Digitales Bauen mit Holz
Das im Herbst vergangenen Jahres eröffnete ‹Arch_Tec_Lab› an der ETH Hönggerberg in Zürich dient dazu, die neuesten Erkenntnisse aus der Forschung des Instituts für Technologie in der Architektur zu testen. Das Holzdach zeichnet sich durch robotische Herstellung aus und weist neue Wege innerhalb digitalisierter und prozessorientierter Bausysteme im Hochbau.
Bild Andrea Diglas/ITA/Arch_Tec_Lab AG
Die Digitalisierung beeinflusst zunehmend den Alltag und das Berufsleben, so auch beim Bauen mit Holz. Die entsprechenden Entwicklungen schreiten rasch voran, und für Unternehmen ist es essenziell, das Thema ernst zu nehmen und Chancen wie auch neue Geschäftsmodelle frühzeitig zu erkennen.
Am Anlass ‹Digitale Vernetzung im Holzbau› legten Spezialisten aus dem Bereich Architektur, Holz und Bau der Berner Fachhochschule (BFH-AHB) die damit verbundenen neuen Technologien dar (BIM, Industrie 4.0, Big Data, Virtual Reality, künstliche Intelligenz, 3-D-Druck usw.).
Digitalisierung formt Holzbau bereits seit den achtziger Jahren um
Moderator Stefan Menzi, Dozent für Verfahrens- und Fertigungstechnik, berichtete als technischer Laborleiter der BFH-AHB über das Thema und stellte klar, dass es sich bei den mit der digitalen Vernetzung verbundenen Fachthemen keineswegs um leere Schlagworte handle, sondern dass deren konkrete Umsetzung in der Holzwirtschaft bereits Tatsache sei.
‹Digitalisierung verändert das Planen, Produzieren und Bauen grundlegend›, betonte Menzi. Er skizzierte die Entwicklung seit Ende der achtziger Jahre, geprägt durch die damals im Bereich Holz neue computerisierte Technologie. Mit den immer leistungsfähiger werdenden Maschinen zur Bearbeitung von Holz – mittlerweile eigentlichen Robotik-Anlagen – werden Bauelemente immer präziser, versehen mit bereits im Werk eingebauter Haustechnik, ‹just in time› produziert.
Die Montagezeit wird damit kurz, Anpassungsarbeiten vor Ort entfallen. Die Planungsdaten dienen auch dem Unterhalt der Bauten, für Anpassungsarbeiten bei Umnutzungen und letztlich dem Rückbau. Unerlässlich sei die Austauschbarkeit der Planungsinformationen; CNC und Robotersteuerungen würden künftig fusionieren, sagte Menzi.
Zusammenarbeit von Roboter und Mensch
Denis Maillard, wissenschaftlicher Mitarbeiter für integrierte Planung und Produktion bei der BFH-AHB, kommt aus dem Schreinergewerbe und kennt so die Werkpraxis bestens. CAD (Computer-Aided Design) und CAM (Computer-Aided Manufacturing) bedingen vorausblickende Planung. Doch betonte Maillard, dass die Programmierung nicht länger dauern dürfe als die eigentliche Fräszeit. Eigentlich sei ein Kompromiss zwischen Flexibilität und Schnelligkeit anzustreben. Wiederkehrend auftretende Detaillösungen beim Bau wie beim Ausbau seien mit standardisierten Programmen zu speichern, auszutauschen und wiederzuverwenden.
Auch hier gilt: die Austauschbarkeit der Daten ist grundlegend. Zunehmend vermischen sich konstruktive Zimmerarbeiten mit dem Ausbau durch Schreiner. Letztlich wünschten sich aber die Kunden ein Unikat und kein Massenprodukt, so Maillard. Gerade beim Holzbau seien individuelle Lösungen machbar, die Mitarbeit gut ausgebildeter Fachleute sei und bleibe wesentlich für den Erfolg.
Bauen und Industrie 4.0
Die Bedeutung der vierten industriellen Revolution für Holzbau- und Innenausbaubetriebe legte Rolf Baumann dar, Dozent für Wirtschaftsinformatik an der BFH-AHB. Er betonte, dass die Entwicklung nicht linear vor sich gehe, sondern durch immer kürzere Entwicklungsschritte gezeichnet sei. Die Vernetzung der Dinge schreite in allen Bereichen voran. 90% der weltweit verfügbaren Daten seien in den vergangenen zwei Jahren generiert worden. Holzbau und Ausbau seien insgesamt recht weit vorangekommen, allerdings hätten die geschaffenen Objekte immer noch den Charakter von Prototypen. Hier sieht Baumann ein Potential, das noch zu erschliessen sei.
Gemäss Baumann ist es wahrscheinlich, dass heute noch selbstverständliche Arbeitsformen und auch Arbeitsplätze nach und nach verschwinden werden. Allerdings sei es sehr wahrscheinlich, dass auch neue Tätigkeitsbereiche entstünden. Die Initiative ‹Wald & Holz 4.0› greift die Thematik auf, um neue Herausforderungen mit neuen Lösungsansätzen zu verbinden. Dieses Projekt soll bis 2018/19 seinen Abschluss finden. Dazu gehört auch BIM (Building Information Modeling), ein Instrument, dessen Bedeutung und Nutzen vor allem die Bauherren erkennen müssen und werden.
Digitale Baukultur mit Holz auf Basis der Tradition
Die abschliessende Diskussion und Zusammenfassung brachte Erkenntnisse aus dem Präsentierten und Gesagten. Teamarbeit und Flexibilität dürften einen zunehmenden Stellenwert erhalten, ebenso die lebenslange Aus- und Weiterbildung. Die BFH-AHB beispielsweise bietet einen Kurs zur digitalen Vernetzung an, und das Interesse daran ist erfreulicherweise gross, allerdings vor allem von seiten jener, die bereits in diesem Bereich tätig sind.
Für den Werkplatz Schweiz sind die Digitalisierung und die Industrialisierung die grosse Chance, alle Prozessketten vom wachsenden Baum bis zum fein verarbeiteten Wohnmodul zu optimieren und zum eigentlichen Netzwerk werden zu lassen. Es ergibt sich eine digitale Baukultur basierend auf Tradition, Handwerk und einheimischen Werkstoffen.
Link www.ahb.bfh.ch
