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Robotische Schraubenpressklebungen: Entwicklung hochleistungs- und anpassungsfähiger, digital gefertigter Klebeverbindungen im Holzbau
Robotische Schraubenpressklebungen: Entwicklung hochleistungs- und anpassungsfähiger, digital gefertigter Klebeverbindungen im Holzbau
10.08.18.7-20.42
01.2021
12.2022
laufend
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 | |
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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 70174 Stuttgart |
Fachbetreuer/in im BBSR : |
Dr. Jan Weckendorf, WB 3 |
Eckdaten | |
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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 | ||
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Projektvorstellung 1 | 09.06.2021 | |
Projektvorstellung 2 | 23.11.2022 |