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Robotische Schraubenpressklebungen: Entwicklung hochleistungs- und anpassungsfähiger, digital gefertigter Klebeverbindungen im Holzbau

Projektbeschreibung

Projektbeteiligte

Eckdaten

Projektetage der Bauforschung

Robotische Schraubenpressklebungen: Entwicklung hochleistungs- und anpassungsfähiger, digital gefertigter Klebeverbindungen im Holzbau


Projektnummer
10.08.18.7-20.42
Projektbeginn
01.2021
Projektende
12.2022
Projektstatus
laufend

Robotische Schraubenpressklebungen: Entwicklung hochleistungs- und anpassungsfähiger, digital gefertigter Klebeverbindungen im Holzbau; Quelle: ICD Universität Stuttgart

Der Holzbau gewinnt im Bauwesen stetig an Bedeutung. In Anbetracht der Herausforderungen des fortschreitenden Klimawandels, sind Holzbauweisen besonders gut geeignet, Ziele der Ressourceneffizienz, CO2-Bindung und Energieeinsparung wirtschaftlich zu erreichen. Durch ein hohes Maß an Vorfertigung werden im Holzbau Präzision, schnelle Bauzeiten und geringe Baulärmemissionen ermöglicht. In Anbetracht dieser Vorteile gegenüber anderen Bauweisen, ist es von großem Interesse dem Baustoff Holz eine möglichst breite Anwendung zu ermöglichen. Mit materialsparenden Holzleichtbausystemen kann in Zukunft eine größere Anzahl an Neubauten anstatt aus Beton oder Stahl mit Holz gebaut werden. Leichtbau bedarf zurzeit allerdings eines größeren Anteils an manuellen Arbeitsschritten, da der maßgebliche Fertigungsaufwand in der Fügung von Bauteilen besteht, und nicht in weit verbreiteten CNC Bearbeitungen. Verbindungstechnologien stellen im Holzbau immer noch ein maßgebliches Hindernis dar. Durch die anisotrope Struktur des Materials sind Verbindungen situationsspezifisch zu entwerfen und zu bemessen. Vorhandene Verbindungsmittel aus Stahl oder integrale Holzverbindungen stellen oft überproportional große Schwachpunkte in der tragenden Struktur dar. In dem Forschungsprojekt werden mit einem interdisziplinären Forschungsteam architektonische und technologische Potenziale vollständig robotisch hergestellter und situations-adaptiver Schraubpress-Klebeverbindungen für innovative Holzleichtbausysteme untersucht. Diese erlauben das präzise und effektive Fügen von Holzbauelementen. Verglichen mit anderen Klebeverfahren bedarf die Schraubpressklebung keiner Unterbrechung des Herstellungsprozesses durch Presszyklen und die zu fügenden Strukturen sind nicht durch Pressvorrichtungen geometrisch limitiert. So werden höchst leistungsfähige und materialsparende digitale Holzleichtbausysteme mit großen gestalterischen Freiheitsgraden wirtschaftlich herstellbar.

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

Universität Stuttgart

Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung

Keplerstraße 11

70174 Stuttgart

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Universität Stuttgart

Institut für Computerbasiertes Entwerfen und Baufertigung

Prof. Achim Menges
achim.menges(at)icd.uni-stuttgart.de

70174 Stuttgart

Fachbetreuer/in im BBSR :

Dr. Jan Weckendorf, WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Robotischer Holzbau, Schraubpressverklebung, Digitallisierung, Automatisierung, Bausystem, Leichtbau, Nachhaltigkeit, Effizienz, Architektur, Verklebung
Einordnung in Zukunft Bau : Forschungsförderung, Leichtbau, Modulares Bauen/ Systembau, BIM/ digitale Planungsprozesse, Holzbau, Architektur/ Gestaltung/ Qualität, Forschungsbericht
Forschungskategorie nach EU : Industrielle Forschung
Art des Unternehmens : Einrichtung für Forschung und Wissensverbreitung
Bundesförderung in EUR : 295.782,72
Projektetage der Bauforschung
Projektvorstellung 1 09.06.2021
Projektvorstellung 2 23.11.2022