9. Dezember 2022

Hier findet Zukunft statt: die neue Innovationswerkstatt mitten im Karlspark

In einer Halle des Karlspark Technologiezentrums in Karlsruhe entsteht derzeit eine neue Zukunftsschmiede. Die Studierenden der Professur „Digital Design and Fabrication“ – kurz DDF – sorgen dort mit kleinen und großen Robotern, 3-D-Druckern und recycelbaren Baustoffen für spannende Innovationen, welche auch die Zukunft des Bauens nachhaltig verändern können.

Bereits seit April des Jahres 2021 wird am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) die DDF-Professur aufgebaut. Auf dem Karlspark-Areal wurde eigens für die Lehr- und Forschungstätigkeiten der Professur eine Halle mit Außenbereich angemietet. Vor Kurzem haben die Studierenden und Forschenden in interdisziplinären Teams mit dem Experimentieren und der Herstellung von Prototypen beginnen können.

Sukzessive soll ein großes und umfangreiches Labor für die digitale Fertigung im Bauwesen aufgebaut werden. Es soll schon bald, bestückt mit großen Robotikanlagen, das Erproben neuer Fertigungskonzepte ermöglichen. Vorerst werden jedoch kleinere Roboter für den Einsatz in der Lehre angeschafft und der Aufbau einer Digitalwerkstatt mit 3-D-Druckern und CNC-Fräsen in Gang gesetzt.

Experimentieren und Erforschen unter besten Bedingungen

Für Professor Dörstelmann, Architekt und Professor für „Digital Design and Fabrication“, welcher die Halle von BEOS für die KIT-Architekturfakultät angemietet hat, kam es auf besondere Voraussetzungen an: Die richtige Mischung aus benachbarten Büroflächen und Werkstätten und genügend Platz für Experimente war entscheidend. Denn die gemischten Teams, die mal in der Werkstatt, mal im Büro im Einsatz seien, bräuchten Sichtbezug zueinander, um sich optimal koordinieren zu können. Schließlich fänden Iterationsschleifen im Prototypenbau nicht lange am Reißbrett statt, so Dörstelmann, es werde schnell zwischen Maschinenprogrammierung, Austesten und Anpassungen am Gerät und der nächsten Design-Iteration gewechselt. Für die anwendungsnahe Forschung im Eins-zu-eins-Maßstab braucht es eine Fertigungshalle, in der Platz genug ist, um vollmaßstäbliche Bauteile herstellen und erproben zu können, gemeinsam Prototypen zu bauen und handwerklich aktiv zu werden. Diese handwerklichen Tätigkeiten sind für die sonst eher planerisch tätigen Architekturstudenten essenziell, um Prozesse verstehen zu können und das Materialverhalten kennenzulernen.

Doch nicht nur die Halle selbst bietet beste Bedingungen für Experimente: Auf der Außenfläche sollen Test- und Probebauten aufgebaut werden, in denen bestimmte Prozesse unter Realbedingungen erprobt werden können. Zum einen sollen vorgefertigte Bauteile dort den unterschiedlichen Witterungsbedingungen ausgesetzt und auf Beständigkeit hin untersucht werden, zum anderen dient die Fläche als Testareal für digitale On-Site-Prozesse. Getestet wird zum Beispiel, ob sich eine robotische Maschine auf einem irregulären Kiesuntergrund zurechtfinden, bewegen und dabei präzise arbeiten kann.

An der Schnittstelle von Gestaltung und Anwendung

Was in den vom KIT angemieteten Räumen erforscht und erprobt wird, könnte direkte Auswirkungen auf die Zukunft des Bauens haben. Die größte Herausforderung dabei sei es, kreislaufgerecht zu bauen und nachwachsende, recyclingfähige Materialien einzusetzen, weiß Professor Dörstelmann. Innovationen fänden im Bauwesen vor allem an der Schnittstelle von Gestaltung und Technologie statt. Für das nachhaltige Bauen der Zukunft seien die digitalen Entwurfs- und Fertigungsverfahren, die in der Professur erforscht und entwickelt werden, deshalb eine Schlüsseltechnologie.

Hier ein Beispiel aus der gelebten Forschungspraxis: In einem aktuellen Forschungsprojekt wird die historische Bauweise aus Weide und Lehm, die man sonst nur von Fachwerkhäusern kennt, digital neu interpretiert. Eine eigens gebaute Maschine ist in der Lage, einen Weidenflechtprozess umzusetzen und die biegsamen Weidenruten so anzuordnen, dass lasttragende Strukturen entstehen. Der große Vorteil dabei: Die Weide ist ein lokales und schnell nachwachsendes Material. Der Lehm ermöglicht es, dass Bauteile später wiederverwendet und recycelt werden können – „eine voll kreislauffähige Bauweise, die auf Grundlage digitaler Technologien ermöglicht wird“, so Dörstelmann.

Platz für Austausch schaffen

Für BEOS stand früh fest, dass das Karlspark Technologiezentrum seinem Namen gerecht und ein Forschungs- und Entwicklungsstandort werden sollte. Die bereits länger ansässigen und erfolgreichen Wirtschafts- und reine Forschungs- und Entwicklungsunternehmen und die DDF-Professur des KIT ergänzen sich dabei bestens. „Wir wollen den eingeschlagenen Weg weitergehen und das Gebiet von dem ehemaligen Siemens-Areal zu einem Multi-Tenant- und Multi-Use-Bereich umgestalten“, so Dominik Spieth, Senior-Projektmanager bei BEOS.

Ein fruchtbarer Austausch zwischen den einzelnen Mietern ist dabei ausdrücklich erwünscht.

Start-up-Mieter wie Daedalus oder Ineratec als ausführende Firmen und die DDF-Professur, die sich der Lehre und Entwicklung verschrieben hat, bilden die richtige Schnittstelle zwischen Theorie und Praxis. Diese Schnittstelle am Standort habe bereits ergeben, dass die Studierenden des Studiengangs DDF sich mit weltweit angeworbenen Fachkräften der Nachbarmieter zu Technologien austauschen. So entwickle sich ein interdisziplinär und international ausgerichtetes Umfeld.

BEOS möchte genau diesen Dialog auch zukünftig weiter fördern und trägt deshalb aktiv dazu bei, entsprechende Plattformen zu bieten. Das geschieht beispielsweise durch das Bewirtschaften von Hochbeeten auf dem Areal, an Tischtennisplatte und Tischkicker oder beim gemeinsamen Lunch an einem der Foodtrucks, die regelmäßig auf dem Areal zu finden sind. So soll gezielt der Austausch der Mieter untereinander gefördert werden. Zugleich soll das Areal beispielsweise durch einen regelmäßigen Tag der offenen Tür in Zukunft weiter nach außen geöffnet und noch transparenter gemacht werden.