Connecting Intelligence

Architectural potentials of robotic fabrication in timber construction

Oliver David Krieg, Universität Stuttgart
„Connecting Intelligence“ untersucht die Möglichkeiten und Wechselwirkungen von digitaler Fabrikation und materialorientiertem Entwerfen in der Architektur. Das Projekt soll das Potential robotischer Herstellungsverfahren im Holzbau am Beispiel von elastisch gekrümmten Bauteilen aufweisen, welche durch robotisch hergestellte Fingerzinken verbunden werden.
Aktuelle Entwicklungen in den Bereichen des computerbasierten Entwerfens und der digitalen Fabrikation in der Architektur erlauben einen integrativen Entwurfsansatz, der dem klassischen, hierarchisch aufgebauten Entwurfsverfahren diametral gegenübersteht. Architekturnahe Disziplinen, wie Materialforschung, Tragkonstruktion und Herstellung, können heute durch computerbasierte Entwurfsprozesse eng miteinander verknüpft werden, und so zu einer adaptiven, ökologischeren und materialgerechteren Architektur führen. Das setzt einen Entwurfsprozess voraus, der nicht formorientiert, sondern offen, unbestimmt und explorativ ist.
In diesem Kontext wurde der im Vergleich zu prozessspezifischen CNC Maschinen erweiterte Bearbeitungsspielraum von Industrierobotern untersucht. Am Beispiel der robotischen Herstellung von dreidimensionalen, gekrümmten Fingerzinken für die Entwicklung eines modularen Holzleichtbausystems sollten die Potentiale computerbasierter Entwurfsmethoden und biomimetischer Formfindungsprinzipien durch einen integrativen Entwurfsprozess aufgezeigt werden. Das Projekt basiert auf der Annahme, dass die elastische Biegung und Verbindung von ursprünglich flachen Bauteilen für die Entwicklung eines leistungsstarken und innovativen Konstruktionssystems genutzt werden können. Dabei wird die Biegegeometrie durch vom Herstellungsprozess in die Verbindung integrierte Informationen festgelegt. Die Wechselwirkungen zwischen dem Biegeverhalten, der Verbindungsgeometrie und den architektonischen Anwendungsmöglichkeiten spielt dabei eine entscheidende Rolle.
Biegeaktive Konstruktionen sind gekrümmte Strukturen aus stabförmigen oder flächigen Elementen, deren Geometrie auf der elastischen Biegung der ursprünglich flachen Bauteile basiert. Die dadurch entstehende Eigenspannung innerhalb der Struktur kann sich positiv auf das Tragverhalten, aber auch auf die geometrische Steifigkeit der Konstruktion auswirken.

Campus Masters Wettbewerb


September / Oktober 2013

Facts

Hochschule:
Universität Stuttgart

Lehrstuhl:
ICD / Prof. Achim Menges

Präsentation:
2012-10-11



Abschluss:
Diplom

Rubrik:
Experimentelle Entwürfe

Software:
Rhino, Grasshopper

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