Roboter bauen hängende Gärten

Die 22,5 Meter hohe Struktur besteht aus fünf geometrisch komplexen Holzschalen, die – leicht zueinander versetzt – von acht schlanken Stahlstützen getragen werden. Designt und gefertigt wird die Skulptur, die nach den hängenden Gärten der Semiramis aus der Antike benannt ist, mit neu entwickelten digitalen Methoden.

Das verwendete Computermodell ermöglicht es, den konventionellen Gestaltungsprozess umzukehren: Im klassischen Entwurfsprozess wird versucht, die unterschiedlichen Anforderungen an ein Gebäude oder eine Struktur zu berücksichtigen und dann anzupassen. Bei „Semiramis“ zeigt ein massgeschneiderter Machine-​Learning-Algorithmus den Forschenden ausgeklügelte Gestaltungsmöglichkeiten auf, informiert die ETH Zürich. Die Vorschläge unterscheiden sich hinsichtlich der Formen der Schalen und deren räumlichen Anordnung zueinander, zeigen aber gleichzeitig auf, wie sich das jeweilige Design auf einzelne Zielgrößen wie beispielsweise die Beregnung der Schalen auswirkt.

Eine eigens entwickelte Software ermöglicht es dabei, die Entwürfe der Holzschalen einfach anzupassen. Verschieben die Wissenschaftler:innen etwa einen einzelnen Punkt innerhalb der Geometrie einer der Schale, die sich aus rund 70 Holzplatten zusammensetzen, passt die Software die gesamte Geometrie an. Gleichzeitig berücksichtigt sie die relevanten Fertigungsparameter wie beispielsweise das maximal mögliche Gewicht einer Platte und generiert so stets die effizienteste und belastbarste Konfiguration.

Der beste Entwurf werde aktuell im robotischen Fertigungslabor der ETH Zürich realisiert, heißt es weiter. Vier hängende Roboterarme nehmen dabei die ihnen zugewiesene Holzplatte auf und platzieren die Platten gemäß Computerentwurf im Raum: „Ein Algorithmus berechnet die Bewegungen der Roboter so, dass es dabei zu keinen Kollisionen kommt. Haben die Maschinen ihre vier Platten nebeneinander platziert, werden diese von Handwerkerinnen und Handwerkern zuerst temporär verbunden und danach mit einem speziellen Giessharz verleimt. So werden zwischen 51 und 88 solcher Holzplatten zu einer Holzschale zusammengefügt.“

Die einzelnen Schalensegmente werden laufend in die Stadt Zug überführt, die architektonische Skulptur soll im Frühjahr aufgerichtet und schließlich bepflanzt werden. Im Sommer soll es dann möglich sein, die Holzstruktur vom Boden und den Gebäuden aus zu betrachten und einen Blick in die begrünten Schalen zu werfen. (cst)

ETH Zürich 

Video zu „Semiramis“ 

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