3D-Druck

Robotischer 3D-Betondrucker verkleidet Stahlstruktur

28.06.2019 | Redakteur: Lilli Bähr

Ein neuartiger 3D-Druckprozess ermöglicht es, zementöses Material zu verarbeiten und damit eine offene Stahlstruktur zu verkleiden. Auf der diesjährigen Summaery, die vom 11. bis 14. Juli 2019 stattfindet, können Besucher live dabei sein.

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In einem neuartigen 3D-Druckprozess verarbeitet ein Seilroboter zementöses Material.
(Bild: Michael Braun)

Anlässlich des 100-jährigen Bauhausjubiläums wird an der Summaery vom 11. bis 14.Juli eine einzigartige robotische Installation am Forschungsbau X.Stahl der Fakultät Architektur und Urbanistik der Bauhaus-Universität Weimar gezeigt: In einem neuartigen 3D-Druckprozess verarbeitet ein Seilroboter zementöses Material zu Modulen, die die Architektur des Forschungsbaus, eine offene Stahlstruktur, sukzessive mit einer temporären Verkleidung überziehen.

Das Forschungsstahlgerüst „X.Stahl“ wird zur Summaery 2019 mit einem robotischen 3D-Betondrucker in eine temporäre Skulptur verwandelt.
(Bild: Philipp Enzmann, Michael Braun)

Das Prinzip des Seilroboters ist den meisten Menschen wohl im Rahmen von Fußballübertragungen begegnet: an vier Kunstfaserseilen gelagert, kann sich der Roboter – hier mit einer Kamera bestückt – über große Strecken frei in der Luft bewegen und spektakuläre Perspektiven aufnehmen. Im Falle von „Robotic Printed Morphologies“ kommt ein Betondrucker auf diese Art zum Einsatz.

Verbindung von Computational Design, Advanced Manufacturing und Robotik

„Die Präsentation im Rahmen der Summaery ist eine einmalige Gelegenheit, das neue Betondruck-Verfahren einer breiten Öffentlichkeit zu präsentieren und die unmittelbare Verbindung von Computational Design, Advanced Manufacturing und Robotik transparent zu machen“, erläutert Prof. Jan Willmann von der Fakultät Kunst und Gestaltung, der die Leitung des Installationsprojektes innehat. „Die entstehenden Artefakte demonstrieren nicht nur die ästhetischen und funktionalen Potenziale des entwickelten robotischen Verfahrens, sondern eröffnen auch faszinierende Eindrücke in die Zukunft digitaler Entwurfs- und Fabrikationsprozesse im baulichen Maßstab.“

Bauteile direkt vor Ort herstellen

Den Wissenschaftlern der Forschungskooperation zwischen der Bauhaus-Universität Weimar, der Fachhochschule Dortmund und der Universität Duisburg-Essen geht es darum, die Möglichkeiten, die sich durch den Einsatz dieser Technologie eröffnen, in einem performativen Prozess zu zeigen. „Hier entsteht ein völlig neuer Handlungs- und Gestaltungspielraum für unterschiedliche Akteure bspw. im Bereich des Bauens, der Sanierung oder der Restauration“, erläutert Willmann. „Entgegen den traditionellen Abläufen und Verfahren, können mit Seilrobotern individuelle Lösungen für Problemstellungen jenseits typischer Bauraum- und Ortsbeschränkungen gefunden werden. So können benötigte Bauteile bei Bedarf, direkt vor Ort und in fast unbegrenzten Formen und Größen hergestellt werden und müssen nicht als fertige oder gar standardisierte Teile über weite Strecken zu ihrem Verwendungsort transportiert werden.“

Von großem Interesse soll das Verfahren insbesondere für die Designforschung sein: die Fertigungsmethode basiert auf dem Prinzip des Computational Design, also im Computer generierten Entwurfsdaten, die unmittelbar – mittels maschineller Prozesse – in materielle Artefakte überführt werden können.

Digitale und materielle Welten miteinander verknüpfen

So wird es laut Wissenschaftler möglich, im digitalen Entwurf auf unterschiedliche gestalterische und praktische Anforderungen einzugehen und spezifische Objekte effizient und ohne zusätzlichen Mehraufwand herzustellen. Auf diese Weise sollen digitale und materielle Welten miteinander verknüpft und die traditionellen Limitationen standardisierter Verfahren überwunden werden.