Gebogen und gefaltet

Holzfaltung als Beispiel für digitale Fabrikationsmethoden stand im Zentrum eines Workshops des Qualifizierungsnetzes ComSysBau. Themen wie digitale Methoden, Curved Folding, Active Bending sowie digitale- und physikalische Fabrikationsmethoden standen im Mai 2017auf dem Programm des Treffens in den Räumlichkeiten der Firma Holzbau Saurer in Höfen.
Gebogenes Holz
Bild: Zusammenbau des Prototypen in der Firma Saurer mit Hilfe der Teilnehmer am Workshop. (Credit: Rupert Maleczek)

Dazu folgten neben den Teilnehmenden auch Experten aus Wien mit Moritz Heimrath und Clemens Preisinger, beide von Karamba und Bollinger+Grohmann sowie di:‘Angewandte, und aus Stuttgart mit Oliver David Krieg vom Institute for Computational Design and Construction an der Universität Stuttgart, dem Ruf von Rupert Maleczek vom Institut für Gestaltung an der Uni Innsbruck, einem Spezialisten für Faltung und Fabrikation. Durch das kooperative Lösen eines Problems sollte nebenbei auch die Kommunikation zwischen Planenden und Ausführenden verbessert werden, indem durch die Zusammenarbeit das Verständnis des jeweils anderen Prozesses geweckt wird. Der Umgang mit komplexen Geometrien sowie der hohe Grad an Automatisierung veranlasste die Organisatorinnen und Organisatoren, ein komplexes geometrisches-, statisches- wie fabrikationstechnisches Problem zu definieren, das nur mithilfe eines resilienten digitalen Prozesses in drei Tagen lösbar war. „Der Vorteil der hier angewandten Methode liegt in der Erzeugung und Gestaltung eines digitalen Prozesses, der Geometrie, Statik und Fabrikation gleichzeitig beschreibt und bewertet und nicht Schrittweise eine Geometrie erzeugt, die dann Schritt für Schritt abgearbeitet wird“, erklärt Astrid Metzler, von der Abteilung Holzbau am Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften. Im Workshop wurde daher in einem kleinen Maßstab der Zusammenhang von isometrischer Faltung mit gekrümmten Faltkanten, ihr statisches Potential und die Möglichkeiten der digitalen wie physikalischen Fabrikation derselben untersucht und erprobt.

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Gruppenbild der Teilnehmenden mit dem fertigen Werkstück. (Bild: Rupert Maleczek)

Nach einer kurzen Einführung in die digitalen Tools Rhino und Grasshopper, lernten die Teilnehmenden mithilfe von isometrischer Faltung komplexe Geometrien zu erstellen und diese strukturell mit dem parametrischen, interaktiven FEM Tool Karamba in Echtzeit zu evaluieren. Nach einfachen Biegeversuchen zur Materialwahl und mehreren Fügungsvarianten, fiel die Entscheidung auf eine 19 mm 3s Platte und Fingerzinken normal zur Schnittkante als Fügungsmethode. Eine zentrale Herausforderung liegt in der Längenänderung von in montiertem Zustand gebogenen Bauteilen, die in ebenem Zustand gefertigt werden müssen. Da die ersten Tests mit Elementen, die in eine Richtung gebogen werden bevor man sie zusammenfügt, sehr vielversprechend waren, haben sich die Expertinnen und Experten entschlossen als Abschluss ein Objekt aus mehreren Platten mit einfacher Krümmung zu bauen. Der 4,50 Meter lange und 2,30 Meter hohe Prototyp ist als überdachte Bank oder Liege nutzbar und zeigt eindrucksvoll die Möglichkeiten des Gestaltungs- und Nutzungspotentials auf. Weiters erkennt man die Vorteile von gebogenen Elementen, die durch Fügung in Form gehalten werden sehr eindrucksvoll. Nicht nur die Vereinfachung der Herstellung und Fügung, sondern auch die Erhöhung der Tragfähigkeit durch die Krümmung der Plattenelemente sollen hervorgehoben werden. Das vielversprechende Ergebnis ist der erste Versuch für dieses Phänomen und die Beteiligten streben tiefergreifende Untersuchung an.

Teilnehmende: Astrid Metzler, Stefan Kainzwaldner, Philipp Zimmermann, Klaus Lorenz, Johann Häring, Daniel Elmer, Roland Frehner, Manfred Saurer, Markus Trenkwalder, Andreas Weirather, Markus Winkler, Stefan Gundolf, Alexander Neuwirth, Eugen Koller, Christian Schweiger, Christian Scheiber.

Organisiert und Unterstützt von FFG Comsysbau, Astrid Metzler, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften | AB Holzbau, Rupert Maleczek, Institut für Gestaltung/ Konsturktion und Gestaltung (beide Universität Innsbruck), Holzbau-Saurer Gmbh, Karamba, Bollinger Grohman.

(Redaktion)


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