Digitaler Konfigurator berechnet optimale Ziegelstellung
Gerade Wände entsprechen nicht zwangsläufig klimatischen Anforderungen. TUM-Forscherin Julia Fleckenstein entwickelte zusammen mit Maurerlehrlingen der Bauinnung München-Ebersberg eine Wand, bei der von 1.700 Steinen mehr als 200 nicht exakt übereinander sitzen. „Sie drehen sich mit unterschiedlichen Winkel aus der Wand“, erklärt die Architektin der Professur für Digitale Fabrikation der TUM. Ein digitaler Design-Konfigurator analysiert die örtlichen Lichtverhältnisse und berechnet daraus die exakte klimaoptimale Stellung einzelner Ziegel.
Roboter arbeitet direkt mit Maurerlehrlingen zusammen
Der Roboter speichert den digitalen Zwilling der Wand und integriert die Montage-Logik direkt in den Konstruktionsprozess. „Der Roboter ist wie ein neuer Kollege“, beschreibt Fleckenstein die Zusammenarbeit. Der mit einem Greifer ausgestattete Roboterarm sitzt auf einer mobilen Basis und erreicht jede Stelle der vier mal 2,5 Meter großen Wand.
Die TUM entwickelte den Roboter speziell für die Teamarbeit mit Menschen auf Baustellen. „Es ist sinnvoll, so zu bauen“, bestätigt Markus Bruckner, Ausbilder für Maurer und Stuckateure bei der Bauinnung: „Der Roboter bringt die Präzision, wo Menschen an ihre Grenzen stoßen.“ Drei Auszubildende arbeiteten an der Testwand mit. „Das war zu Beginn sehr gewöhnungsbedürftig, wenn plötzlich ein Roboterarm mitarbeitet“, berichtet Maurerlehrling Dragan Stanojevic: „Inzwischen kann ich mir das sehr gut vorstellen.“
Monomaterieller Wandaufbau vereinfacht Konstruktion
Das von der Bayerischen Transformations- und Forschungsstiftung „Climate Active Envelopes“ geförderte Projekt setzt ausschließlich auf Ziegel statt komplexer Wandaufbauten mit verschiedenen Materialien. Die Auszubildenden schichten nur Ziegel in mehreren Lagen hintereinander. „Vier Köpfe tief“ misst die Mauer laut Bruckner – insgesamt 55 Zentimeter. Das übertrifft übliche Wandstärken um 20 bis 25 Zentimeter. „Außen kommen witterungsbeständige Klinker oder imprägnierte Ziegel zum Einsatz, innen sollten es Dämmziegel sein, hier vorerst mit Lochziegeln angedeutet“, erläutert Fleckenstein. Bruckner ergänzt: „Ziegel erlauben eine einfache und nachhaltige Bauweise – und mit monomateriellen Konstruktionen denken wir auch an einen leichteren Rückbau und die Wiederverwendbarkeit.“
Kollaborative Robotik erweitert das Handwerk
„Der Workshop macht deutlich: Kollaborative Robotik bedeutet nicht den Ersatz von Handwerk, sondern dessen gezielte Erweiterung“, resümiert Professorin Kathrin Dörfer von der TUM, die den Workshop zusammen mit Obermeisterin Laura Lammel von der Bauinnung München-Ebersberg initiierte: „Gerade das Zusammenspiel von digitaler Planung, robotischer Ausführung und handwerklicher Finesse schafft neue Möglichkeiten im Bauprozess.“ Die Auszubildenden erhalten damit Einblick in ein zukunftsfähiges Handwerk, das neue Technologien als Verstärkung nutzt. (mb)
