17.11.2021 Uwe André Kohler

Klingt deutlich nach Zukunft, ist aber bereits Realität.

Matthias Helmreich, Gramazio Kohler Research, Zürich

Uwe André Kohler, Clustermanager proHolzBW

Digitale Fertigung von Akustikwänden mit 8500 Bauklötzen aus Weisstanne

Forschungsplattform der besonderen Art: Das Robotic Fabrication Laboratory

Beim neunten Termin der Veranstaltungsreihe „Digitalisierung“ steht die autonome Montage im Holzbau im Mittelpunkt.    

Ostfildern, 17. November 2021: Gramazio Kohler Research ist ein renommiertes Architekturbüro in Zürich, das eng mit der in der Schweizer Metropole ebenfalls ansässigen Eidgenössischen Hochschule (ETH) zusammenarbeitet. GKR arbeitet und forscht mit Baustoffen wie Beton, Stahl und Ziegelsteinen – und „eben auch besonders gern mit Holz“, wie Matthias Helmreich bei seinem Vortrag „Autonome Montage im Holzbau“ betonte.

Beim neunten Termin der Veranstaltungsreihe „Digitalisierung in Forst und Holz kompakt“ stellte Helmreich das Robotic Fabrication Laboratory vor, das GKR bereits seit 2016 betreibt. Die nach Aussage des Referenten „weltweit erste Forschungsplattform für die roboterbasierte Fabrikation ermöglicht es, eine enorme Bandbreite an grossmassstäblichen architektonischen und baukonstruktiven Experimenten durchzuführen“. Die Multi-Robotik-Anlage ist mit vier kooperierenden Robotern ausgestattet und setzt laut Helmreich neue Maßstäbe: „Zum einen lassen sich robotergestützte Fabrikationsprozesse auf der Baustelle sowie Mensch-Maschinen-Kooperationsprozesse simulieren, zum anderen können automatisierte Vorfabrikationsprozesse untersucht werden.“

Zu was das führen kann, beschrieb Helmreich am Beispiel der Entwicklung von Akustikwänden, die aus 8500 identischen Holzklötzen aus Weisstanne gebaut wurden: „Um die Raumakustik der Cafeteria im neuen Erweiterungsbau eines Unternehmens in CH-Esslingen optimal zu gestalten, wurden drei Akustikwände mit einer Gesamtfläche von 90m² in einem iterativen Prozess digital geplant und gefertigt.“ Dabei wurde ein Augmented Reality basiertes Montagesystem zum Ablegen der Klötze entwickelt.

Augmented Reality? Unter „erweiterter Realität“ versteht man die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung des Menschen. Bei Fußball-Übertragungen ist erweiterte Realität beispielsweise das Einblenden von Entfernungen bei Freistößen mithilfe eines Kreises oder einer Linie. Weitaus umfangreicher stellte es sich laut Helmreich bei der Montage der Akustikwände dar: „Der Monteur ist mit einem Kamerasystem ausgestattet, das ihm auf einem Bildschirm Montageinstruktionen des abzulegenden Bauteils anzeigt. In Echtzeit wird die reale Ist-Position des Klotzes mit der digitalen Soll-Position überlagert. Im Bruchteil einer Sekunde scannt und kontrolliert ein Algorithmus den Montageprozess und übermittelt die Bautoleranzen direkt an den Monteur.“

Klingt deutlich nach Zukunft – ist bei GKR in Zürich aber bereits praktizierte Realität.

Weitere Informationen zum Thema unter www.gramaziokohler.arch.ethz.ch.

Veranstalter:
proHolz Baden-Württemberg im Rahmen des Förderprogrammes „Klimafreundliches Bauen mit Holz“ der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), beauftragt durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).

Förderkennzeichen: 2221KB0002

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