21.11.2024 – Vortrag „Holzbauforschung am Exzellenzcluster IntCDC“

Die Forschungsmethode des Co-Design Ansatzes wurde anhand der Entwicklung eines Deckensystems illustriert, bei dem digitale Planungsmethoden, automatisierte Fertigungsprozesse und die daraus hervorgehenden Material- und Bausysteme zusammengedacht werden. Im Studium des ITECH Masterstudiengangs manifestiert sich die Lehre in Bauobjekten, wie beispielweise dem ITECH Research Pavillon 2024. Während der Masterthesis des gleichen Studiengangs entstand ein Prototyp zur Auflagerverstärkung von punktgestützten Brettsperrholzplatten mittels Laubholzeinlage aus LVL Buche. Im Rahmen des Clusters IntCDC wird in vielen Themenbereichen wie mehrgeschossiger Holzbau, Holzschalen, selbstformendes Holz, Holz und Naturfaser, Engineering & Construction, Informationssysteme, automatisierte Baustelle und mehr geforscht und vernetzt.

Von links nach rechts:

Bild 1: ITECH Research Pavillon 2024

Bild 2: Hybrid-Flachs Pavillon

Bild 3: livMatS Biomimetic Shell und ihre cyber-physicalische Montage

Bild 4: Informationssysteme, RP 21-1

Bild 5: Engineering & Konstruktion, RP 32-1

Bild 6: mehrgeschossiger Holzbau, RP 3-2

Die Robotik steckt beim Holzbau heute noch in den Kinderschuhen. Meist beschränkt sich der Einsatz in der Praxis auf einfache „Pick and Place“ Aufgaben. Der Referent stellte viele Forschungsansätze und Projekte vor, um sowohl die Vorfertigung, als auch die Montage auf der Baustelle zu automatisieren, effizienter zu gestalten und insgesamt zu optimieren. Denn gerade die Vorfertigung und die schnelle Montage sind intrinsische Vorteile des Holzbaus und können entscheidend sein für die schnelle und kosteneffiziente Realisierung von Holzbauten. Beispiele der Forschung sind die Montage mit dem Roboter-Spinnenkran, mobile Roboterplattformen oder robotische Schraub-Press-Klebung. Am Beispiel des Buga Wood Pavillons konnte die Zirkularität der robotisch gefertigten Segmentschalen mit dem Umzug von Heilbronn nach Mannheim gut veranschaulicht werden.

Von links nach rechts:

Bild 1: BUGA Wood Pavillon

Bild 2: robotische Schraub-Press-Klebung, Assoziiertes Projekt AP 13

Bild 3: Spider Crane Robotic Platform for On-Site Construction, Forschungs-Projekt RP 16-2

Bild 4: Adaption of Construction Robots and Building Components, Forschungs-Projekt RP 35-1

Anwendung gebogener Holzbauteile wie beim Wangen Turm oder selbstformende Holzbauteile wie beim ITECH Forschungspavillon 2023 sind weitere spannende Forschungsfelder. Bei selbstformendem Holz wird ein bi-Layer mit einer trockenen und einer feuchten Holzschicht miteinander verklebt und somit ein Prozess gestartet, bei dem das Holz sich durch Trocknung selbst in die gewünschte Form biegt, ohne dass das Holzbauteil vorher durch äußere Krafteinwirkung verformt werden muss. Im wahrsten Sinn des Wortes Leuchtturmprojekt ist hier der Aussichtsturm in Wangen, der schon bei mehreren Veranstaltungen von proHolzBW im Rahmen der Landesgartenschau in Wangen 2024 vorgestellt wurde.

Von links nach rechts:

Bild 1: Wangen Turm

Bild 2: Application Methods of Curved Wood Components, AP3

Bild 3: ITECH Forschungspavillon 2023

Nach vielen Jahren Forschungserfahrung in der Planung und Fertigung von Segmentschalen, deren Materialeffizienz sich an den Vorbildern der Natur orientiert, hat sich nicht zuletzt durch das Feedback aus der Industry der Schwerpunkt in der Forschung hin zum mehrgeschossigen Holzbau verlagert. Dort ist auch das Holzbausystem mit mehrachsig spannenden punktgestützten Holzdecken angesiedelt, welches beim künftigen Clustergebäude auf dem Campus in Vaihingen zum Einsatz kommen soll. Eine Weiterentwicklung / Variation des mehrachsig spannenden Deckensystems ist mit dem angewandten Forschungsprojekt „Universal Timber Slab“ im Rahmen des europäischen EIC-Pathfinder Programms dieses Jahr gestartet.

Von links nach rechts:

Bild 1: Implementierung des „Universal Timber Slabs” in einem exemplarischen Gebäudelayout

Bild 2 + 3: Beispielhafte Darstellung einer punktgestützten Deckenplatte mit rechteckigem und variablem Layout

Bleiben Sie auf dem Laufenden mit den neuesten Informationen zum Universal Timber Slab

Der "Holzbau-Donnerstag" bietet vier Formate, um Sie mit auf die Reise in den modernen Holzbau und die gebaute Zukunft zu nehmen: Jeden ersten Donnerstag im Monat findet "Der Werkvortrag" statt, jeden zweiten Donnerstag im Monat das Seminar "Im Detail", jeden dritten Donnerstag im Monat das Seminar "Cluster Innovativ" und jeden vierten Donnerstag im Monat das Seminar "Ressource Wald und Holz". Der Holzbau-Donnerstag ist eine Veranstaltung von proHolzBW im Auftrag der Holzbau-Offensive BW.

Text: Esther Reinwand, Moritz Mahlke
Abbildungen: ©ICD/ITKE/IntCDC Universität Stuttgart