Patch und Planung

Der Zugang von Planern und vor allem Architekten zum Holzbau findet zu einem großen Teil über standardisierte Produkte wie Brettschicht- oder Brettsperrholz statt. Gerade bei großen Wohnbauobjekten oder der Modulbauweise können die mineralischen Massivmodule nicht mit den Vorzügen des Holzmassivbaus mithalten. Jüngste Entwicklungen der Brettschicht- und Brettsperrholz-Hersteller betreffen Variationen bezüglich Holzarten, Formaten und Oberflächenqualitäten. Seit Kurzem gibt es ein neues Planungs-Tool und eine Reparatur-Methode für Leimholz.

Erweiterte Bemessung Für Architekten und Statiker sowie Zimmerer und Holzbau-Meister bietet BSP-Hersteller Stora Enso ab sofort das kostenlose und plattformunabhängige Online-Tool CLTengineer zur Bemessung von Decken, Dächern, Stützen, Trägern, Überlagern, Auflagern, Durchlaufträgern oder CLT-Platten. Dank neuester Erkenntnisse aus der Materialforschung sowie umfangreicher Untersuchungen des Tragverhaltens von Brettsperrholz ist der CLTengineer ein umfassendes Planungstool für Holzbautechniker. Zusätzlich zur bisherigen Software-Lösung wurden diese Module um nationale Anhänge der Eurocode Normenreihe sowie um neue Funktionalitäten erweitert. Auch die Berechnung von Hohlkastendecken ist möglich. Für CLT-Stützen können Lasten in der Ebene, aber auch Lasten quer zur Ebene berücksichtigt werden. Das Modul CLT-Wandscheiben wurde komplett neu aufgebaut und basiert auf einem Näherungsverfahren, das gemeinsam mit der Holzbau Forschungs GmbH, die an der TU Graz angesiedelt ist, ausgearbeitet wurde. Damit ist es möglich, Aussparungen wie Türen und Fenster in CLT-Wandscheiben zu berücksichtigen, die einen wesentlichen Einfluss auf die Wandsteifigkeit haben. Durch die Integration des Moduls CLT-Wandscheiben können die errechneten Wandsteifigkeiten direkt in die Berechnung der Gebäudesteifigkeit einfließen. Die nächsten Erweiterungen sind Module für Verbindungsmittelbemessungen, Bauphysik und eine Bemessung für die Schweizer Norm (SIA), heißt es bei Stora Enso.

Der Holz-Patch-Roboter Das Scannen von Holz ist in der Holzweiterverarbeitung nichts Neues. Dass Roboter Materialfehler erkennen und sie ausbessern, aber schon. In einem Forschungsprojekt am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) der TU Wien hat man die Astausbesserung an Dreischichtplatten auf eine neue Ebene gebracht. Dort, wo ein Stück Ast aus dem Brett herausfallen und ein Loch zurücklassen könnte, muss die Platte ausgebohrt und die Stelle mit unversehrtem Holz ersetzt werden. Solch kognivtiven und mechanisch anspruchsvollen Aufgaben werden heute von Robotern erledigt. Ein Forschungsteam der TU Wien (Matthias Hofmair, Martin Melik-Merkumians, Martin Böck und Johannes Zajc aus den Arbeitsgruppen von Andreas Kugi und Georg Schitter) hat zusammen mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie ein Verfahren entwickelt, mit dem Holzplatten vollautomatisch bearbeitet werden. In einem Sägewerk des Projektpartners Lip Opazne Plosce Bohinj in Bohinjska Bistrica, Slowenien läuft bereits erfolgreich eine Prototypenanlage und ergänzt die manuelle Korrektur von Holzdefekten. Die Anlage übertrifft den Menschen in ihrer Geschwindigkeit und Präzision, Schadstellen im Holz zu erkennen und einzuschätzen, ob sie ausgebessert werden müssen. Zunächst wird die Dreischichtplatte mit einem Kameranetzwerk gescannt. Dieses erkennt Problemstellen, entscheidet, welche entfernt werden müssen und berechnet die entsprechende Anzahl an Patches. Der Roboter entfernt kreisrunde Stücke und ersetzt sie durch einen „Patch“, ein gleichgroßes Stück einer astlosen Holzlatte. Die Scannertechnologie dazu brachte Microtec, Brixen/IT, in das Projekt mit ein. TTTech, Wien, entwickelte die Netzwerkkomponenten auf Basis der deterministischen Ethernet-Lösung TTEthernet. Auch die Reihenfolge der Bearbeitung spielt für die Dauer des Arbeitsprozesses eine wichtige Rolle. Der Patch-Roboter muss so über die Oberfläche der Platte gelenkt werden, dass alle Problemstellen mit einem zeitoptimalen Weg verbunden werden. „Aus Sicht der Steuerungs- und Regelungstechnik gab es viele wissenschaftlich herausfordernde Fragestellungen beim Projekt“, sagt Andreas Kugi. Die Bewegungen der Schalungsplatten und des Roboters müssen möglichst schnell ablaufen, aber trotzdem auf Millimeter exakt sein. Der Roboter überwacht daher die Position der Platte und passt das geplante Verhalten an eventuell aufgetretene neue Bedingungen automatisch an.

Die Zukunft heißt individuelle Automatisierung „Dieses Projekt zeigt, worin die Zukunft der Automatisierungstechnik liegt: Am automatischen aber individualisiert angepassten hochflexiblen Verarbeiten, das sich auch für kleine Produktionsserien oder sogar für die Herstellung von Einzelstücken effizient einsetzen lässt. Das Projekt war auf Schalungsplatten ausgelegt, die wissenschaftliche Methodik ist aber generell, also auch für Brettschicht- und Brettsperrholz, anwendbar. Der Roboter wurde gemeinsam mit der Springer Maschinenfabrik, Friesach konzipiert und gebaut“, ergänzt Kugi.