klein Bauprozesse
© Huseyin Bas - Fotolia.com

Bauprozesse

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 Bauprozesse

 

  • Umweltökonomisches Potential und soziale Funktionalität in Bauprozessen, am Beispiel des urbanen Holzbaus Open or Close

    Bearbeiter: HolzforschungTU München: Barbara Hausmann (Dissertation)

    laufend (Februar 2016)

    Zur Person ...

  • Ökologische Herstellung von Holzhäusern durch Entwicklung und Umsetzung automatisierter und fertigungsoptimierter Produktionsprozesse Innovativer Holzsystembau durch optimierte Fertigungs- und integrierte Planungsmethoden Open or Close

    Bearbeiter: TU Braunschweig, Institut für Baukonstruktion und Holzbau: Prof. Dr.-Ing. Martin H. Kessel, Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. J. Hesselbach
    Beschreibung: Wie das Fallbeispiel Automobilindustrie zeigt, ist eine wesentliche Voraussetzung für die Umsetzung einer automatischen Produktfertigung das Vorhandensein einer entsprechenden Wissensbasis, die sowohl Werkstück-, Werkzeug- als auch Prozessdaten umfasst. Der Umfang der Daten ist direkt proportional zu der Komplexität des Produktes, was Geometrie, verwendete Werkstoffe und Anzahl der Einzelteile angeht.

    Im Gegensatz zur Automobilbranche sind die produzierten Stückzahlen im Holzhausbau jedoch um ein Vielfaches geringer, weshalb ein direkter Vergleich beider Branchen nur insofern möglich ist, als ein höherer Automatisierungsgrad in der Fertigung zu geringeren Gesamtkosten führt. Die Herstellung eines Holzhauses richtet sich in erster Linie nach den Vorstellungen des Bauherrn, sodass von einer flexiblen Fertigung ausgegangen werden muss, bei der Losgrößen von 1 eher die Regel sind. Diese extreme Forderung an die Herstellung eines Unikates spiegelt sich derzeit noch in einem hohen Planungs- und Produktionsaufwand wider, der die kostenmäßigen Vorteile des Holzbaus gegenüber dem traditionellen Mauerwerksbau schrumpfen lässt.

    Ein sinnvoller Einsatz einer zumindest halbautomatischen Fertigung im Holzhausbau kann nur dann erfolgen, wenn eine Standardisierung der Bauelemente erfolgt, aus denen ein Holzhaus zusammengesetzt ist. Erst für diese stab- oder tafelförmigen Module ist eine zufriedenstellende Lösung bei der halb- oder vollautomatischen Fertigung und Montage möglich, da die Anforderung an die flexiblen Fertigungs- und Handhabungseinrichtungen auf ein realistisches Maß eingeschränkt werden.

    Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die fertigungstechnischen Voraussetzungen für die weitgehend automatische Produktion von Holzhäusern in Tafelbauweise zu schaffen. Dazu wird einer entsprechenden Simulationssoftware auf Basis der von den Projektpartnern gelieferten Daten eine Produktionsstraße zur Fertigung von Holzhäusern im virtuellen Raum entwickelt. Die bis ins Detail abgebildete Anlage wird als Prototyp für eine reale Produktionsstraße dienen.

    Laufzeit: 01.10.2002–30.06.2004

    Projektinfo... (November 2015)

  • Fertigungsprozessauslegung für Holzgroßprojekte im kleinbetrieblichen Unternehmensverbund nieders. Zimmereibetriebe Open or Close

    Bearbeiter: TU Braunschweig, Institut für Baukonstruktion und Holzbau 
    Kooperationspartner: Ing.-Holzbau Cordes, Zimmerei Alfred Cohrs, Fritz Kathe & Sohn GmbH, Georg Steinbach, Werner Biermann Holzbau GmbH & Co. KG, Karlheinz Lau Holzbau GmbH & Co. KG, Alfred Brockhaus GmbH, Ing. Holzbau Krogmann GmbH, Zimmerei SIEVEKE GmbH, Technologie-Centrum, Institut für integrierte Produktion Hannover GmbH (IPH), cadwork informatik Software GmbH

    Beschreibung: Gegenstand des Entwicklungsvorhabens ist die Generierung einer modular und flexibel einsetzbaren innovativen Fertigungstechnik zur effizienten Realisierung von Holzgroßprojekten im kleinbetrieblichen niedersächsischen Unternehmensverbund.

    Das Grundanliegen des Entwicklungsprojekts ist es, intelligente und innovative Systeme der Planung, Steuerung und Fertigungstechnik für den Aufbau von virtuellen niedersächsischen Holzbauunternehmen bzw. Konsortien zur Bewältigung von Holzgroßprojekten verfügbar zu machen. Damit sollen die kleinen und mittelständischen Betriebe des holzverarbeitenden Gewerbes in Niedersachsen in die Lage versetzt werden, auf dem rasant und unter turbulenten Bedingungen wachsenden Markt komplexer Holzgroßprojekte zu bestehen und dem hohen Wettbewerbsdruck süddeutscher oder europäischer Mitanbieter standzuhalten. Zur Durchführung und zum nachgeschalteten Transfer bietet die Gesellschaft zur Förderung des Niedersächsischen Baugewerbes (Baugewerbeverband) die Plattform, welche jedes der intensiv in das Forschungsvorhaben einbezogenen Verbundunternehmen befähigt, in Großprojekten mit einem Konsortium von bis zu 10 Unternehmen den technischen als auch den organisatorischen Fragestellungen kompetent zu begegnen und ggf. die Federführung in einem Konsortium zu übernehmen.

    Die modulare Baukastenstruktur ermöglicht insbesondere auch die flexible Einbeziehung nicht direkt an dem Verbundvorhaben beteiligter anderer niedersächsischer Zimmereibetriebe in Konsortien zur Bewältigung künftiger Holzgroßprojekte.

    Die Entwicklung und Testung der notwendigerweise zu entwickelnden Systeme soll so ausgelegt werden, dass die maßgeblichen Anforderungen bei der effizienten Realisierung von Holzgroßprojekten in der Praxis erfüllt werden können. Die technologischen Unterschiede von Betrieb zu Betrieb würden es dagegen heute aufgrund der heterogenen und nicht kompatiblen Systemstruktur einer Bietergemeinschaft erforderlich machen, dass jeder Betrieb die Planung seiner Teilaufgaben im Rahmen eines Großprojektes selbständig und unabhängig, ausschließlich auf die eigene Betriebstechnologie abgestimmt, durchführt. Die Folge wären sich überschneidende Mehrfachplanungen der Projektpartner, die in höchstem Maße unwirtschaftlich und fehleranfällig sind. Eine qualitativ hochwertige Fertigung bei den geforderten kurzen Bauzeiten und gleichzeitiger Kostenbeschränkung ist jedoch nur dann möglich, wenn die mehrfache Generierung von Daten vermieden wird.

    Die Bauwerksbeschreibung sollte als konsistentes Gebäudemodell im Rahmen der Werkstattplanung einmal im Rechner erzeugt werden und dann konsequent über den gesamten Planungs- und Produktionsprozess des Großprojektes von allen Kooperationspartnern genutzt werden können.

    Mit der Entwicklung solcher übergeordneter Planungsstrukturen wäre jeder einzelne Kleinbetrieb und auch jede sich sporadisch zusammenschließende Arbeitsgemeinschaft aus Kleinbetrieben, insbesondere infolge der Nichtverfügbarkeit einer durchgängigen CAD/CAM-Fertigungsprozesskette, überfordert.

    Um das Vorhaben von vornherein tiefgründig und in der gesamten Komplexität anzugehen, ist eine intensive Zusammenarbeit und die Einbringung neuartiger Entwicklungen seitens des Instituts für Baukonstruktion und Holzbau der Universität Braunschweig sowie auch des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) und damit ein intensiver Technologietransfer vorgesehen. Die tiefgründige Zusammenarbeit niedersächsischer führender Holzbaubetriebe mit den auf ihren Gebieten europaweit geschätzten Transferstellen in Braunschweig und Hannover und insbesondere auch der Transfer aus der spanenden Fertigungstechnik (IPH) in die Holzbranche verspricht einen attraktiven und marktnahen Lösungsansatz.

    Laufzeit: Januar 2000 bis März 2002

    Projektinfo... (November 2015)

  • RFID Open or Close

    Bearbeiter: TU Dresden, Fakultät für Bauingenieurwesen: Professur für Bauverfahrenstechnik, Prof. Dr.-Ing. Peter Jehle

    Beschreibung: Die Einsatzmöglichkeiten der RFID-Technologie im Bauwesen sind seit 2005 ein Forschungsschwerpunkt am Institut für Baubetriebswesen. Durch die Kennzeichnung aller Bauteile eines Bauwerkes und die damit verbundene dezentrale Datenhaltung direkt am Bauteil werden die realen Objekte mit der digitalen Welt verknüpft. Dies ermöglicht die Automatisierung von Geschäftsprozessen im Bauablauf, eine medienbruchfreie Prozesssteuerung und die durchgängige Qualitätssicherung. Ein lückenloser Informationsfluss in allen Lebenszyklen eines Bauwerks steigert die Bau- und Nutzungsqualität und wirkt somit nachhaltig auf die Wertbeständigkeit. Am Pilotprojekt „Ministerium der Finanzen Brandenburg“ in Potsdam wurden die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie (Phase 1) nun in einer zweiten Forschungsphase geprüft und fortgeschrieben. Dafür wurden circa 2300 Transponder in allen raumabschließenden Bauteilen eingebaut. Parallel dazu wurden die Fertigungsprozesse in zwei Fertigteilwerken (Fertigung konstruktiver Fertigteile, Umlaufanlage) analysiert und auf ihre Optimierung durch Anwendung von RFID-Systemen untersucht. Aus den Ergebnissen der Praxisanwendungen werden die Wertschöpfungspotenziale für die Bau- und Nutzungsphase abgeleitet und Aussagen über den personellen und monetären Nutzen getroffen.
    Laufzeit: 07/2008 bis 12/2010.

    Projektinfo RFID...(November 2015)

    Projektinfo auf der Seite der TU Dresden... (November 2015)

    RFID-Tags können bei entsprechender Ausführung Messinformationen zu Temperatur, Feuchte, Dehnung, Spannungen, Verschiebungen u. a. ereignis-oder zeitorientiert erfassen und speichern. Damit wird es möglich, in das Bauteil integriert, den Gebäudezustand zu überwachen und bei Bedarf rechtzeitige Interventionsmaßnahmen einzuleiten.

    Diese RFID-Tags sind darüber hinaus in der Lage, diese Bauteile bereits während des Fertigungsprozesses in den unterschiedlichen Fertigungsphasen zu kennzeichnen und gestatten die Mitgabe von Qualitätsmerkmalen. Es versteht sich fast von selbst, dass auch eine intelligente Begleitung des Montageprozesses unterstützt werden kann.

  • Zukunft Holz Open or Close

    Statusbericht zum aktuellen Stand der Verwendung von Holz und Holzprodukten im Bauwesen und Evaluierung künftiger Entwicklungspotenziale

    Projektinfo... S. 384 (November 2015)

  • Monitor 2011 – ein System zum Formulieren, Verfolgen und Visualisieren von nachhaltigen Zielen in Bauprojekten Open or Close

    Bearbeiter: Berner Fachhochschule Architektur, Holz und Bau: Prof. Dipl.-Ing. Klaus Eichenberger

    Beschreibung: In der Baubranche fehlt bislang die Möglichkeit, nachhaltige Einflussfaktoren durchgängig und methodisch gestützt in Kennziffern zu übersetzen und zur interaktiven Steuerung von Bauprozessen zu benutzen. Diese Lücke soll das Projekt schließen, indem ein Führungsinstrument zur Steuerung von Nachhaltigkeit im täglichen Projektablauf entwickelt wird, das dem Planer und Bauherren die Interaktion der wichtigsten Einflussfaktoren schon in frühen Projektphasen aufzeigt.

    Projektziel: Umsetzung von nachhaltigen Anforderungen im Bauprozess in Steuerungsgrößen / Übersichtliche Darstellung von Abhängigkeiten und Wechselwirkungen / Verbesserung von Prozessabläufen und der Qualität der Umsetzung der nachhaltigen Planung

    Projektdauer: 2011–2013

    Projektinfo... (November 2015)

  • „Schulterblick bei Polieren“ zeigt Verbesserungspotenziale in der Bau-Supply Chain Open or Close

    Bearbeiter: Hochschule Augsburg, Fakultät für Wirtschaft: Prof. Dr. Michael Krupp, Prof. Dr. Peter Richard

    Beschreibung: Das Logistikprojekt analysiert die Abläufe auf Baustellen regionaler Bauunternehmen. Poliere sind die Schlüsselfiguren auf vielen Baustellen. Sie koordinieren, steuern und kontrollieren die Abläufe der jeweiligen Baumaßnahmen. Für nahezu alles sind sie Ansprechpartner vor Ort. Weniger offensichtlich ist, dass sie der Startpunkt vieler logistischer Versorgungsketten sind, die auf den Baustellen zusammenlaufen: Material, Werkzeug, Hilfsmittel, Personal, Maschinen... alles muss, ganz anders als in der stationären Industrie, zum Bauort gebracht werden. Umso wichtiger ist es, dass sich Poliere auf die genannten Kernaufgaben konzentrieren können.

    Projektinfo... S.152–155 (November 2015)

  • Robotergestützte Assemblierung komplexer Holztragwerke Open or Close

    Bearbeiter: ETH Zürich, Professur Gramazio & Kohler, Architektur und Digitale Fabrikation: Prof. Matthias Kohler u. a.

    Beschreibung: Angesichts der weltweiten Verknappung von Ressourcen wird deren effizientere Nutzung immer wichtiger. Einen Ansatz dafür stellt die robotergestützte Assemblierung komplexer Holztragwerke dar. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Techniken erlaubt diese Methode, geometrisch unterschiedliche Tragwerksformen präzise und effizient – ohne Materialverschnitt – herzustellen. Zugleich lassen sich mit Hilfe der robotergestützten Assemblierung alternative Konstruktionstechniken entwickeln, für die auch Werkstoffe minderer Qualität geeignet sind. Weitere Vorteile dieses Verfahrens liegen in der Möglichkeit, gestalterische und fabrikationstechnische Eigenschaften (z. B. geometrisch differenzierte Strukturen bei gleichbleibender Qualität der Holzverbindungen) zu integrieren. Hierin kann gerade die Herstellung komplexer Holzbauteile nachhaltig gestaltet werden.

    Projektziel: Das Forschungsvorhaben lässt sich in mehrere Phasen unterteilen. Es beginnt mit der Erarbeitung eines Kriterienkataloges. Auf dieser Grundlage entwickeln die Forschenden anschließend ein digitales Entwurfs- und Fabrikationsverfahren, das der Erforschung neuartiger Konstruktionstechniken dient. Darauf aufbauend übertragen sie die gewonnenen Resultate auf größere Maßstäbe und bauen ein Modell (Demonstrator). Dieses liefert die analytische Grundlage, um neue, roboterbasierte Fabrikationsprozesse genau zu charakterisieren und in der Industrie effizient umzusetzen.

    Projektinfo... (November 2015)

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