Seinen Architektur-Studierenden bietet die FH Dortmund nicht nur den kleinen Finger, sondern gern auch einen ganzen (Roboter-)Arm: Im Lehrgebiet „Digitale Methoden in der Architektur“ können mithilfe eines Industrieroboters komplexe und präzise Raumtragwerke geplant und hergestellt werden. Die Verknüpfung von Theorie und praktischen Erfahrungen hat Vorteile für das Studium und für die Job-Qualifikation.
Raumtragwerke sind dreidimensionale Strukturen, die aus einem Netzwerk von Stäben bestehen. Diese stabilen Gebilde können große Spannweiten ohne massive Stützen überbrücken, was sie besonders für architektonische Anwendungen interessant macht.
Diese „Spaceframes“, wie sie auch genannt werden, stellen sich einer besonderen Herausforderung, erläutert Professor Dr. Volker Helm: „Einerseits sollen sie möglichst leicht sein und aus wenig Material bestehen und andererseits eine größtmögliche Stabilität bieten.“
Während diese Tragwerke längst computergestützt berechnet werden, sind ihre Designmöglichkeiten oft durch standardisierte Produktionsprozesse begrenzt. Genau hier setzt das Lehrgebiet „Digitale Methoden in der Architektur“ der FH Dortmund an und ermöglicht aufgrund durchgängiger digitaler Planungs- und Fabrikationsmethoden außergewöhnliche Konstruktionen. Die Besonderheit hierbei ist, dass ein Industrieroboter bei der Fertigung als Co-Worker agiert.
Wie ein menschlicher Arm mit Schulter, Ellbogen und Handgelenk hat auch der Roboter Gelenke. Doch im Gegensatz dazu punktet die Maschine mit einer sehr hohen Präzision und Ausdauer. Im Schweißfunkenregen hält sie die individuell eingekürzten Metallstäbe millimetergenau in der berechneten Position, bis die Schweißnaht sitzt. Mit derselben Genauigkeit nimmt der Arm den nächsten Stab auf, schneidet ihn zu und setzt ihn wieder an die Struktur.
Julia Grauert und Neele Fastenrath, zwei Bachelorstudentinnen des Fachbereiches Architektur, entwickelten im Modul „Digitale Methoden Sondergebiete“ ein individuelles Raumtragwerk aus Stahlstäben in Form eines Messestandes. Ihre Entwürfe, inspiriert von einer Klaue beziehungsweise einer Welle, wurden mithilfe eines 3D-Modellierungsprogrammes entwickelt und auf Stabilität überprüft – strukturell filigran, optisch spektakulär.
Neben dem Roboter schätzen die Studierenden auch die Software, mit der die Strukturen geplant und analysiert werden. „Damit können wir die gesamte digitale Prozesskette – vom 3D-Modell bis zur digitalen Herstellung – abbilden und eine zukunftsfähige sowie praxisnahe Lehre anbieten“, betont Professor Helm.
Das Modul „Digitale Methoden Sondergebiete“ leiteten Prof. Dr. Volker Helm, Hendrik Preu B.Sc. und Paul-Andreas Maurer B.A. Weitere Beteiligte sind Dipl.-Ing. Benjamin Radhoff, Josha Helmchen M.A., Martin Wossning und Nils Ebler.