LEICHT.WERT Automatisiertes Bauwesen Business-Basics - Leichtbau BW GmbH
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LEICHT.WERT Weniger ist mehr. Information. Das Magazin der Leichtbau BW.
TITELTHEMA KMU@INTERNATIONAL SKANDINAVIEN TIPPS & TRICKS
Automatisiertes Bauwesen Business-Basics Digitalisierung am Bau
© ICD/ITKE, Universität Stuttgart
Kurzfilm „Vision Leichtbau im urbanen System“ Editorial
Liebe
Leserinnen „Durch Leichtbau
und Leser, das Klima retten.“
als Landesagentur für Leichtbau haben wir unter anderem
die Aufgabe, Sie über Branchentrends zu informieren
und Ihnen rechtzeitig neue Perspektiven aufzuzeigen.
Deswegen widmen wir diese dritte Ausgabe unseres
Kundenmagazins LEICHT.WERT einem zentralen Thema:
der Baubranche von morgen. Wie wird sich das Bauwesen
zukünftig verändern? Welche Chancen ergeben sich für
Sie, auch wenn Sie nicht in der Bauwirtschaft tätig sind?
Und welche Rolle spielt dabei der Leichtbau und die
automatisierte Fertigung?
Mit unserer Titelgeschichte machen wir Lust auf Verände-
rung und erklären, warum gerade das Bauwesen einen
entscheidenden Beitrag zum Ressourcenschutz leisten kann.
Denn eins liegt uns besonders am Herzen: durch Leichtbau
unser Klima zu schonen. Und da wir unser Kundenmagazin
als Dialog verstehen, freuen wir uns jetzt schon auf
Ihr Feedback und Ihre Gedanken zur Titelgeschichte
an redaktion@leichtbau-bw.de. Wir sind gespannt auf
den Austausch!
Und nun viel Spaß beim Lesen!
Kurzfilm „Vision Leichtbau im urbanen System“: die Leichtbau-Stadt der Zukunft
Wie sieht die Stadt der Zukunft aus? Wie werden wir bauen, uns fortbewegen und wie wird sich unser Leben
ändern? Erfahren Sie in unserem Kurzfilm „Vision Leichtbau im urbanen System“, wie durch integrierte
Stadt- und Quartiersplanung die Bereiche Architektur, Mobilität und Logistik zukünftig immer weiter zusam-
menwachsen. Durch diese Verknüpfung optimieren wir sektorenübergreifend die Raumnutzung in der Stadt
und sparen gleichzeitig wertvolle Ressourcen ein. Möchten Sie wissen, wie Sie morgen in der Stadt leben? Ihr Dr. Wolfgang Seeliger
Dann schnappen Sie sich Ihr Smartphone, laden Sie sich unsere Leichtbau App im Google Play Store sowie Geschäftsführer der Leichtbau BW
im Apple Store herunter und öffnen Sie die Funktion „Augmented Reality“. Erfassen Sie mit der Smart-
phone-Kamera das „AR“-Symbol und los geht’s. Unsere LightQueen taucht nicht nur hier neben dem „AR“-
Symbol auf, sondern auch an anderen Stellen im Magazin. Scannen Sie jedes Mal das „AR“-Symbol und
lassen Sie sich überraschen! Viel Spaß!
www.leichtbau-bw.de/lus-film
02 03
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
TITELTHEMA
Automatisiertes Editorial
Inhaltsverzeichnis
03
04
Bauwesen Leichtbau on Tour 06
AUTOMATISIERTES BAUWESEN
© STRABAG AG
Der digitale Umbau beginnt im Kopf 08
DIGITALES BAUEN
Auf dem richtigen Holzweg 12
AUTONOME BAUMASCHINEN
Big Data am Baggerloch 15
KMU@INTERNATIONAL
Business-Basics
BAUARBEITER VON MORGEN
© Andrew Mayovskyy – stock.adobe.com
Hightech-Skills im Blaumann? 17
KREISLAUFWIRTSCHAFT
Skandinavien Knapp, knapper, Bauressourcen
KMU@SCIENCE
19
Von Ideentausch bis Ideenrausch 22
PROJEKTGRUPPEN
Wissen durch Teilen mehren 23
TRENDS
Leichtbau-Innovation dank Inspiration 24
TIPPS & TRICKS
So gelingt der
KMU@INTERNATIONAL
Business-Basics für Skandinavien 30
TIPPS & TRICKS
digitale Wandel So gelingt der digitale Wandel 32
© Jacob Lund – stock.adobe.com
Tipps der Redaktion 34
Impressum 35
04 05
On Tour On Tour
© torsakarin – stock.adobe.com
Leichtbau on Tour In Japan als KMU durchstarten
Die Förderung des Leichtbaus in Japan wird ähnlich
In der ersten Jahreshälfte waren wir für Sie national und international sowie wie in Deutschland vorangetrieben. Vor allem wegen
digital und analog unterwegs – alle Highlights und spannenden Eindrücke der zentralen Vorteile von Leichtbau-Technologien
gibt’s hier für Sie zum Nachlesen. wie etwa der höheren Effizienz von Fortbewegungs-
mitteln oder optimierten Logistikprozessen und
Konstruktionsweisen in der Bauwirtschaft erhofft
man sich auch in Japan positive Effekte für Wirt-
And the ThinKing Award goes to … schaft, Gesellschaft und Umwelt. Mitte Juni fand
Zum dritten Mal wurde im Februar der ThinKing Award verliehen. Der daher eine Geschäftsanbahnungsreise im Auftrag
erste Platz ging an die Professur für Forstliche Biomaterialien an der des Bundesministeriums für Wirtschaft und Ener-
Universität Freiburg für die nachhaltige Biotinte, mit der 3D-Leicht- gie (BMWi) statt. Ziel des Projekts ist es, kleinen
bauteile gedruckt werden können. Den zweiten Platz konnte sich das und mittleren Unternehmen bei ihrem außenwirt-
leichte Lichtnetz der Carl Stahl ARC GmbH sichern. Auf Platz drei schaftlichen Engagement zur Erschließung des Ab-
überzeugte die nachhaltige Hochleistungsfaser der centrotherm satzmarktes Japan zu unterstützen.
intern ational AG. Durch ein Online-Voting im Vorfeld wurde der
Community Award ermittelt: Das leichte Nockenwellenmodul des
MAHLE Konzerns gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für
Chemische Technologie (ICT) und weiteren Partnern konnte die
meisten Publikumsstimmen ergattern. HANNOVER MESSE goes digital
Unter dem Motto „Home of Industrial Pioneers“ kam vom 12. bis 16.
www.thinking-award.de April 2021 erstmals digital die Industrie zusammen. Gemeinsam
mit der Baden-Württemberg International GmbH waren wir auf dem
„Baden-Württemberg Pavillon“ vertreten. Vier Leichtbauunterneh-
men, darunter die TRUMPF GmbH + Co. KG, die Güpo GmbH, die
Leichtbau im Ländle gestalten WEIPPERT Kunststofftechnik GmbH & CO. KG und die KENBUN IT AG,
Dem Leichtbau-Netzwerk wurde der Zwischenstand des Positions- nutzten die Chance, um sich dem Fachpublikum u. a. in einer eige-
papiers „Systemeffizienter hybrider Leichtbau in Baden-Württemberg“ nen Leichtbau-Session zu präsentieren.
vorgestellt. Dieses Positionspapier wurde gemeinsam seit Mitte
letzten Jahres mit dem Netzwerk der Leichtbau BW erarbeitet. Kern www.leichtbau-bw.de/hannover-messe
des Papiers sind neu erarbeitete Technologiebereiche des Leicht-
baus, in denen die Industrie, Forschung und Verbände ihre Wunsch-
vorstellungen und Bedürfnisse gegenüber der Landesregierung
formulieren. Darin enthalten sind Technologiehandlungsfelder mit
Schwerpunkt- und Basisthemen sowie eine Priorisierung der Themen TraCLight-Session bei der HI-AM Conference 2021
und Darlegung der Marktrelevanz. Das Positionspapier wird nun Die HI-AM Conference ist die einzige akademische Konferenz in Kanada, die
mit dem Leichtbau BW Beirat gespiegelt und im Anschluss an den sich ausschließlich mit der Herstellung von Metall durch Additive Manufacturing
Aufsichtsrat übergegeben. befasst. Über 100 Fachexperten für die additive Fertigung und Entscheidungs-
träger aus Wissenschaft, Forschungsinstituten und Regierung begeisterten
Anfang Juni das internationale Fachpublikum. Auch wir nutzten die internatio-
nale Bühne und gestalteten das Konferenzprogramm gemeinsam mit unseren
Alle guten Dinge sind zwei: Tech Club AM Experten aus dem Leichtbau BW Netzwerk durch die „TraCLight Session“
Gemeinsam mit den Teilnehmern des zweiten Tech Clubs haben wir Ende zum Thema Leichtbau aktiv mit.
April einen virtuellen Blick hinter die Kulissen des Gastunternehmens John
Deere GmbH & Co. KG geworfen. Bei einem spannenden Unternehmens-
rundgang stand vor allem das Thema Additive Fertigung im Fokus. Informative
Vorträge, digitale Netzwerkmöglichkeiten und eine interaktive Diskussion
rundeten das Programm ab.
Sie wollen unsere Aktivitäten live verfolgen und keine News verpassen?
www.leichtbau-bw.de/techclub
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App
06
Automatisiertes Bauwesen Automatisiertes Bauwesen
BAUBRANCHE VON MORGEN
Der digitale Umbau vergangenen Jahren gesunken. Das zeigen unterschiedliche
Studien. Danach liegt die Baubranche im Vergleich mit anderen
Industrien in Deutschland bei der durchschnittlichen Arbeits-
tet, das die behäbige Baubranche staunen lässt. „Die Bauzeiten
sind so kurz, weil die Holzmodule vorgefertigt just in time auf die
Baustelle geliefert und dort im Handumdrehen montiert wer-
beginnt im Kopf
produktivität je Erwerbstätigenstunde deutlich unter dem den“, sagt Stephanie Fiederer, Geschäftsführerin der Aktiv-
Durchschnitt. Bei der Digitalisierung trägt die Baubranche im Haus GmbH. Die Zeitersparnis im Vergleich zur konventionellen
Branchenvergleich sogar die rote Laterne. Bauweise beträgt in beiden Projekten zusammen 15 Monate.
Die Baubranche wird sich wohl radikal ändern. Potenzial dafür Standards machen Automatisierung möglich
Die Baubranche trägt mit ihrem hohen Ressourcenverbrauch zum Klimawandel bei. Auch ist ausreichend vorhanden – und die Lösung ist vielleicht nahe- Das Wohnquartier am Klinikum Stuttgart ist das deutsch-
in Hinblick auf die Produktivität ist in der Baubranche noch viel Potenzial vorhanden. Kann liegend: Ist es die omnipräsente Digitalisierung, die der Bau- landweit größte Projekt in serieller und modularer Holzbauweise
Digitalisierung dabei helfen, dass die Effizienz steigt und zugleich die Bauschuttberge wirtschaft gleich doppelt hilft? Kann Automatisierung zu einer als Effizienzhaus Plus. Dieses gewinnt mehr Energie, als es für
höheren Produktivität am Bau führen, wie etwa im Automobil- s einen Betrieb benötigt. Die serielle Bauweise orientiert sich
schrumpfen?
oder Maschinenbau zu sehen ist? Und hilft die Digitalisierung an den industriellen Herstellungsprozessen etwa eines Autos,
der Bauwirtschaft gleichzeitig dabei, den Materialverbrauch zu das zunächst als Prototyp entwickelt wird, um dann später in
Die Bauwirtschaft konsumiert gut 40 Prozent der globalen Res- was nur durch ein Umdenken im Bauwesen gelingen kann. reduzieren und so den Leichtbau zu fördern? Das sind spannen- Serie gefertigt zu werden. Dementsprechend werden die ein-
sourcen und der globalen Energie. Mehr als die Hälfte des welt- Nach Schätzungen von Experten werden in den kommenden de Fragen, auf die wir interessante Antworten gefunden haben. zelnen Gebäudemodule wie etwa Fassaden oder Badezellen
weiten Abfallaufkommens ist Bauschutt. Das alles schadet der Jahrzehnten für Millionen Menschen neue Gebäude gebaut. vorproduziert und anschließend zu individuellen Gesamtobjekten
Umwelt. Um den Ressourcenverbrauch sowie das hohe Auf- Allein in Deutschland sollen es jährlich 400.000 Gebäude sein. Schon Anfang August 2021 beginnt eine neue Ära im Bauwesen. zusammengefügt. „Das geht viel schneller, erhöht die Produk-
kommen an Bau- und Abbruchabfällen zu reduzieren, muss we- Das ist eine große Aufgabe für die deutschen Bauunternehmen In zehn Monaten sollen für Mitarbeiter des Klinikums Stuttgart tivität und schont Ressourcen“, sagt Fiederer. Um automati-
niger Material v erwendet werden. Ein schonenderer Umgang angesichts der ökologischen Herausforderungen. im Stadtteil Bad Cannstatt 157 Wohnungen bezugsfertig erstellt siert bauen zu können, müssen Prozesse standardisiert werden,
mit der Umwelt ist aufgrund strenger werdender Klimaschutz- werden. In einem zweiten Bauabschnitt im nächsten Jahr werden denn Standardisierung ist zwingende Voraussetzung für Auto-
verordnungen notwendig, weil weltweit der Ausstoß des klima- Ausreichend Potenzial für Veränderungen weitere 172 Wohneinheiten in 15 Monaten gebaut. Die Häuser matisierung. Mit standardisierten Zuschnitten für beispiels
schädlichen Treibhausgases CO 2 reduziert werden soll. Auch Neben einer umweltverträglichen Bauweise steht die Baubranche werden von der AH Aktiv-Haus GmbH für die Stuttgarter Woh- weise der Dämmung von Außenwänden werden die Grundlagen
die Baubranche muss mehr zum Schutz der Erde beitragen, vor einer weiteren Herausforderung: Ihre Produktivität ist in den nungs- und Städtebaugesellschaft mbH in einem Tempo errich- für eine automatisierte Fertigung gelegt.
© AH Aktiv-Haus GmbH
„Damit die Baubranche
das Potenzial der Digita
lisierung nutzen kann,
müssen alle Beteiligten
so eng zusammenar
beiten, wie wir es bisher
noch nie getan haben.“
Dr. Ulrich Klotz, Mitglied im Vorstand
des Bauunternehmens Ed. Züblin AG
Das deutschlandweit größte Holzmodul-Wohnprojekt entsteht am Klinikum Stuttgart in Rekordzeit und in Leichtbauweise. 09
Automatisiertes Bauwesen Automatisiertes Bauwesen
© STRABAG AG
Das Bauprojekt in Stuttgart ist ein Paradebeispiel dafür, wie
teilautomatisierte Modulbauweise die Probleme der Baubranche
schon heute verbessern kann. „Im nächsten Schritt schaffen
wir Schnittstellen von unserer Planungssoftware zur Software
der Maschinen unserer Produzenten, um den Grad der auto-
matisierten Fertigung weiter zu erhöhen“, sagt Fiederer. Im
Holzbau ist die Automatisierung weiter fortgeschritten als etwa
im Massivbau, weil der Holzzuschnitt und die Weiterverarbei-
tung maschinell sehr gut möglich sind. Zudem ermöglicht der
der Bauunternehmen wollen in den kommenden im Vergleich zu Beton leichte Werkstoff Holz transportierfähige
fünf Jahren in die Digitalisierung ihrer Unternehmen große Module mit bereits komplett ausgebauten Wohnungen
investieren. und damit einen hohen Vorfertigungsgrad.
Digitalisierung hilft der Baubranche überhaupt dabei, ökologi-
scher und ökonomischer zu bauen, davon ist Dr. Ulrich Klotz,
Mitglied im Vorstand des Bauunternehmens Ed. Züblin AG,
überzeugt. „Ineffizienz ist das Ergebnis umständlicher und
falscher Übergaben an Schnittstellen“, sagt Klotz. Davon gibt
es viele und daraus entstehen teure Fehler. Von der Planung
über die Statik bis hin zu jedem einzelnen Gewerk gehen Infor-
mationen an jeder einzelnen Schnittstelle verloren, werden In-
halte verändert oder missverstanden. Das Stille-Post-Prinzip Drohnen ermöglichen exakte Geländevermessungen und dienen damit der Datenerhebung im digitalen Bauwesen.
lässt sich vermeiden, indem ein Bauprojekt vollständig digitalisiert
ist, Änderungen in Echtzeit erfolgen und alle Beteiligten darauf
Zugriff haben. Von der Planung über die Ausführung bis hin zum die Bereitschaft, die Plattformen zu entwickeln, zu betreiben die bislang nicht im Bauwesen tätig sind, können sich durch den
Betrieb. „Alle Geschäftstätigkeiten am Bau werden deshalb künf- und für die Kleinen zu öffnen. „Um das vollständige Potenzial digitalen Wandel der Baubranche einen neuen Kundenkreis auf-
der Baubetriebe erwarten durch die Digitalisierung tig größtenteils über digitale Plattformen abgewickelt“, meint der Digitalisierung im Bauwesen zu nutzen, bedarf es einer bauen, meint Prof. Dr. Lucio Blandini, Leiter des Instituts für
der Baubranche eine bessere Zusammenarbeit Klotz. Daten sind der Beton der Zukunft zur Effizienzsteigerung. Z usammenarbeit in bislang nicht bekanntem Ausmaß“, stellt Leichtbau Entwerfen und Konstruieren der Universität Stuttgart
zwischen allen beteiligten Akteuren. Klotz fest. Diese ist dringend notwendig für den unausweich und Mitglied im Vorstand der Werner Sobek AG. „Der Leichtbau
Daten werden das wichtigste Baumaterial lichen Kurswechsel im Bausektor. wurde im Bauwesen von vielen lange Zeit nur für besondere Auf-
Sie sind außerdem die Basis dafür, um auch ökologische Bilanzen gabenstellungen wie sehr große Spannweiten oder besondere
zu verbessern. „Ökologisch Bauen ist zunächst eine monumen- Chancen für den Einstieg im Bauwesen Gestaltungsanforderungen für relevant erachtet“, sagt Prof.
tale Informationsaufgabe. Diese Informationen sind dann die Die Treibhausgasemissionen in Deutschland sollen stark re- Blandini. Bahnbrechende Neuerungen zur Materialeinsparung,
Datenbasis für die Simulation von Bauvorhaben“, so Klotz. Um duziert werden, so der politische Wille. Damit die Bauwirt- wie wir sie aus dem Automobil-, Flugzeug- oder Maschinenbau
etwa das Potenzial des künftigen Bauschutts bewerten zu kön- schaft ihre Vorgaben erfüllen kann, ist eine funktionierende kennen, sind im Bauwesen nur vereinzelt anzutreffen. Das wird
nen und das Recycling darauf einzustimmen, bedarf es einer Kreislaufwirtschaft erforderlich. Diese auf- und auszubauen sich ändern. „Die weltweit knapper werdenden Ressourcen
genauen Kartierung des Baubestands, wann in etwa ein Bau- birgt Chancen für Unternehmen in neuen und interessanten ebenso wie erkennbar steigende Preise für CO 2 -Emissionen
werk ersetzt, abgerissen oder überholt werden muss. Ähnliches Geschäftsfeldern. Aber nicht nur im Recycling. „Das gesamte machen den sparsamen Umgang mit Material auch am Bau un-
gilt für den CO2 -Fußabdruck neuer Gebäude: Um Materialalter- Umfeld in der Bauindustrie wird sich verändern und daraus abdingbar“, so Prof. Blandini. Leichtbau ist dann nicht mehr Kür,
nativen für unterschiedliche Bauweisen erstellen zu können, ergeben sich Einstiegschancen für Dienstleister und Zuliefe- sondern Pflicht, die Automatisierung effizient ermöglicht.
sind aufwendige Ökobilanzen erforderlich. Belastbare Daten rer, die heute noch nicht im Bauwesen tätig sind“, sagt Prof.
machen beides möglich. Dr. Cordula Kropp, Direktorin des Zentrums für interdiszipli- Wie das Wohnquartier in Stuttgart zeigt, kann Leichtbau auch
näre Risiko- und Innovationsforschung der Universität Stutt- die Folge eines Wandels einzelner Gewerke sein: Weil das Holz
des Bauschutts könnten recycelt werden. Damit das gelingt, müssen aber alle am Bau Beteiligten mit- gart. Das können Maschinenbauer sein, die für die automati- der Häuser nur ein Fünftel des Gewichts im Vergleich zu Beton
machen. Das ist eine Herkulesaufgabe, weil die Baubranche sierte Fertigung von Bauteilen Maschinen entwickeln und wiegt, müssen Keller und Tiefgaragen weniger Last tragen. Somit
überwiegend aus vielen kleinen und nur wenigen großen Betrie- produzieren, oder Softwareunternehmen, die Programme zur werden unten viel weniger Beton und Eisen gebraucht, weil die
ben besteht. „Um beide Gruppen auf einer zentralen Daten- Steuerung und Integration von Fertigungslinien für Baumodule Last von oben geringer ist.
plattform zu vereinen, ist eine doppelte Änderung der Geistes- schreiben. „Dies sind gute Beispiele dafür, dass die Automa-
haltung notwendig“, sagt Klotz. Die Kleinen müssen bereit sein, tisierung der Baubranche auch neue Arbeitsplätze schaffen So leicht ist Leichtbau möglich, wir müssen nur damit anfangen.
bei der Digitalisierung mitzumachen, und die Großen brauchen kann“, so Prof. Kropp. Auch Unternehmen aus dem Leichtbau, Der digitale Umbau der Baubranche beginnt im Kopf.
10 11
© Stephan Wieland Bauzukunft
„Sollte sich der Holzbau
boom fortsetzen, müssen
die Kapazitäten bei den
Zimmerern durch die
automatisierte Vorfertigung
von Bauteilen wachsen.“
Reinhold Müller
schneller geht als das Bauen mit anderen gung von Standardprodukten umsetzen.
Materialien. Und schließlich haben die Zudem bedar f es weiterer Sof tware
Räume in Holzgebäuden ein gesundes programme, die Maschinen entsprechend
Die 63 Hotelzimmer hinter den Sonnenschutzlamellen in Wellenform am Hotel Klingenstein in Blaustein Raumklima. Darauf legen immer mehr der Planungsdaten steuern. In dieser
hat die Müllerblaustein Holzbauwerke GmbH vorgefertigt und auf der Baustelle verbunden. öffentliche Einrichtungen beim Bau von Kombination entsteht die digitale Ferti-
DIGITALES BAUEN Kitas und Schulen Wert. gung standardisierter Bauteile.
Auf dem richtigen
Ist das Bauen mit dem Werkstoff Holz Die meisten Baubetriebe haben nur
auch produktiver als das Bauen mit wenige Mitarbeiter und diese kleinen
anderen Materialien? Firmen wahrscheinlich nicht das Geld,
um in Digitalisierung zu investieren.
Holzweg
Wenn Holz verarbeitet wird wie vor 50 Sterben diese Betriebe in der digita-
Jahren, dann sicher nicht. Wenn man len Bauwelt aus?
aber mit Profis in der Planung zusam-
menarbeitet, die weit in die Umsetzung Bestimmt nicht, denn kein Handwerker
vorausdenken, dann kann der Holzbau wird auf die Baustelle gehen und mit Daten
Die Müllerblaustein Holzbauwerke GmbH fertigt Bauteile aus Holz standardisiert und auto- produktiver sein, und das schon ohne aus dem Smartphone ein Dachfenster
matisiert vor. Das erhöht die Produktivität und schont die Umwelt. Für den Geschäftsführer Automatisierung von verschiedenen Pro- oder eine Dachgaube einbauen können.
der Firma, Reinhold Müller, ist Holz der beste und nachhaltigste Baustoff überhaupt. zessen und Tätigkeiten. Für solche und viele andere T ätigkeiten
brauchen wir nach wie vor Menschen, die
Sie produzieren ganze Geschosse selbstständig denken und körperlich ar-
Herr Müller, in einem Fernsehfilm über Treibhausgas auf, reduziert so Kohlen- Sie haben schon vor Jahrzehnten für mehrstöckige Wohnhäuser oder beiten, und deshalb haben auch künftig
Ihr Unternehmen sagen Sie, wenn ein dioxid in der Umwelt und produzier t große Hallen aus Holz gebaut. In den komplett ausgestattete Hotelzimmer die Kleinbetriebe ihre Daseinsberechti-
Forscher den Bauwerkstoff der Zu- Sauerstoff. Neben diesen positiven Um- letzten Jahren kamen Wohnungen, in Modulbauweise vor. Sind Sie da- gung. Vor Jahren haben wir unser Holz im
kunft entwickeln müsste, würde er weltaspekten hat Holz eine Vielzahl Hotels und Schulen dazu. Was hat sich durch tatsächlich produktiver? Sägewerk gekauft, heute ist es das Kons-
unweigerlich auf Holz kommen. Was
macht das Material so genial?
weiterer guter Eigenschaften. Es ist der
einzige Werkstoff, der fast dieselben
geändert, dass Holz als Baustoff an
Bedeutung gewinnt? Reinhold Ja, denn wir haben unsere Produkte
truktionsvollholz aus dem Brettschicht-
oder Brettsperrholzwerk. Diese Werke
Holz wächst ganz natürlich und muss
nicht industriell produziert werden. Bei
Kräf te für Druck und Zug aufnehmen
kann. Dadurch ist er vielseitiger einsetz-
bar als andere Baumaterialien. Holz ist
Bauherren aller Gebäudearten haben
heute ein anderes Werteverständnis als
Müller und die Produktion standardisiert, was
die Voraussetzung für automatisierte
Fertigung ist. Das ist am Bau nicht an-
führen ihre großen Anlagen industriell
und produzieren Halbfertigprodukte vor.
Dort können auch kleine Zimmereien ihr
der Herstellung anderer Baumaterialien leicht, formbar, hat eine natürlich schöne noch vor Jahren: Sie denken nachhaltig Zimmerermeister und ders als in der Automobilindustrie. Dafür Baumaterial kaufen und von vorgefertigten
wird Energie verbraucht und dabei mehr Oberfläche und ist vollständig recycle- und daher öfter an Holz als ökologischen Geschäftsführer der brauchen wir dasselbe digitale Werkzeug: Teilen profitieren. In diesem Fall automa-
oder weniger klimaschädliches CO 2 er- bar. Holz ist aus meiner Sicht der beste Baustoff. Indem sie Holz verwenden, stel- Müllerblaustein Rechner und Programme, die bestehende tisiert und digitalisiert also der Zulieferer.
zeugt. Holz nimmt beim Wachsen sogar Baustoff. len sie fest, dass mit Holz zu bauen viel Holzbauwerke GmbH Planungen in eine automatisierte Ferti- Das ist wichtig: Denn sollte sich der Holz-
12 13
Bauzukunft
bauboom fortsetzen, müssen die Kapazi- haltig zu wirtschaften. Bei dieser Annah- Ja, und zwar deutlich spürbar. Vor Jah- AUTONOME BAUMASCHINEN
täten bei den Zimmerern wachsen. Das me wird nie mehr Holz aus den Wäldern ren war es günstiger, einen Balken für
Big Data am Baggerloch
geschieht nicht, indem plötzlich eine Viel- entnommen, als nachwächst. Das scheint eine Decke so zu dimensionieren, dass
zahl an Betrieben gegründet wird, sondern mir realistisch. er an allen Punkten die maximale Last
durch die automatisierte Vorfertigung von trägt. Eine zusätzliche Berechnung der
Bauteilen. Keiner will genau dasselbe Haus wie Lastverteilung an den anderen Stellen
der Nachbar. Ist Standardisierung war sehr aufwendig. Dadurch wird aber
Wenn so viel mehr aus Holz gebaut nicht der größte Feind von Individu- unnötig Material verschwendet. Inzwi-
wird, geht dann nicht schon bald alität? schen sind Hard- und Software etwa für
das Material aus? die Planung von Trägern so günstig, dass
Individualität ist kein Opfer von Stan- sie nicht nur geplant, sondern mit diesen
Darüber gibt es unterschiedliche Stu- dard. Aber wir haben viel zu viele indivi- Daten auch gleich so gefertigt werden
dien mit verschiedenen Annahmen. Holz duelle Lösungen, die Bauen so kompli- können, sodass kein Material mehr un-
soll dort eingesetzt werden, wo es Sinn ziert machen. Wenn standardisiert wird, nötig verbraucht wird. Wenn man an eine
© Caterpillar
macht. Man stelle sich ein mehrge - erhöht das die Qualität der Bauwerke und große Decke denkt und wie viele Decken
schossiges Gebäude in der Stadt mit mindert nicht deren Individualisierung. in Summe gebaut werden, hat man eine
unterschiedlicher Nutzung vor: Wenn im Parametrisierung bedeutet nämlich nicht, Vorstellung, welche Materialeinsparung
Erdgeschoss etwa ein Gewerbe und Ein- dass ein Haus wie das andere aussieht, allein solche optimierten Konstruktionen
zelhandel geplant ist, könnte Holz wegen sondern dass Standards eingehalten bringen. Und das ist erst der Anfang und
der Gewerbenutzung oder dem Brand- werden, etwa in der Wärmedämmung nur ein Beispiel für die Digitalisierung des
schutz unwirtschaftlich sein. Beton könn- oder Statik. Gerade für bezahlbaren Wohn gesamten Bauwesens. Die gesamten Ver
te sich hier besser eignen. Auf die Be- raum eignen sich standardisierte Gebäu- änderungen werden gigantisch sein.
tondecke werden dann drei oder vier de, weil diese Art des Bauens günstiger
Holzgeschosse gestellt und als Wohn- ist und schneller geht. Vielen Dank für das Gespräch.
raum genutzt. Eine Studie besagt, dass
wir bei einem Zuwachs von 20 bis 30 Wird durch Standardisierung und
Prozent von Holz als Baumaterial in Eu- Digitalisierung der Produktion Bauen
ropa genügend Bäume haben, um nach- ressourcenschonender?
Ferngesteuerte Baumaschinen werden dann eingesetzt, wenn ein Bediener mehrere Maschinen steuern
oder eine Gefährdung des Fahrers in der Kabine ausgeschlossen werden soll.
PROJEKT-PAVILLON
Spannweite zum Staunen Autos sollen autonom fahren. Können das auch Baumaschinen? Kommt auf den Einsatz an,
sagt Klaus Finzel, Leiter der Kommunikation bei der Zeppelin Baumaschinen GmbH. Das Unter
Für die Landesgar tenschau in Schwäbisch Gmünd 2014 hat die nehmen ist Vertragshändler von Caterpillar, dem weltweit größten Baumaschinenhersteller.
Holzbauwerke Müllerblaustein GmbH einen Pavillon anhand computer-
basierter Entwürfe und standardisierter Fertigung erstellt. Das Dach
hat eine Spannweite von 12 Metern und das Eigengewicht der Holz- Sind autonom fahrende Bagger, Rau- Aber einen Graben in der Stadt ziehen, nen. Deren Bordcomputer sind über Sa-
schale b
eträgt 40 kg pro Quadratmeter. Fünf Jahre später wurde auf pen und Muldenkipper die Zukunft den hunderte Rohr- und Elektroleitungen telliten- oder Mobilfunk mit einem Server
der Bundesgartenschau in Heilbronn ein Pavillon mit fast dreifacher am Bau? kreuzen und von denen manche nicht in verbunden und senden dorthin perma-
Spannweite, aber demselben Eigengewicht errichtet. Bei beiden Pro- Plänen hinterlegt sind, das können sie nicht. nent Daten über den Zustand der Maschi-
jekten wurden die Daten aus der Planung direkt auf die ausführenden Das hängt vom Ort der Nutzung ab. ne. Über die andere Linie bekommen
Maschinen übertragen, jedoch bei der späteren Konstruktion mit einer Baumaschinen werden auf dem freien Eine wesentliche Voraussetzung für Baumaschinen von Planern Arbeitsdaten
verleimten Rippenplatte statt einer Massivholzplatte gearbeitet. In bei- Feld eingesetzt und dort können sich die autonomes Fahren ist die Vernet- für die Maschinensteuerung, in der sie
den Projekten kooperierte Müllerblaustein mit der Universität Stuttgart. Bedingungen rasch ändern. Das ist für zung der Fahrzeuge. Wie weit sind direkt verwertet werden. Das ist eine Art
vollautonome Fahrzeuge stets ein Problem. Baumaschinen darin? Bagger-Navigationssystem für die Bau-
© Roland Halbe
www.muellerblaustein.de Es ist aber denkbar, dass manche Arbeiten grube mit Höhen-, Tiefen- und Breiten
in der Erdbewegung autonom fahrende Sie sind heute schon stark vernetzt angaben oder auch für 3D-Geländefor-
Baumaschinen erledigen, etwa große und und zwar in zwei Linien. Die eine dient men. Mit diesen Planungsdaten kann die
übersichtliche Flächen plan zu fräsen. dem Flottenmanagement der Baumaschi- Maschine teilautonom arbeiten.
14 15
© PrintStones GmbH
Baumaschinen der Zukunft
Klaus vorgänge teilweise oder ganz automati-
sieren. Es wird auch Verschiebungen
Finzel beim Antrieb der Baumaschinen geben.
Weil aber Elektrobagger mangels Lade-
stationen auf freiem Feld nicht geladen
Leiter Kommunikation, werden können, müssen andere Techno-
Zeppelin Baumaschinen GmbH logien als die batterieelektrische wie bei
Autos genutzt werden. Etwa die Brenn-
stoffzelle oder der Gasantrieb. Interessant
ist auch der dieselelektrische Antrieb. In
dem Fall treibt ein Dieselmotor einen
Generator an, der Strom für den Ketten-
Wie lassen sich die Maschinendaten baggert und korrigiert, bis das Sollmaß antrieb oder die Hydraulik erzeugt. Das
nutzen? erreicht ist. Das erfordert häufiges Nach ermöglicht intelligentere Lösungen für die
messen, kann lange dauern und viel kosten. Steuerung der Maschine sowie einen weit
Moderne Baumaschinen sind mit dem Wenn Baumaschinen mit einer Maschi- gehenden Gleichlauf des Dieselmotors
Hersteller oder einem Servicedienstleis- nensteuerung eingesetzt werden, kom- und damit deutlich geringeren Verbrauch.
ter digital vernetzt. Dorthin senden sie men diese im ersten Arbeitsgang direkt Auch das schont die Ressourcen und
permanent und vorsorglich Daten zur zum Ziel. Dadurch ist die Maschine pro vermindert Emissionen. Roboter erhöhen die Attraktivität der Arbeitsbedingungen am Bau,
Überwachung der Fahrzeugfunktionen. Projekt kürzer im Einsatz, sie altert lang- indem sie Menschen gefährliche und schwere Arbeiten abnehmen.
Manche Baumaschinen bieten die Mög- samer, der bei Baumaschinen teure Ver- Und in 10 Jahren?
lichkeit der Ferndiagnose bis hin zu Fern schleiß ist geringer und sie verbraucht BAUARBEITER VON MORGEN
reparaturen bei Softwareproblemen und deutlich weniger Sprit. Das alles schont Dann wird die Automatisierung von
Hightech-Skills
mittels Fernwartung werden Software- die Umwelt, denn unter dem Strich wer- Baumaschinen sehr viel weiter fortge-
updates aufgespielt. All das reduziert den weniger Ressourcen verbraucht. schritten sein als heute. Das hat zwei
Ausfallzeiten und damit Kosten in erheb- Gründe: weil Baumaschinen immer kom-
lichem Maße. Welche neuen Technologien am Bau plexer in der Bedienung werden und es
im Blaumann?
sind in fünf Jahren einsetzbar? schon heute Nachwuchsprobleme bei
Helfen automatisierte Baumaschinen Baumaschinenführern gibt. Diese Perso-
dabei, dass Bauen produktiver wird Flottenmanagement und Maschinen- nalnot und der immer vorherrschende
und Ressourcen geschont werden? steuerungen sind bis dahin stärker ver- Kostendruck werden die Automatisierung
breitet und in den Anwendungen erwei- im Bauwesen beschleunigen.
Ja, und die Konsequenzen sehen wir tert. Darüber hinaus gibt es immer mehr Automatisierung hebt das Niveau der Tätigkeiten am Bau und macht die Arbeit wieder
heute schon. Häufig wird so lange ge - Assistenzsysteme, die einzelne Arbeits- Vielen Dank für das Gespräch! attraktiver. Das kann den Mangel an Baufacharbeitern abschwächen. Wie auch kleine
Betriebe digitalisieren können, dafür gibt es unterschiedliche Ansätze.
„Wenn Baumaschinen mit einer Die Beschäftigung in der Bauindustrie war in den vergangenen
25 Jahren eine steile Tal- und leicht ansteigende Bergfahrt.
Mangel an Baufacharbeitern
Das vergangene Jahr war trotz Corona ein gutes für die Bau-
Maschinensteuerung eingesetzt
Zwischen 1995 und 2009 sind gut eine halbe Million Arbeits- branche, denn der Umsatz stieg um 4,9 Prozent gegenüber dem
plätze im Bauwesen verschwunden. „Der starke Personalabbau Vorjahr, die Beschäftigung um 1,5 Prozent. Wenn es genügend
fällt in die Zeit der Baukrise mit einem Umsatzrückgang im Fachpersonal gäbe, wären beide Werte wohl höher. „Wir könnten
werden, kommen diese im ersten Bauhauptgewerbe von 40 Prozent“, sagt Inga Stein-Barthelmes,
Geschäftsbereichsleiterin Politik, Kommunikation und Presse
noch mehr Personal gebrauchen“, sagt Stein-Barthelmes. Die
Arbeit ist schwer, schmutzig und die Arbeiter sind ständig Wind
Arbeitsgang direkt zum Ziel.“ im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie. Ab 2009 erfolgte
ein Personalaufbau mit einem Umsatzzuwachs von etwa 70
Prozent bis heute. Die Zahlen zeigen: Beschäftigung hängt ex
und Wetter ausgesetzt. Das schreckt ab. Automatisierung und
Digitalisierung des Bauwesens können diese Umstände mildern.
„Der zunehmende Einsatz von Robotik wird in jedem Fall dazu
Klaus Finzel trem von der Konjunktur ab! führen, dass die Arbeit auf dem Bau körperlich weniger anstren-
16 17
Digitales Arbeiten
KREISLAUFWIRTSCHAFT
gend sein wird“, meint Stein-Barthelmes. Erste Erkenntnisse
würden zudem zeigen, dass die zunehmende Interaktion zwi-
schen Mensch und Maschine die Arbeit auf dem Bau auch
an den Job sind“, sagt Kropp. Die Ansprüche an die Beschäftig-
ten steigen extrem. Knapp, knapper,
Bauressourcen
attraktiver macht. Das könnte das Personalproblem reduzieren, Bauleiter und Poliere werden schon heute mit immer komplexe-
doch Automatisierung bedingt einen neuen Typ Bauarbeiter. ren Aufgaben konfrontiert. „Deren Rolle wird immer wichtiger
und sie agieren an der bedeutenden Schnittstelle zwischen
Denn Robotik und Automatisierung verändern die Arbeits Planung und Fertigung“, sagt Kropp. Je besser diese Schnitt-
abläufe auf Baustellen und damit die benötigten Skills der Bau- stelle funktioniert, umso reibungsloser ist der Baufortschritt.
arbeiter. „Physische Arbeiten werden an Maschinen delegiert, Die Ansprüche an die Beschäftigten am Bau steigen extrem, Der gesamte ökologische Fußabdruck eines Gebäudes ist entscheidend für die Beurteilung
Menschen werden aber auch auf den Baustellen der Zukunft beispielsweise durch digital gesteuerte Betonmaschinen, die seiner Nachhaltigkeit, sagt Prof. Dr. Lucio Blandini, Leiter des Instituts für Leichtbau Ent-
weiter die Zügel in der Hand halten“, prognostiziert Stein-Bart- vernetzt sind und mit Daten zur Betonstärke gespeist werden. werfen und Konstruieren der Universität Stuttgart und Mitglied im Vorstand der Werner
helmes. Der Inhalt ihrer Aussage erinnert an autonom fahrende „Die Beschäftigten müssen auf die neuen Aufgaben durch
Sobek AG.
Autos: Die Entscheidungshoheit liegt immer beim Fahrer. Schulungen vorbereitet werden“, mahnt Kropp. Ohne digitales
Wissen funktioniert Automatisierung am Bau nicht. Neue Berufe
Jobs am Bau werden anspruchsvoller wie Bauinformatik können dabei helfen.
Automatisierung führt dazu, dass einfache Arbeiten Maschinen
verrichten, die verbliebenen Aufgaben anspruchsvoller werden Solidarisch Wissen teilen
und neue dazukommen. „Digitalisierung bedeutet nicht zwangs- Die Professorin ruft zudem zur Solidarität in der Baubranche auf,
läufig Stellenabbau, denn um automatisierte Maschinen am die überwiegend aus kleinen Betrieben besteht. „Große Bau-
Laufen zu halten, ist sehr viel menschliche Arbeit notwendig“, firmen, die schon stärker automatisiert haben, könnten kleine,
sagt Prof. Dr. Cordula Kropp, Direktorin des Zentrums für inter- die erst am Anfang stehen, in digitale Bauprozesse einbinden,
disziplinäre Risiko- und Innovationsforschung der Universität damit diese daraus lernen.“ Das Problem dabei ist die Konkurrenz
Stuttgart. Neu ist, dass Bauarbeiter praktisches und digitales mit Verdrängungswettbewerb. „Deshalb könnte alternativ dazu von
Wissen in Kombination brauchen. Sie müssen High-Tech-Geräte öffentlichen Bauaufträgen zumindest ein Teil lokal vergeben wer-
bedienen und zugleich einschätzen, was die Tools können und den mit der Maßgabe, dass ein Lernprozess von Groß zu Klein
wo deren Grenzen sind. Schließlich müssen sie wissen, wann stattfindet“, meint Kropp. Beide Ideen helfen kleinen Baubetrieben,
ein Fehler vorliegt, um einzugreifen. „Mitarbeiter mit solchen bei der großen Automatisierungswelle mitzuschwimmen und sie
Skills sind selten, weil es neue und komplizierte Anforderungen erfolgreich zu meistern. Das sichert ihre Zukunft.
SCHWARMTECHNOLOGIE
Bautrupp aus Baurobotern
© Zooey Braun
Das Start-up PrintStones GmbH hat mobile Roboter als Ziel der im Schweizer NEST-Campus realisierten Experimental-Einheit UMAR (Urban Mining & Recycling)
Prototypen gebaut, die durch den Aufsatz unterschiedli- der Werner Sobek AG ist es, das Potenzial wiederverwendeter und wiederverwerteter Baustoffe aufzuzeigen.
cher Werkzeuge flexibel auf Baustellen eingesetzt werden
können. Drittanbieter können nun eigene Werkzeuge und
dafür passende Software entwickeln. Die Maschinen mit
Akkus können Lasten bis zu 900 kg tragen, Treppen steigen Prof. Dr. Blandini, Gebäude werden in Jahrzehnte zementiert. Hinzu kommt: Dieser hohe Ressourcenverbrauch
und haben einen Roboterarm mit einer Reichweite von 2,1 Deutschland äußerst stabil gebaut. Unsere Gebäude sind für extreme Bedin- und die riesigen Berge an Bauabfall
Metern. Die Firma verfolgt das Ziel, dass die Bauroboter in Muss das sein? gungen geplant – im Fokus steht dabei sind also ein hausgemachtes Pro
Schwärmen zusammenarbeiten, gespeist von Daten aus das statische Aushalten. Unbeachtet blem der Branche selbst?
dem Building Information Modeling (BIM). Bauherren legen Wert auf robuste und bleibt dagegen eine aktive Anpassung
© PrintStones GmbH
wartungsarme Gebäude. Woran es den von Stützen und Streben an Umweltein- Ja, denn die Baubranche geht ver-
www.printstones.eu meisten Bauwerken aber mangelt, ist flüsse wie Erdbeben oder Stürme. Des- schwenderisch mit Ressourcen um und
Anpassungsfähigkeit. Sie sind nur für halb wird viel mehr Material eingesetzt, legt bisher viel zu wenig Wert auf Leicht-
eine bestimmte Anforderungssituation als eigentlich erforderlich wäre. Das ist bau und Wiederverwertbarkeit. Im Fokus
ausgelegt. Damit ist ihre Funktion auf ein vermeidbarer Ressourcenverbrauch. stehen nach wie vor die Baukosten. Be-
18 19Nachhaltig bauen Nachhaltig bauen
zyklus. Dieser Fußabdruck ist viel wichtiger
als die Leistungsfähigkeit einer einzelnen
Materialkomponente und er ist für die Be-
rechnung der ökologischen Nachhaltig-
keit eines Projekts besonders geeignet.
ihres Lebens verbringen der globalen Ressourcen und Energie des gesamten Abfallaufkommens in Deutschland
Menschen in Gebäuden. verbrauchen der Bausektor. stammen aus dem Abriss von Gebäuden. Neben der Nachhaltigkeit ist die
Digitalisierung ein Kernthema vieler
Industrien. Lässt sich beides im Bau-
wesen kombinieren?
Ja! Die Digitalisierung des Bauwesens
triebskosten und die Aufwendungen für Ja, denn die Rückbaubarkeit ist für Welche neuen Materialien spielen Was bietet sich noch an? Welche Bedeutung hat der Leichtbau aus bietet große Chancen für mehr Nach
einen späteren Um- oder Rückbau wer- eine vollständige Rückführung eines Ge- beim umweltfreundlichen Bauen künf- ökologischer Sicht für das Bauwesen? haltigkeit. Mit einem digitalen Zwilling
den kaum berücksichtigt. Hinzu kommt, bäudes in technische oder biologische tig eine Rolle? Beton, Stahl, Aluminium und Glas kann man den realen ökologischen Fuß-
dass Umweltfolgekosten bisher noch nicht Kreisläufe entscheidend. Bei der Planung h aben wunderbare spezifische Eigen- Der Leichtbau ist essenziell für mehr abdruck eines Entwurfs schnell berech-
eingepreist werden. Dies wird sich mit des Materialeinsatzes muss klar sein, Mit Sicherheit Holz, weil es hinsicht- schaften. Für diese Materialien müssen Nachhaltigkeit, denn der Materialeinsatz nen. Ist dieser Fußabdruck zu groß, lassen
steigenden CO 2 -Preisen, Rohstoff- und wie sich die eingesetzten Ressourcen lich seiner CO 2 -Bilanz im Vergleich zu aber effizientere Herstellungsprozesse wird minimiert. Weniger Materialverbrauch sich entwickelte Alternativen am Com-
Deponiekosten sicher ändern. Wir brau- wieder voneinander trennen lassen. Das anderen Materialien wesentlich besser erdacht und durchgängige Recyclingsys- bedeutet einen geringeren Rohstoffein- puter simulieren, optimieren und verifizie-
chen aber eine viel schnellere und radi- funktioniert nur, wenn wir das additive abschneidet. Aber: Holz ist nur begrenzt teme etabliert werden. Wenn die Planer satz und weniger Energieverbrauch für des- ren. In dem Moment, in dem ein Gebäude
kalere Veränderung, als sie sich momentan Bauen beenden, bei dem unterschiedli- vorhanden und nicht für alles die pas- diese große Bandbreite an Materialien sen Fertigung und Transport. Damit sinken komplett digital geplant ist, sind zudem
abzeichnet. che Materialien untrennbar miteinander sende Lösung. Und: Wenn Holz konven- jeweils an der richtigen Stelle einsetzen die umweltschädlichen Emissionen. Noch Art und Verwendung aller Materialien
verbunden werden. Ein gutes Beispiel tionell verleimt wird, entsteht ein schwer und dabei auch die Recyclingfähigkeit weiter reicht der „erweiterte Leichtbau“. bekannt. Um- und Rückbau werden so
Wie lassen sich schnell und radikal hier für sind die Wände in Gebäuden: trennbarer Materialmix, der letzten Endes sicherstellen, können wir schon sehr viel Dabei geht es nämlich nicht nur darum, einfacher, weil bekannt ist, wo welche
Ressourcen einsparen? Neben Mauerwerk, Putz, Tapete und Far- nur verbrannt werden kann. Holz ist des- mehr Nachhaltigkeit als bisher erreichen. mit wenig Material eine hohe statische Materialien zurückzugewinnen sind.
be gibt es noch verschiedene andere halb eine mögliche, aber sicher nicht die Planer müssen diese Vielfalt von sich aus Performance zu erreichen, sondern um
Wir müssen viele verschiedene Lösun- Schichten und Materialien, die im Grun- allumfassende Lösung. kreativ und innovativ ausnutzen, Maß- den ökologischen Fußabdruck eines Ge- Verändert umweltbewusstes Bauen
gen intelligent miteinander kombinieren. de dauerhaft zusammengefügt sind. All nahmenkataloge erstellen reicht nicht. bäudes über dessen gesamten Lebens Gebäude in ihrer Form und Funktio-
Etwa weniger Ressourcen verbrauchen, diese Materialien landen deshalb auf der nalität?
klimaschädliche Emissionen vermeiden Deponie statt in neuen Stoffkreisläufen.
und den Anteil an wieder ver werteten Künftig brauchen wir sicher viel mehr
„Die Baubranche geht
Rohstoffen erhöh en. Um dieses Ziel zu Flexibilität bei der Nutzung von Räumen,
erreichen, sollten Planer deutlich kreativer unter anderen um besser von zu Hause
sein als bisher. Hilfreich für einen schnel- aus arbeiten zu können. Im Äußeren passen
len Wandel wäre dabei bestimmt, wenn
die Folgekosten der Umwelteinw irkung
Prof. Dr. verschwenderisch mit sich die Fassaden dem Wetter, der Son-
neneinstrahlung und den individuellen
eines Gebäudes in die Gesamtkalkulation
einbezogen werden müssten. Wer für sei-
Lucio Ressourcen um und Bedürfnissen an. Die Gebäude werden
mit der Umwelt interagieren und können
legt bisher viel zu wenig
ne Sünden bezahlen muss, ändert sein aktiv auf besondere Lastfälle wie Stürme
Verhalten am ehesten.
Blandini und auf Nutzerwünsche wie Schatten re-
agieren. So entsteht eine gebaute Umwelt,
Kosten- und umweltbewusste Bau-
unternehmen würden dann wohl bei Wert auf Leichtbau und die viel mehr als heute die Natur einbe-
zieht, die anpassungsfähig und ressour-
der Planung bereits nachhaltige Ma-
terialien vorsehen und von einem
möglichst vollständigen Rückbau ei-
ist Vorstandsmitglied und
Partner der Werner Sobek AG und Professor an der
Universität Stuttgart. Dort leitet er das Institut für
Wiederverwertbarkeit.“ censchonend ist – und dementsprechend
auch umfassend nachhaltig.
nes Gebäudes ausgehen? Leichtbau Entwerfen und Konstruieren. Prof. Dr. Lucio Blandini Vielen Dank für das Gespräch.
20 21KMU@Science
Von Ideentausch
bis Ideenrausch
An welchen Leichtbaulösungen arbeiten Forschungsinstitute? Durch unser Technology
Bootcamp KMU@Science ermöglichen wir Ihnen Einblicke und bringen Industrie und Wissen
schaft zusammen. Wir nehmen Sie in das Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruie-
ren (ILEK) der Universität Stuttgart mit.
Wissen durch
Teilen mehren
Als Wirtschafts- und Wissenschaftsförderung unterstützt die Leichtbau BW Unternehmen
© ILEK, Universität Stuttgart
und Forschungsinstitute auch im Technologie- und Wissenstransfer und bei weiteren
strategischen Leichtbauthemen. Ein Angebot dafür sind verschiedene Projektgruppen, die
den Leichtbau im Land voranbringen.
Der Pavillon des Instituts für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren zeigt schon von außen, dass innen kreative Baulösungen entstehen.
Die Projektgruppe 2
Gern gesehene Gestalter „Neue Werkstoffe“ …
Die Projektgruppe „Neue Werkstof fe“
Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren (ILEK) b esteht seit sechs Jahren und hat derzeit … ist die Projektgruppe, die mit dem Leichtbau eng verwoben
rund 20 aktive Mitglieder. Mitmachen ist, da Werkstoffinnovationen die Treiber im Leichtbau sind.
Das ILEK unter der Leitung von Prof. Dr. Lucio Blandini vereinigt werden dabei einbezogen. Adaptive Hüllen können ihre bau- kann jeder, der sich für Entwicklungen im So werden beispielsweise von über 100 Elementen im Perio-
in Forschung und Lehre die in der Architektur d ominanten physikalischen Eigenschaften oder ihre Gestalt an sich ändern- Leichtbau interessiert. Das gilt für alle densystem nur fünf bis zehn genutzt. Die Kombination von
B ereiche des Entwerfens und Gestaltens mit der Analyse und de Außenbedingungen oder Nutzeranforderungen anpassen. unsere Projektgruppen. Materialien, der hybride Leichtbau, ist ein traditionelles
Konstruktion sowie der Materialwissenschaft, die im Bauinge- Sensoren messen dabei die Beanspruchung der Strukturkompo- Schwerpunktthema der Expertengruppe. Nun kommt mit der
nieurwesen im Mittelpunkt stehen. Die Forschenden befassen nenten und Aktoren verändern in positiver Weise das Lastab- Wer seine Ideen in die Gruppen einbringen Materialentwicklung mittels Quantencomputer ein neues
sich interdisziplinär mit der konzeptionellen und werkstoffüber tragungsverhalten bei Ereignissen wie Erdbeben oder Stürmen. möchte, ist für die Teilnahme an allen Pro- Thema dazu.
greifenden Entwicklung aller Arten von Bauweisen, G ebäudehüllen Im Ultra-Leichtbau wird an adaptiven Elementen in Tragsystemen jektgruppen jederzeit herzlich willkommen.
und Tragstrukturen. Beispiele dafür sind Bauen mit Textilien von Gebäuden geforscht. Bei Alu-Gusslegierungen, Bio-Carbonfasern und Metallschäu-
und Glas, neue Strukturen im Stahl- und Spannbetonbau sowie www.leichtbau-bw.de/projektgruppen men konnten bereits erfolgreiche Projekte dieser Gruppe auf
der Ultra-Leichtbau durch adaptive Systeme. Innovative Ferti- den Weg gebracht werden. Stets nach dem Prinzip: leichter,
www.ilek.uni-stuttgart.de
gungs- und Steuerungstechnologien sowie d igitale Werkzeuge weniger Material, mehr Umweltschutz.
22 23Trends
Leichtbau-Innovation
dank Inspiration
Als Querschnittsthema ist die leichte Art des Bauens für viele Branchen interessant. Lassen
© Hochschule Pforzheim
Sie sich durch Leichtbautrends inspirieren – auch durch unsere ThinKings, mit denen wir
monatlich innovative Leichtbaulösungen aus Baden-Württemberg auszeichnen.
WASHINGTON PENN EUROPE
Glaskugeln
als Füllstoff HOCHSCHULE PFORZHEIM
Die mikroskopisch kleinen Glaskugeln von 3M haben vielerlei
Federleichter Herkules
#Automotive
Vorteile als Füllstoff von Materialien in Leichtbaukonzepten. Sie
reduzieren das Gewicht im Automobilbau, sorgen am Bau für eine
effektive Dämmung von Fassaden und ermöglichen bei Indus Der ThinKing im Januar 2021 belohnt die Engineering-Leistung zweier Studenten der Hochschule Pforzheim,
#Luftfahrt
trieprodukten Prozessoptimierungen durch einfachere Verarbei die ihr Wissen aus unterschiedlichen Disziplinen konsequent eingesetzt und ein Studienprojekt mit beharr-
tung. Washington Penn Europe nützt die stabilen Hohlkugeln für lichem Tüftler-Ehrgeiz in einen echten Leichtbau-Erfolg verwandelt haben. Der auf Leichtbau getrimmte
große Bauteile im Motorraum von Autos und ist Partner des 3M- Quadrocopter verlor 60 Prozent an Masse und trägt dennoch das Vierfache seines Eigengewichts.
Programms, das die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Glas-
kugeln vorantreibt. www.hs-pforzheim.de
© 3M
www.washingtonpennplastic.com
HOCHSCHULE AALEN DEPRAG SCHULZ GMBH U. CO
Kunststoffseile für Starkes Werkzeug
schwere Lasten für kleine Roboter
Hochleistungskunststoffseile haben gegenüber Stahlseilen meh Für Leichtbauroboter sind leichte Werkzeuge unerlässlich, damit
#Transport
#Montage
© Liebherr-International Deutschland GmbH
rere Vorteile: Weil sie leichter sind, können sie länger sein, für sie nicht unter der Last von schwerem Stahl zusammenbrechen.
das Auf- und Abgewickelt-Werden in Kränen, Aufzügen und Seil- Die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO, ein auf Schraubtechnik
bahnen benötigen sie nur einen Bruchteil der Energie und an ih- spezialisiertes Unternehmen, hat ein innovatives und beson-
© DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO
rem Lebensende können sie vollständig recycelt werden. Ihre ders leichtes Schraubmodul für leichte Roboter entwickelt. Mit
Ermüdungseigenschaften sind aber nicht ausreichend bekannt. einem Gewicht von gerade einmal 1,5 kg schafft die Schraub-
Die Hochschule Aalen forscht nun in Kooperation mit der Uni- einheit ein Maximaldrehmoment von 4,2 Nm. Dass ein leichtes
versität Stuttgart (IFT) daran, wie viel Last bewegte Kunststoff- Gerät so große Kräfte aufbringen kann, liegt am Materialmix
seile wie lange tragen können. aus Carbon, Aluminium und Kunststoff.
www.hs-aalen.de/de/facilities/181 www.deprag.com
24 25Trends Trends
KLEUSBERG GMBH & CO. KG RODRIGUEZ GMBH
Flexible Mini-Kugelrollen
Modulgebäude für Maxi-Leistung
Modulgebäude, deren Tragkonstruktion aus Stahl besteht, kön- Miniaturisierung ist ein Technologietrend, der dem Anspruch
#Architektur
#Lineartechnik
nen automatisiert vorgefertigt und deshalb schnell aufgestellt folgt, dass Produkte klein und leicht sein sollen, dennoch ma-
werden. Zudem können die Module unterschiedlich genutzt ximal leistungsfähig. Das ist nur dann möglich, wenn sich die
© sciencephoto – adobestock.com
werden, weil sich etwa Bürogebäude zu Wohnimmobilien um- verbauten Komponenten ebenfalls kleinmachen. Mit Durch-
© KLEUSBERG GmbH & Co. KG
widmen lassen. Modulgebäude lassen sich auch komplett an messern von knapp 5 bis fast 16 Millimetern fertigt die Rodriguez
andere Standorte versetzen. Die KLEUSBERG GmbH & Co. KG GmbH Kugelrollen für die Lineartechnik in Messinstrumenten,
baut modulare Gebäude. Stahl ermöglicht dabei einen stabilen, im Leichtbau und in der automatisierten Fertigung mechatro-
sicheren und nachhaltigen Leichtbau mit einer hervorragenden nischer Komponenten. Die Rollen gibt es in hunderten Varianten
Ökobilanz, weil er beliebig oft recyclebar ist. für verschiedene Anwendungen.
www.kleusberg.de www.rodriguez.de
INSTAWERK GMBH
In 10 Klicks zum CNC-Bauteil
Faszinierend einfach und blitzschnell: CNC-Bauteile über eine Online-Plattform bestellen – für die Idee und
#Online-Plattform
die durchdachte Umsetzung erhält die Instawerk GmbH den ThinKing im Mai 2021. Eine Kostenersparnis
von 20 Prozent und ein enormer Zeitvorteil in der Beschaffung sind der bestechende Nutzen für Leichtbau-
Entwickler, die „mal eben“ ein CNC-Bauteil benötigen. Was bisher eine Wartezeit von mehreren Wochen
bedeutete, ist über die Online-Plattform fix erledigt: CAD-Daten hochladen, Preis kalkulieren lassen, be-
© solidian GmbH
stellen – und zwei Tage später liegt das Bauteil im Wareneingang.
www.instawerk.de
SOLIDIAN GMBH
Der Trick mit dem Grid
© Thomas L. Fischer, Fraunhofer IGCV
Mit dem ThinKing April 2021 wird eine innovative Bewehrung für den Betonbau ausgezeichnet, die dank
#Bauwesen
profundem Prozesswissen des Herstellers solidian GmbH mit neuen Abmessungen und verbesserten me-
chanischen Eigenschaften den Weg zum Standardprodukt für leichtes Bauen sucht und finden wird: Die
Carbonbewehrung solidian GRID bringt eine optimale Eigenschaftskombination mit, um klimaschonendes
und ressourceneffizientes Bauen zu ermöglichen und gleichzeitig der Bauindustrie ein praxisgerechtes
Standardprodukt anzubieten.
www.solidian.com
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