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Artikel und Hintergründe zum Thema

Handwerk trifft Hightech

Kai Ingmar Link,

Wenn Roboter Mauern setzen: TU München formt klimaneutrales Bauen neu

In einer Halle der Bauinnung München-Ebersberg herrscht konzentrierte Stille, nur unterbrochen vom rhythmischen Klacken von Ziegeln. Zwischen Maurerlehrlingen, die mit Kelle und Maßband arbeiten, bewegt sich ein Roboterarm – präzise, ruhig, scheinbar selbstverständlich.

Roboter sind bei dem Bau einer klimaoptimierten Wand mit dabei. Hier bei einem Workshop mit der Bauinnung München-Ebersberg. © TU München

Er hebt Stein um Stein, dreht sie in millimetergenauen Winkeln und fügt sie in eine Wand ein, die auf den ersten Blick unregelmäßig wirkt. Doch hinter dieser Fassade steckt eine Vision: klimaneutrales Bauen durch intelligente Kombination von Handwerk, digitaler Planung und Robotik.

Digitale Logik für klimaoptimierte Gebäude

Die Technische Universität München (TU München) hat gemeinsam mit der Bauinnung München-Ebersberg ein Pilotprojekt gestartet, das zeigen soll, wie Mensch und Maschine beim Gebäudebau künftig zusammenarbeiten. Grundlage ist ein digitaler Design-Konfigurator, der berechnet, wie einzelne Ziegel gesetzt werden müssen, damit eine Fassade optimal auf Sonne und Schatten reagiert. Gerade in Zeiten, in denen klimaneutrales Bauen immer dringlicher wird, eröffnet dieses Verfahren neue architektonische Spielräume.

Markus Bruckner, Ausbilder für Maurer und Stuckateure bei der Bauinnung: „Der Roboter bringt die Präzision, wo Menschen an ihre Grenzen stoßen.“ © TU München

„Sie drehen sich mit unterschiedlichen Winkel aus der Wand“, erklärt TUM-Architektin Julia Fleckenstein und deutet auf die mehr als 200 Ziegel, die nicht exakt übereinander liegen. Was zunächst nach einem Fehler aussieht, ist das Ergebnis einer präzisen Simulation. Der Roboter hat den digitalen Zwilling der Wand gespeichert und setzt die Steine exakt so, wie es die Klimaberechnungen erfordern. „Der Roboter ist wie ein neuer Kollege“, sagt Fleckenstein und beschreibt damit den Kern der Zusammenarbeit: Technik als Partner, nicht als Ersatz.

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Im Computer wird die verschattete Wand vor dem Bau simuliert. © TU Weimar

Präzision im Dienste des Handwerks

Der Roboter, entwickelt an der TU München, ist auf einer mobilen Plattform montiert und mit einem Greifer ausgestattet. Er ergänzt die menschliche Arbeit, indem er dort übernimmt, wo höchste Präzision gefragt ist. „Der Roboter bringt die Präzision, wo Menschen an ihre Grenzen stoßen“, sagt Markus Bruckner, Ausbilder der Bauinnung. Seine Lehrlinge haben zunächst skeptisch reagiert, doch schnell erkannt, welches Potenzial in der Zusammenarbeit steckt. „Das war zu Beginn sehr gewöhnungsbedürftig, wenn plötzlich ein Roboterarm mitarbeitet“, erinnert sich Maurerlehrling Dragan Stanojevic. „Inzwischen kann ich mir das sehr gut vorstellen.“

Dieses Experiment ist mehr als eine technische Machbarkeitsstudie. Es ist ein Ausblick auf die Baustelle der Zukunft, in der kollaborative Roboter die körperliche Arbeit erleichtern und zugleich neue architektonische Konzepte ermöglichen.

Einfacher, nachhaltiger, klimaneutral

Die Simulationsfläche, die die Sonnenstunden darstellt, ist für jeden Standort individuell, je nachdem, ob ein Baum vor dem Haus steht, ein Haus gegenüberliegt oder ob die Wand ungeschützt der Sonne ausgesetzt ist. © TU München

Das Projekt „Climate Active Envelopes“, gefördert von der Bayerischen Transformations- und Forschungsstiftung, zeigt auch, dass Klimaschutz und Ressourcenschonung Hand in Hand gehen können. Statt komplexer Wandaufbauten aus mehreren Materialien setzen die Lehrlinge ausschließlich Ziegel. Mit einer Tiefe von 55 Zentimetern – deutlich mehr als üblich – und dem Einsatz von monomateriellen Konstruktionen wird nicht nur Energieeffizienz erreicht, sondern auch an Rückbau und Wiederverwendbarkeit gedacht. „Ziegel erlauben eine einfache und nachhaltige Bauweise – und mit monomateriellen Konstruktionen denken wir auch an einen leichteren Rückbau und die Wiederverwendbarkeit“, erklärt Bruckner.

Die Baustelle der Zukunft

Architektin Julia Fleckenstein hat die klimaoptimierte Wand zusammen mit Auszubildenden der Bauinnung München-Ebersberg gebaut. © TU München

Für die Professorin für Digitale Fabrikation der TU München, Kathrin Dörfer, ist dieser Workshop ein Wendepunkt: „Der Workshop macht deutlich: Kollaborative Robotik bedeutet nicht den Ersatz von Handwerk, sondern dessen gezielte Erweiterung. Gerade das Zusammenspiel von digitaler Planung, robotischer Ausführung und handwerklicher Finesse schafft neue Möglichkeiten im Bauprozess.“

Forschung zur additiven Fertigung für effizientes Bauen / Research on additive manufacturing for efficient building at TUM © TU München

So entsteht eine neue Form des Bauens, die Handwerk, digitale Intelligenz und klimaneutrale Strategien verbindet. Lehrlinge wie Dragan Stanojevic erleben hautnah, dass Roboter nicht Konkurrenz, sondern Chance sind – und dass der Gebäudebau von morgen nicht nur technischer, sondern auch nachhaltiger sein wird.

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