Home | english  | Impressum | Datenschutz | KIT

CNC-Build

CNC-Build
Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Volker Koch

Partner:

Dr. Jörg Isele
Institut für Angewandte Informatik

Dezentrale CNC gesteuerte Unikatfertigung für individuelle, ressourcensparende, zeit- und kostenoptimierte Bauabläufe

CNC-Build

Dezentrale CNC gesteuerte Unikatfertigung für individuelle, ressourcensparende, zeit- und kostenoptimierte Bauabläufe
cnc-01
Bauseitige Fertigung von Unikaten
cnc-02
Verlässliche Planungsumsetzung

Das Projektvorhaben schließt durch den Einsatz von rechnergestützten Verfahren eine entscheidende Lücken zwischen Rohbau und Ausbaugewerken in den klassischen Bauprozessen, ohne dabei die in der Baubranche verbreitete mittelständisch-handwerklich geprägte Struktur zu negieren. Das Projekt koppelt dazu ein planungsmethodisch abgestimmtes Vorgehen mit einer auf der Baustelle platzierten einfachen und kostengünstigen Fertigungseinrichtung. Diese Anlage (2) überführt genormte und handelsübliche Mauersteine aus Porenbeton auf Grundlage einer vorangegangenen detaillierten Planung von einem Massenprodukt (1) zu einem Unikat, bei welchem geplante Form, Aussparungen, Öffnungen und Leitungsführungen präszise und verläßlich ausgeführt sind (3). Mit dem sukzessiven Forschreiten des Bauablaufes ergeben sich durch stetiges Fügen eindeutig verortbarer Elemente eine mit der Planung übereinstimmende Realisierung in einer für Nachfolgegewerke verlässlichen Präzision. Das Verfahren ermöglicht damit die parallele und verzögerungsfreie Konfektionierung der Folgegewerke und vermeidet  gleichzeitig die sonst üblichen Lagerungs- und Logistikprobleme der Fertigteilindustrie.
Die beschriebenen Szenarien weisen gegenüber konventionellen Verfahren deutliche Vorteile auf. Durch die hohe Ausführungspräzision und die gesicherte Übereinstimmung zwischen Planung und Ausführung können nachfolgende Gewerke bereits vor Fertigstellung des Rohbaus ihre Komponenten und Bauleistungen projektspezifisch konfektionieren und vorfertigen. Darüber hinaus gewährleistet sie eine stimmige Dokumentation des Gebäudes und hat positive Auswirkungen auf Wartung, Erneuerung und Recyclierbarkeit des Baus im Sinne eines nachhaltigen Lebenszyklus des Bauwerks. Zusätzlich eröffnet die mögliche Einbeziehung einer lasergestützten dreidimensionalen Bestandserfassung und deren Kopplung mit der Unikatfertigung vor Ort gerade in der baulichen Erneuerung eine deutliche Effektivitätssteigerung beim Bauen im Bestand. Die vor Ort stattfindende Überführung von Normteilen zum Unikat vermeidet die sonst üblichen Nachteile der Fertigteilherstellung im Werk, stellt aber deren Vorteile auch mittelständischen Unternehmen zur Verfügung. Hierzu zählen vor allem die Vermeidug von Transportschäden an den Unikaten sowie die saisonal divergierende und aufwendige Lagerhaltung der vorgefertigten Teile. Weiterhin wir durch die optimierte Planung, Fertigung und Dokumentation die Produktion von Abfall reduziert und die Einhaltung einer sortenreinen Trennung der Baustoffe bei Rück- und Umbauten unterstützt.
Von den für die deutsche Gesellschaft besonders bedeutsamen Wirtschaftsbereichen stellt die Baubranche diejenige dar, die am wenigsten und am ineffizientesten mit Informations- und Kommunikationstechnologien durchdrungen ist. Die schwach ausgeprägte und nicht konsistente Kopplung von Bauprozessen im deutschen Bauwesen führt durch redundant ausgeführte Planungsleistungen in der Modellierung zu hohen ökonomischen Verlusten und fehlerhaften Produkten. Die in einzelnen Bauprozessen geleisteste Vorarbeit kann in den Folgegewerken nicht vollständig genutzt werden, da die notwendigen Rahmenbedingungen in der Planung zwar formuliert wurden, in der Praxis der Ausführung aber nicht verlässlich bereitgestellt und umgesetzt werden. Improvisation, Korrektur und Planungsentscheidungen vor Ort als Konsequenz dieses Missstands führen dann zu schlecht dokumentierten und mangelhaften Produkten. Das vorgeschlagene System kann bei deutlichen positiven ökonomischen und ökologischen Auswirkungen die individuelle Planung von Gebäuden mit den Vorteilen der industriellen Produktion und Fertigung verbinden und den kleinen und mittelgroßen Handwerksbetrieben des Baugewerbes zugänglich machen.