Designing Digital Assembly & Disassembly
Die digitale Fertigung wird im architektonischen Kontext zunehmend weiterentwickelt. Roboterwerkzeuge werden häufiger für den 3D-Druck oder die Vorfertigung einzelner Komponenten als für die vollständige strukturelle Montage eingesetzt, dennoch können robotergestützte Montageprozesse den Bau komplexer Strukturen verbessern.
Die damit verbundenen Herausforderungen wurden in den letzten zehn Jahren untersucht/erforscht. Digitale Fertigung repliziert nicht einfach manuelle Techniken, sondern ermöglicht neue Formen des Bauens, sei es durch die Ausführung von Arbeiten, die für Menschen allein schwierig oder unmöglich sind, oder durch die direkte Integration technischer Einschränkungen in die Konstruktion. Folglich hat sie einen wesentlichen Einfluss auf das Endergebnis.
Parallel dazu gewinnt Kreislaufwirtschaft an Bedeutung. In diesem Kontext kann Assembly und Disassembly der bebauten Umwelt helfen, sich an veränderte funktionale, soziale, sowie ökologische Anforderungen anzupassen. Montage sollte nicht nur als letzter Schritt des Bauprozesses verstanden werden, sondern als Teil eines umfassenderen Lebenszyklus, in dem Gebäude oder Strukturen entsprechend veränderten Anforderungen abgebaut, umgestaltet und wiederverwendet werden können. Anstatt erst dann in Betracht gezogen zu werden, wenn ein Abbau notwendig wird, sollte die Demontage als ein integraler Bestandteil des Entwurfsprozesses gesehen werden, um Anpassung, Wiederverwendung und Neukonfiguration zu ermöglichen.
Diese Betrachtung verlagert den Entwurf hin zu Modularität, Standardisierung und regelbasierten Systemen, bei denen Komponenten im Laufe der Zeit unbegrenzt zu vielfältigen strukturellen Konfigurationen neu kombiniert werden können.
Eine solche Strategie sollte jedoch nicht zu Gleichförmigkeit oder repetitiven Entwürfen führen, sondern effektiv entwickelt werden, um Flexibilität und Variation zu unterstützen und komplexe räumliche Formen zu ermöglichen. Die Gestaltung modularer Elementsysteme ist daher entscheidend. Module müssen so gestaltet sein, dass sie interessante Aggregationen mit guten strukturellen Eigenschaften ermöglichen. Dies erfordert eine starke Fokussierung auf Geometrie, Fügung und strukturelle Prinzipien, die definieren, wie Elemente miteinander verbunden werden, um zur Gesamtform und Stabilität des Systems beizutragen
Im Rahmen dieses Entwerfens entwickelten die Studierenden modulare Systeme, die mit einer robotischen Montage kompatibel sind. Im Verlauf des Semesters untersuchten sie deren strukturelle Tragfähigkeit, geometrische Kohärenz und konstruktive Umsetzbarkeit. Abschließend wurden die Konzepte durch die Fertigung eines 1:1-Prototyps validiert, der mit dem Roboterarm des Instituts montiert wurde.
Als Prototyp wurde bewusst ein Stuhl gewählt, da sich dessen grundlegende Bauteile (Beine, Sitzfläche etc.) direkt auf architektonische Elemente wie Stützen, Decken und Wände übertragen lassen. Dieselbe modulare Logik kann über unterschiedliche Entwurfsebenen hinweg – vom Objekt bis zum architektonischen System – angewendet werden, ohne die Abmessungen der einzelnen Module zu verändern.
