Manche nennen es „Hebelstabwerk“ oder „Nachlaufende Balken“, andere wiederum sprechen von „selbstverschränkenden“ Systemen. In der internationalen Literatur wird es „Mandala Dach“ oder „Reziprocal Frame“ genannt. Die Universität Kassel nennt es selfsupportingframework. Die Rede ist von dem seit Jahrhunderten bekannten Tragprinzip, mit dem einzelne, ursprünglich kurze Holzbalken über eine zimmermannsmäßige Verbindung der Enden zu einem Flächentragwerk zusammengesetzt werden. Die Spannweite dieser Tragwerke übersteigt dabei die Länge der verwendeten Einzelelemente um ein vielfaches.
Ein Forschungsschwerpunkt des Fachgebietes Tragkonstruktionen des Fachbereichs Architektur an der Universität Kassel ist die Entwicklung und Anwendung parametrischer Werkzeuge für unterschiedliche Anwendungen im Bereich des Bauens und des Designs. Der Werkstoff Holz bietet sich auf Grund der vorhandenen numerisch gesteuerten Fertigungsmethoden besonders für eine Umsetzung derartiger Applikationen an und wurde daher in der Vergangenheit kontinuierlich am Fachgebiet erforscht. Unter Leitung von Prof. Manfred Grohmann und Dipl.-Ing Asko Fromm wurde von den Studenten Andreas Günther und Mischa Proll dieses System aufgegriffen und zur Anwendung auf räumliche, gekrümmte Tragwerke weiterentwickelt. Das Prinzip des „reziprocal frame“ wurde dabei parametrisiert in ein Programm überführt, so dass es auf eine theoretisch beliebige, doppelt gekrümmte Fläche projiziert werden kann. In einem iterativen Prozess ermittelt das Programm die Anpassung an die Leitgeometrie, mit einem identischen Achsabstand aller Verbindungen. Die für die Fertigung benötigten Daten der Stablängen, die Lage und die Tiefe der einzelnen Klauen, sowie die räumliche Orientierung etwaiger Verbindungsmittel werden mitgeneriert. Innerhalb dieses automatisierten Planugsprozesses erfolgt auch der Austausch mit einem Stabwerksprogramm, das die aktuelle Geometrie nahezu zeitgleich auf ihre Tragfähigkeit hin untersucht und optimiert.
Im Rahmen seiner Diplomarbeit hat Mischa Proll diesen workflow in einer fruchtbaren Kooperation mit dem Bundes-Ausbildungszentrum des Zimmererhandwerks in Kassel zu einem Demonstrationsbauwerk umgesetzt. Das aus zwei Bögen bestehende und eine Grundfläche 9mx4m überspannende Tragwerk wurden aus 2,5 m³ Holz im Querschnitt 10/10 auf der numerisch gesteuerten Abbundmaschine des Ausbildungszentrums produziert. Der Verschnitt und somit der Materialverbrauch für insgesamt 180 Stäbe wurden unmittelbar vor der Fertigung ebenfalls automatisiert optimiert. Die einzelnen in ihrer Geometrie jeweils unterschiedlichen 324 Klauen wurden von beiden Seiten in die Hölzer gefräst, wobei diese tragwerksrelevanten Querschnittsschwächungen sinnvollerweise am Ende der Stäbe angeordnet wurden. Durch die Unterstützung einer Gruppe Auszubildender des Zentrums gelang es die so gefertigten Einzelelemente innerhalb von 2½ Tagen auf dem Gelände der Universität aufzubauen.
Das zuvor berechnete Tragverhalten sowie die durchgeführten Belastungstests wurden anschließend durch Messungen am Gesamtsystem verifiziert.
