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Roboter bauen Holzpergola

Studierende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich haben eine Holzpergola in Rom aufgebaut, die ohne Leim, Nägel oder Schrauben auskommt. Hergestellt wurde sie mit einem digitalen Planungsmodell sowie mit Robotern.

Holzpergola
(Bild: Martina Cirese / cirese.martina@gmail.com)

Studierende der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETH) konnten mit einem neuen Projekt das Potenzial der digitalen Fabrikation im Holzbau unter Beweis stellen. Sie haben eine Holzpergola auf der Terasse des Istituto Svizzero in Rom aufgebaut. Es handelt sich um eine bis zu vier Meter hohe Konstruktion, deren kurze Holzelemente nur durch Holzdübel verbunden sind. Abgesehen von der Verbindung der metallenen Bodenplatten mit den Trägern kommt der Pavillon ohne Leim, Schrauben oder Nägel aus, wie die ETH in einer Mitteilung schreibt.

Entworfen haben die Studierenden die Konstruktion in einem Computer-Modell. „Mit herkömmlichen Methoden wäre es unmöglich, die 700 Holzelemente und 2700 Buchenholzdübel in ihrer Position zu definieren, so dass sich ein so dynamisches wie harmonisches Gesamtbild ergibt“, erklärt Programmleiter Hannes Mayer. „Hier braucht es Regeln, die in Algorithmen übersetzt die vielen Einzelelemente zu einem leistungsfähigen schönen Werk vereinen.“

Hergestellt wurden sämtliche Elemente für den Pavillon im Robotic Fabrication Laboratory an der ETH in Zürich. Zwei Roboterarme, die an einer beweglichen Decke installiert sind, haben die Konstruktion dann anhand des digitalen Modells zusammengebaut. Der eine Roboterarm platzierte die Holzlatten millimetergenau, der andere bohrte Löcher für die Holzdübel in unterschiedlichen gegenläufigen Winkeln. „Für diese Arbeit ist der Roboter ein perfektes Werkzeug, denn er kann die einzelnen Elemente sehr präzise im Raum positionieren. Dank ihm lassen sich komplexe und differenzierte digitale Entwürfe in die physische Welt übertragen“, so Mayer.

Ein bisschen menschliche Hilfe wurde dennoch gebraucht. Die Studierenden haben die Holzdübel in Handarbeit eingeschlagen. Zuvor wurden die Holzdübel im Ofen getrocknet, wodurch das Holz schrumpft. Nach dem Einschlagen wurden sie befeuchtet, sodass sie wieder aufquollen. „Holz und Feuchtigkeit spielen hier mit den digitalen Entwurfs- und Fabrikationswerkzeugen zusammen, um die Technik der Holz-Holzverbindungen weiterzuentwickeln“, so Mayer.

Die gesamte Plan- und Bauzeit dauerte den Angaben der ETH zufolge zehn Wochen.

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