpunkte am besten auf der Oberfläche einer Kugel (kann auch ein Ellipsoid sein) liegen.

Eine Geodätische Kuppel ist ein konvexes unregelmäßiges Polyeder. Daher gilt für Geodätische Kuppeln der Eulersche Polyedersatz. Er besagt, dass die folgende Gleichung gilt:

Zahl der Ecken + Zahl der Flächen − Zahl der Kanten = 2

Militärische Anwendungen

Die Eckpunkte einer Geodätischen Kuppel sind die geeigneten Punkte, um eine Hohlkugel aus konventionellem Sprengstoff an diesen Punkten gleichzeitig zu zünden, so dass eine möglichst ideale Implosion die Folge ist. Das wird in der Plutoniumbombe verwendet, um eine Hohlkugel aus Plutonium effektiv und symmetrisch zu implodieren und dabei eine möglichst hohe Kritikalitäts-Rampe zum Zwecke einer möglichst hohen Energie-Ausbeute zu erzielen.

Siehe auch

• Fullerene
• Eden Project
• Radarkuppel

Weblinks

• Muster verschiedener Kuppeltypen
• Erzeugung geodätischer Kuppeln
• Animation der verschiedenen Frequenzen (engl.)
• Anleitung zum Selbstbau einer geodätischen Kuppel
• Valle de Sensaciones Geodätische Baumhäuser, Kuppelbau-Workshops, Herstellung von geodätischen Kuppeln. Experimentierfeld und Themenpark 'kreatives Leben mit der Natur', Südspanien.