Institut für Tragwerksentwurf  |  FK3 Architektur Bauingenieurwesen Umweltwissenschaften   |  Technische Universität Braunschweig
 
 
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Digital Building Fabrication Laboratory (DBFL)

Das DBFL Labor ist in seiner Konzeption und Ausführung einzigartig und stellt die Basis für zukünftige Forschungen im Bereich der digitalen Baufabrikation am Institut für Tragwerksentwurf (ITE) und der Technischen Universität Braunschweig dar. Ziel des DBFL ist es mit Hilfe robotergesteuerter Produktionsverfahren, neueste Erkenntnisse in der Materialtechnologie mit innovativen Konstruktionsideen zusammenzuführen, um ressourceneffiziente Tragstrukturen im Bauwesen zu entwickeln. Die Nutzung der Anlage soll arbeitsgruppen- und institutsübergreifend zwischen Instituten des Bauwesens des Maschinenbaus und der Informatik erfolgen. Die primäre Nutzung der Anlage liegt im Bereich der Grundlagenforschung. Ziel ist es im Bauwesen durch eine gesteigerte Komplexität in der Fertigung und einen Transfer von hochoptimierten Fertigungsverfahren aus der Automobil- und Luftfahrtindustrie einen effizienteren Einsatz von Ressourcen in Form von Material und Energie zu erreichen.

Technische Eigenschaften des DBFL

Das DBFL Labor vereint Eigenschaften klassischer Bearbeitungszentren wie hoher Steifigkeit und absoluter Bahngenauigkeit mit der Flexibilität von robotergestützten Systemen. Es verfügt über die Grundfähigkeit Material additiv (u.a. Betonspritzverfahren) aufzubauen, hochfeste Materialien subtraktiv zu bearbeiten, Oberflächen optisch zu prüfen und variable Handlingprozesse (Pick and Place) dynamisch durchzuführen. Mit mehreren frei im Raum orientierbaren Bearbeitungsköpfen können Fertigungsprozesse, unter rauen Umweltbedingungen und sensorischer Überwachung synchron und kooperativ, aber auch zeitlich eng gestaffelt durchgeführt werden. Es wird dabei ein großer Arbeitsbereich zur Produktion maßstäblicher Architekturbauteile abgedeckt.

Das DBFL ist für schnelle Prozesszyklen, geringe Wartung und schnelle Umrüstzeiten ausgelegt was die Durchführung verschiedener Experimente im selben Arbeitsraum ermöglicht. Werkzeuge können durch Roboterflansche und standardisierte Schnittstellen flexibel angepasst und eingesetzt werden. Durch die Kombination dieser Fähigkeiten können hochkomplexe Prozesse zum Aufbau graduierter Materialsysteme multidirektional durchgeführt werden ohne das Werkstücke dabei bewegt werden müssen. Das DBFL ist mit diesen Merkmalen einzigartig und für zukünftige Forschungsaufgaben flexibel ausbaubar.

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Digital Building Fabrication Laboratory

Digital Building Fabrication Laboratory

 

Projektpartner:

ITE – Institut für Tragwerksentwurf | TU Braunschweig
iBMB – Institut für Baustoffe, Massivbau und Branfschutz | TU Braunschweig
IWF – Institut für Werkzeugmaschienen und Fertigungstechnik | TU Braunschweig
IGP – Institut für Geodäsie und Photogrammetrie | TU Braunschweig

 

Projektleitung:

Dipl.-Ing. Stefan Neudecker (Arch.)

Dipl.-Ing. Jeldrik Mainka

 

Forschungsvorhaben am DBFL:

DFG Schwerpunktprogramms 1542: Leichtbauen mit Beton – Von der Bauteilfügung zu leichten Tragwerken: Hybride, trocken gefügte Stab-, Flächen- und Raumtragelemente aus UHPFRC (ITE, iBMB)

NTH-Forschergruppe Generative Fertigung im Bauwesen: Entwicklung einer robotergestützten Spritztechnologie zur schalungslosen generativen Fertigung komplexer Betonbauteile