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Bauen der Zukunft: Vom Roboter "handgestrickt"

Bauen der Zukunft: Vom Roboter "handgestrickt"
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Drohnen, Virtual Reality, Roboter, Laser, künstliche Intelligenz, 3-D-Drucker - all das sind Technologien, die die Bauweise der Zukunft mitbestimmen werden. Wie werden sie künftig bei der Gebäudegestaltung eingesetzt? Auf der Suche nach Antworten haben sich Architekten mit Ingenieuren zusammengetan. Ihre Ergebnisse wurden auf der Innochain-Ausstellung im dänischen Kopenhagen präsentiert.

Die von der Königlich-Dänischen Kunstakademie veranstaltete Ausstellung wurde von 15 Forschern organisiert. Gezeigt werden digitale Werkzeuge, die neue Horizonte in Bereich des architektonischen Designs eröffnen. Die Modelle bestehen aus Ton, Filamenten, Beton oder Holz.

Das Bauen neu erfinden

Zu den neuen Ideen gehören strukturelle Plattformen aus Kohlenstoff und Glasfasern, die von Robotern gewickelt werden. Sie können komplexe, elastische und multifunktionale Geometrien herstellen:

"Es ist ein sehr vielseitiges Material, dabei ist es sehr robust, dünn und filigran. Um das mit ein paar Zahlen zu belegen, diese Materialien sind etwa fünfmal so fest wie eine normale Stahlkonstruktion, die man heutzutage in Gebäuden verbaut, und dabei sind sie etwa fünfmal leichter", sagt James Solly, Ingenieur an der Stuttgarter Universität.

Andere Forscher arbeiten mit elastischen Materialien, die sich verformen können, um Energie in Fassaden zu erzeugen und zu speichern. So wird eine umweltfreundliche, energieeffiziente und weiche Roboterhaut für innovative Gebäude geschaffen. Saman Saffarian, Architektdesigner an der Universität Stuttgart erklärt:

"Das ist wie bei einem Metalllineal: Man braucht nur Energie, um es zu biegen, aber es kehrt selbstständig in seine Ausgangsposition zurück. Auch bei diesem System verbraucht man Energie nur in eine Richtung: Bei anderen kinetischen Systemen oder bei starren Körpersystemen muss man immer Energie zum Schließen und Öffnen aufwenden. Dieses System hat das Potenzial, die Energie in eine Richtung zu speichern, und sie für den Rückweg wiederzuverwenden".

Holz- arbeiten mit lebendigem Material

Mit Bewegungserfassungstechniken sowie 3-D- und Laserscanning-Technologien wird Schichtholz präzise gebogen, um neue architektonische Räume zu schaffen:

"Wir können sehr komplexe, große und robuste Gebäude aus Schichtholz bauen. Aber weil es ein biologisches Material ist, hat es besondere Eigenschaften. Wenn man es biegt, kann es zurückspringen oder sich zurückbiegen. Wir brauchen also Verfahren, um all das im Auge zu behalten. Denn wenn man nicht genau das produzieren kann, was man will, wird es schnell sehr teuer. Dadurch, dass wir das 3-D-Scannen in den Prozess miteinbeziehen, wissen wir besser, wie das Material reagiert, während wir es bearbeiten", sagt Tom Svilans, Architekt am Center for Information Technology and Architecture (CITA).

Modelle einer neuen Bauweise

Die Ausstellung zeigte die Ergebnisse eines europäischen Forschungsprojekts. Ausgestellt wurden Modelle einer neuen Bauweise, die Materialien und Design innovativ und nachhaltig verbindet und dabei weniger Materialien verbraucht. Innochain-Projekt-Koordinatorin Mette Ramsgaard Thomsen sagt:

"Mit weniger intelligenter bauen bedeutet Materialoptimierung. Es bedeutet, dass wir die Materialien intelligent verwenden, dass wir 'leichter' bauen. Und leichter bedeutet nicht nur weniger Materialien wie beispielsweise ein kleineres Stück Holz, sondern auch nachhaltiger in Form von weniger Transport, weniger Gewicht und weniger Umweltbelastung. Und das sind die notwendigen Paradigmen für die Zukunft".

Laut den Forschern könnten in fünf Jahren viele dieser Innovationen das Bauen der Zukunft mitbestimmen.