Seminar for Master students
Time: Friday, 09:45 am - 1 pm
Room: 10.08, 10th floor, Keplerstr. 11
The seminar focuses on the investigation, abstraction and transfer of biological strategies into technical applications. Students will work in interdisciplinary teams to investigate biological role models within a bottom up process and will be searching for solution strategies towards specific aspects by exploring biological role models within a top down process. Computational simulation and analysis tools are used to find model representations for biologic processes and investigate functional principles.
Evolutionary processes in nature generated manifold solutions in respond to environmental and performative demands, where various functional and form generative aspects have to be integrated in a coherent system. While a number of those aspects can be easily transferred to architectural aspects, natural organisms are working radically different from today’s construction and planning practice. While nature evolved highly energy and material efficient solutions, based on geometrical and material diff erentiation, today’s construction industry and design processes are mostly based on the standardization of elements and the addition of mono functional subsystems. Recent developments of computaional design and digital fabrication processes have initiated a fundamental paradigm shift from industrial
production of standardized elements towards an integrated design processes. This development opens up the possibilities to create architectural systems which are characterized by multifunctional geometrically differentiated structures, which can match the capacity of nature’s performative morphologies, and thereby enables us to transfer functional principles of natural organisms into architectural applications.
Contact: Edith A. Gonzalez
Lectures in German
Time: Tuesday, 11:30 am - 1 pm
Room: Lecture hall 2.02, Breitscheidstr. 2A
Start: October 27, 2026
Anmeldung auf Campus und Ilias erforderlich
Übungen
Dienstag 13:00 – 14:30 Uhr in den Arbeitsräumen des ersten Semesters, Keplerstr. 11
Anmeldung auf Campus und Ilias erforderlich
Die nächste schriftliche Prüfung im Modul Tragkonstruktionen 1 findet am 10 September 2026 statt.
Wo? 2.00 und 2.01, Breitscheidstr. 2A und 17.01, Keplerstr. 17.
Außer nicht programmierbarem Taschenrechner und Zeichenwerkzeug sind keine Hilfsmittel zugelassen (kein Vorlesungsmitschrieb oder Tabellenbücher etc.).
Die notwendigen Tabellen werden Ihnen zusammen mit den Aufgaben ausgehändigt.
Der Rücktritt von dieser Prüfung ist bis zu 7* Tage vor dem Prüfungstermin ohne Angabe von Gründen möglich.
Zur Vorbereitung auf die Prüfung finden Sie Übungen und Lösungen und alte Prüfungen auf ILIAS.
* Beachten Sie dazu die aktuellen Erklärungen des Prüfungsamts.
Kontakt: Prof. Dr. Jan Knippers
Lectures in German
Only in summer semester
Mandatory course worth 3 ECTS, 2 SWS (SoSe) as part of the module Bautechnik 1.
Lectures
Exam as part of the Integrated Project in the 4th semester, consisting of oral, written, and drawing components.
The downloads do not contain the full content of the lectures, but only worksheets and calculation tables. The connection to architecture is established in the lecture through numerous practical examples, working models, and additional numerical examples.
Contact: Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers
Block Course only in summer semester
For ITECH students only
In this course we visit different leading companies of building and other key industries, ground-breaking buildings, interesting building sites, and world heritage spots in Baden Württemberg or Bavaria,
Program on Ilias.
Seminar for Master students
Only in summer semester
The seminar focuses on the interplay between geometry and structural behaviour of different structural types categorised with respect to the load bearing mechanism. In particular on form-active and surface-active structures. Beginning with an introduction from ancient to the newest form-finding approaches a holistic overview is provided.
First experimental approaches are used to determine
the shape with respect to a certain initially wanted structural state. Followed by the detailed introduction of the latest numerical form-finding methods. With the aid of digital modelling software and scripting tools. An overview of the mathematical background is provided to enable the participants to understand and evaluate of the applicability and limits of each method.
The state-of-the-art form-finding methods are put to use on practical examples where form and structural states are investigated and manipulated. The detailing and the realization of the designed systems are discussed.
Prerequisites
Rhinoceros skills. The seminar is taught in English. The students should be familiar with the architectural possibilities of membrane and shell structures in order to use them in their design projects.
Literature
Construction manual for polymers and membrane; J. Knippers, J. Lienhard, M. Gabler, J. Cremers; Detail Munich; ISBN: 978-3-0346-0726-1
Shell structures for architecture; S. Adriaenssens, P. Block, D. Veenendaal, C. Williams; Routledge New York; ISBN: 978-0-415-84059-0
Contact: Mykhaylo Kazmiruk
Seminar for Master students
Time: Wednesday, 9:45 am - 12:15 pm
Room: 9.06, 9th floor, Keplerstr. 11
The seminar is intended to substantially prepare students for the appropriate, efficient, and low-emission application of construction materials in structures.
Understanding the properties, load-bearing behaviour, and performance of structural materials such as concrete, steel, and timber, as well as composite materials, masonry, glass, and bio- or geo-based materials such as natural stone and clay, enables their intentional and effective use in architectural and structural design.
Manufacturing processes will be examined to understand the embodied carbon (GWP) of each material, and the Life Cycle Assessment (LCA) method will be introduced to quantify the whole-life carbon of materials and structures. Principles of lightweight construction are studied to design components such as slabs and columns, as well as long-span structures like trusses and shells, with minimal material use, low emissions, and high structural performance.
Through practical design exercises, students develop structural solutions combining low material and resource consumption with high load-bearing capacity. Timber is examined in depth, with a particular focus on the material, resource, and emission efficiency of various engineered wood products. To use timber in an ecologically beneficial way, it is essential to understand the resource and emission flow along the lifecycle of wood.
Contact: Jan David Kleefeldt
Transdisciplinary 1:1 Design Studio
As part of the IBA 2027 Stuttgart, the NAP t (oday) advanced design—a continuation of the NAP t (oday) design from SS206—explores contemporary forms of living, resting, and retreat within the tension between mobility, urbanity, and resource scarcity. The focus is on minimal spatial and envelope structures for temporary stays, breaks, and sleep—conceived as a complement to a highly accelerated daily life.
The project is a unique, transdisciplinary collaboration between three institutes at the University of Stuttgart (IDG, IBK2, ITKE). Architecture, structure, materials research, design, and digital design and fabrication methods are conceived and developed collaboratively.
A distinctive feature of the studio is its clear commitment to realization:
Starting in the summer semester of 2026 and continuing through the winter semester of 2026/27, 1:1-scale concepts and projects will be developed to be built and publicly displayed on the University of Stuttgart campus
Stuttgart or presented as model studies in an exhibition at the Stadtgarten Festival. The studio sees itself as an experimental research and design platform with an ecological focus, a progressive approach, and high social relevance.
We are looking for motivated students with an interest in design, space, the human body, materials, digitalization, and the future of housing—students who are eager to contribute to an extraordinary project that bridges research, teaching, and the built environment.
This semester focuses on the application of materials and the clarification of the structures and formal logics of the designs, from the inside out and from the outside in. Field trips are planned to research institutions that focus on interior materials as well as innovative materials. These trips will provide insights into the handling and research of materiality, color, tactile qualities, and surfaces.
Contact: Fabian Eidner
Material, Form, and Scale – From Raw Material to 1:1 Prototype
Architecture becomes tangible through its materials. The interdisciplinary seminar NAP t(oday) structures (IDG + IBK2 + ITKE) builds upon the associated design course NAP t(oday) advanced and focuses on the exploration and practical application of materials that, due to their specific properties, textures, or processing methods, hold particular potential for the design of minimalist structures. The goal of the seminar is to explore the spectrum ranging from theoretical material analysis and artistic and architectural examples to the tactile and constructive aspects. This reflects interdisciplinary collaboration regarding material use and design processes. In the first part of the seminar, we analyze a broad spectrum of materials relevant to modern design processes and innovative load-bearing or envelope structures in both interior and exterior spaces. In the second part (Spring 2027), we translate these insights directly into 1:1 scale through the implementation of selected projects from the design studio, involving actual construction and experimentation.
Upon successful completion, you will be able to make informed assessments of the aesthetic, structural, and ecological potential of specific materials.
The seminar is intended for applicants to the NAP t(oday) advanced design project.
1. Part (concurrent with the design period)
Presentations on various materials (textiles, wood for interior and exterior use/structural wood, etc., monocoque structures: resins, etc.)
Procurement of material samples and specimens
2. Part (after the end of the semester)
Implementation workshop:
Application of the materials—participation in the implementation process
Contact: Fabian Eidner
Courses in winter semester 2026/27
| Number: | 311339000 |
|---|---|
| Lecturers: | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers |
| Type: | Exercise |
| Sh: | 3 |
| Teaching Language: | German |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Der Stoff der Vorlesungen wird durch eine Übung verfestigt, offene Fragen besprochen. |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 311331800 |
|---|---|
| Lecturers: | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers Katherine Young Edith Anahi Gonzalez San Martin |
| Type: | Seminar |
| Sh: | 4 |
| Teaching Language: | English |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Nature has been an inspiration for architects and engineers for a long time, even before terms like bionics or biomimetics were formally introduced. Looking at how nature works provides a fascinating pool of information to draw from in an architectural context. Not ruled by constraints immanent to the building industry, natural structures are multi-layered, highly differenti-ated systems, finely tuned and assembled from basic components with mani-fold interrelated functions of nearly infinitely diverse articulation. Those formally rich articulations often stem from the quest for material effi-ciency - in nature material is expensive but diversely articulated shapes, catering to specific functional demands prevail, whereas in architecture and construction mostly the inverse is true. While there have been a considerable number of attempts to transfer ideas derived from nature to architectural systems in the twentieth century, they were profoundly limited by structural calculability and the dominant con-straints of serial production. With the recent advances in design computation, structural simulation and robotic fabrication, the boundary between the underlying logics of ‘natural’ and ‘man-made’ structures can be re-explored and redefined. Particularly the notion of re-configurability, adaptability and reuse - being key mechanisms of natural organisms to cope with manifold changing condi-tions and challenges - call to be investigated from within the realm of archi-tecture. The seminar will be structured in the following phases: A1: Introduction lectures A2: Initial screenings and role model selection A3: Identification and abstraction of functional principles B: Transfer and technical development Phase A2, A3 and B will be in smaller groups of 3-4 Students, in collaboration with biology students from the University of Tübingen. Meetings with these smaller groups will be held partly on Webex. |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 311331200 |
|---|---|
| Lecturers: | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers |
| Type: | Design |
| Sh: | 6.5 |
| Teaching Language: | English |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Nur für ITECH-Studierende Das zweite Studienjahr ist der Erstellung der Masterarbeit gewidmet. Im dritten Semester soll durch ein Projekt zur Vorbereitung der Masterarbeit – unterstützt durch ein integriertes Seminar zur Vorbereitung der Masterarbeit sowie zwei ergänzende Seminar-Module – die Grundlage für eine vielversprechende Masterarbeit gelegt werden. Im Rahmen des Projekts zur Vorbereitung der Masterarbeit befassen sich die Studierenden mit der Auswahl und Ausarbeitung eines geeigneten Forschungsvorschlags für ihre Masterarbeit aus einem breiten Spektrum an Themen der zeitgenössischen Architekturdesignforschung. Jedes Jahr werden von den teilnehmenden Instituten eine Reihe spezialisierter Themenbereiche angeboten. Diese Forschungsbereiche werden direkt von erfahrenen Forschern begleitet und eröffnen den Studierenden die Möglichkeit, sich im Rahmen ihrer Masterarbeit direkt mit aktuellen Fragestellungen der Entwurfsforschung auseinanderzusetzen. Darüber hinaus werden die Studierenden auch dabei gefördert und unterstützt, ihre eigenen Forschungsinteressen im Bereich der Architekturentwurfsforschung zu entwickeln. Zu den Forschungsschwerpunkten können gehören: computergestütztes Entwerfen und Fertigen, morphologische Differenzierung, Materialzusammenbau sowie materialverhaltensgesteuerte Systemleistung. Ziel ist es, jedes Teilthema im Kontext eines Architekturprototyps in Originalgröße zu untersuchen. In dieser Hinsicht kann jedes Forschungsteilthema als einzelner Aspekt eines größeren gemeinsamen Projekts erforscht werden, das während der gesamten Masterarbeit-Phase entwickelt wird. Die Studierenden sind dafür verantwortlich, ihr eigenes Thema für die Abschlussarbeit unter Anleitung ihrer Tutoren und Betreuer zu konzipieren, zu formulieren und auszuarbeiten. Angesichts des interdisziplinären und forschungsorientierten Charakters des Studiengangs muss jeder Studierende einen betreuenden Professor aus einem der beteiligten Institute, geeignete Tutoren sowie gegebenenfalls weitere unterstützende Ressourcen auswählen. |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 311330000 |
|---|---|
| Lecturers: | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers |
| Type: | Lecture |
| Sh: | 3 |
| Teaching Language: | German |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Einwirkungen auf Gebäude, Kräfte und Gleichgewicht (Definition Kraft, Kräftezerlegung, Kräfteaddition, Kräftebestimmung, Gleichgewichtsbedingungen), Auflager (Lagerarten, Lagerkonstruktionen), statische Systeme, innere Kräfte und Momente (Beanspruchungen stabförmiger Tragelemente, Schnittprinzip), Schnittgrößenermittlung (einfache statische Systeme, Kragarm und Balken auf zwei Stützen), Schnittgrößenverläufe (Allgemeines zum Verlauf von Schnittgrößen, Zusammenhang von Moment und Querkraft), Lastfälle und Hüllkurve, innere Kräfte und Spannungen, Biegebemessung von Holz- und Stahlträgern, Fachwerke (zeichnerische und rechnerische Stabkraftermittlung), Seile und Zugstangen, Rahmen, Aussteifung, Bogensysteme, Durchlaufsysteme, Bewegungen und Verformungen, Bemessung und Verbindungstechnik im Holzbau (Bemessung für Biegung mit Längskraft, Verbindungsdetails, Verbindungsmittel im Holzbau). |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 311319000 |
|---|---|
| Lecturers: | Petra Heim |
| Type: | Additional Course |
| Sh: | 0.2 |
| Teaching Language: | German |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Vorstellung der Entwurfsthemen der Fakultät 1 im Wintersemester 2026/27 ab 15.09.26. Hier finden Sie auch die Ergebnisse der Entwurfsvergabe am 6. Oktober ab 18 Uhr und die noch zur Verfügung stehenden freien Plätze. Für den Zugriff auf diesen ILIAS-Ordner ist die Anmeldung in CAMPUS notwendig. |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 311300000 |
|---|---|
| Lecturers: | Katherine Young Jan David Kleefeldt |
| Type: | Seminar |
| Sh: | 4 |
| Teaching Language: | English |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | The seminar prepares students for the appropriate, efficient, and low-emission use of construction materials in structures. It covers a broad range of materials, including timber, steel, concrete, composites, and bio or geo based materials such as natural stone and clay, building an engineering understanding of their properties, load-bearing behaviour, and performance so that they can be selected and used according to their strengths. The engineering fundamentals of dimensioning are developed in depth on the principal structural materials timber, steel, and concrete, while innovative and biogenic materials are addressed as an emerging field. Each material is examined along a consistent scheme: the material itself, the structures that arise from it, and its manufacturing and life cycle impact. The Life Cycle Assessment (LCA) method is introduced to quantify embodied carbon (GWP) and whole life carbon, and principles of lightweight construction are studied to achieve high structural performance with minimal material use and low emissions. Through practical exercises, students develop structural solutions that combine low resource consumption with high load-bearing capacity. The seminar thereby establishes the basic material knowledge that underpins the design work in Form and Structure. |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 000311332 |
|---|---|
| Lecturers: | Fabian Eidner Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers |
| Type: | Seminar |
| Sh: | 4 |
| Teaching Language: | German |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Material, Form und Maßstab – Vom Werkstoff zum 1:1-Prototyp Architektur wird durch ihre Materialien greifbar. Das interdisziplinäre Seminar NAP t(oday) structures (IDG + IBK2 + ITKE) vertieft den dazugehörigen Entwurf NAP t(oday) advanced und widmet sich der Erforschung und praktischen Anwendung von Werkstoffen, die aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften, Texturen oder Verarbeitungsformen ein besonderes Potenzial für den Entwurf von Minimalumhausungen besitzen. Ziel des Seminars ist es, die Spanne zwischen theoretischer Materialanalyse, künstlerischen und architektonischen Beispielen und dem Haptisch-Konstruktiven zu erforschen. Hierin bildet sich die interdisziplinäre Zusammenarbeit in Bezug auf Materialverwendung und Entwurfsverfahren ab. Im ersten Teil des Seminars analysieren wir ein breites Spektrum an Materialien, die für moderne Entwurfsprozesse und innovative Trag- oder Hüllstrukturen im Innen- und Außenraum relevant sind. Im zweiten Teil (Frühjahr 2027) überführen wir die Erkenntnisse im Rahmen der Umsetzung ausgewählter Projekte des Entwurfstudios direkt in den Maßstab 1:1 im realen Bauen und Experimentieren. Nach erfolgreicher Teilnahme sind Sie in der Lage, die ästhetischen, konstruktiven und ökologischen Potenziale spezieller Werkstoffe fundiert einzuschätzen. Das Seminar richtet sich an die Bewerber des Entwurfs NAP t(oday) advanced. |
| Link: | C@MPUS |
| Number: | 000311331 |
|---|---|
| Lecturers: | Fabian Eidner Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jan Knippers |
| Type: | Design |
| Sh: | 6.5 |
| Teaching Language: | German/English |
| Semester: | WS 26/27 |
| Organisation: | Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen |
| Content: | Transdisziplinäres 1:1 Entwurfsstudio Im Rahmen der IBA 2027 Stuttgart erforscht der Entwurf NAP t (oday) advanced, als Weiterführung des Entwurfs NAP t (oday) vom SS206, zeitgenössische Formen des Wohnens, Ruhens und Rückzugs im Spannungsfeld von Mobilität, Urbanität und Ressourcenknappheit. Im Zentrum stehen minimale Raum- und Hüllstrukturen für temporäres Aufhalten, Pausieren und Schlafen – gedacht als Ergänzung zu einem hochbeschleunigten Alltag. Das Projekt ist eine einzigartige, transdisziplinäre Kollaboration zwischen drei Instituten der Universität Stuttgart (IDG, IBK2, ITKE). Architektur, Struktur, Materialforschung, Gestaltung und digitale Entwurfs- und Fertigungsmethoden werden gemeinsam gedacht und entwickelt. Besonderheit des Studios ist der klare Realisierungsanspruch: Seit den Sommersemester 2026 und über das Wintersemester 2026/27 entstehen 1:1-Konzepte und Projekte, die im Kontext der IBA 2027 auf dem Campus der Universität Stuttgart gebaut und öffentlich gezeigt werden sollen oder als Modellstudien in einer Ausstellung des Stadtgartenfestivals vorgestellt werden. Das Studio versteht sich als experimentelle Forschungs- und Entwurfsplattform mit ökologischem Fokus, progressiver Haltung und hoher gesellschaftlicher Relevanz. |
| Link: | C@MPUS |