An der ETH Zürich verändern Roboter und 3D-Druck das Bauen

Das futuristische DFAB-Haus in der Schweiz ETH Zürich Universität ist endlich eröffnet und beweist einen mutigen Proof-of-Concept, der mit einem Roboter der ersten Generation konstruiert wurde baute ein 200 Quadratmeter großes Haus auf dem Schulcampus. Das Projekt brachte eine Reihe modernster Technologien zusammen, darunter 3d Drucken, Modulbauweise und neue Bauweisen. Berichten zufolge ist es das erste Haus der Welt, das überwiegend mit digitalen Verfahren entworfen, geplant und gebaut wurde.

„Das architektonische Potenzial digitaler Fertigungstechnologien ist immens. Leider werden diese Technologien auf Baustellen noch kaum eingesetzt. Mit dem DFAB House können wir neue Technologien Hand in Hand mit der Industrie testen und so den Transfer beschleunigen von der Forschung in die Praxis“, sagte Matthias Kohler, ETH-Professor für Architektur und digitale Fabrikation, in einem Stellungnahme.

DFAB-HAUS

Das DFAB House ist zwar nicht das modernste Smart Home der Welt, verfügt aber dennoch über eine Menge praktischer Technologie, die vorinstalliert ist. Ein einfacher Befehl öffnet die Jalousien und wärmt den Wasserkocher für die unvermeidliche Tasse Tee auf. Intelligente, mehrstufige Haussicherheit, automatisierte Blend- und Beschattungsmöglichkeiten sowie vernetzte, intelligente Haushaltsgeräte der neuesten Generation runden das Konzept zumindest vorerst ab.

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Das 200 Quadratmeter große Haus, das auf der obersten Plattform des modularen Forschungs- und Innovationsgebäudes der Universität montiert ist, spart außerdem Wärme aus Abwasser, pumpt bei Nichtgebrauch heißes Wasser zurück in den Kessel und setzt auf dem Dach Photovoltaikmodule ein, die etwa das Eineinhalbfache der Energie liefern, die für den Betrieb des Kessels erforderlich ist Einheit. Noch wichtiger ist, dass das Projekt die Machbarkeit einer Reihe digitaler Gebäudetechnologien demonstriert, die zusammen und nicht einzeln eingesetzt werden.

„Im Gegensatz zu Bauprojekten, die nur eine einzige digitale Gebäudetechnologie nutzen, wie zum Beispiel 3D-gedruckte Häuser, vereint das DFAB House eine Reihe neuer digitaler Gebäudetechnologien. Dadurch können wir die Vorteile jeder einzelnen Methode sowie deren Synergien nutzen und architektonisch zum Ausdruck bringen“, sagte Kohler.

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Zu diesen neuen Technologien gehörte ein unschätzbar wertvoller neuer Roboter, der In-Situ-Fabicator I, das auf Raupenketten montiert ist und dichte Maschenabschnitte herstellen kann, die als Rahmen und Verstärkung für gegossene Betonwände dienen. Dieser Roboter ist staub- und wasserdicht und mit dem Internet verbunden, sodass Architekten und Bauherren jederzeit Änderungen am Bauprozess in Echtzeit vornehmen können. Sobald die Wände ausgehärtet waren, wurden sie mit einer integrierten Deckenplatte abgedeckt, die mit einem großformatigen 3D-Drucker hergestellt wurde.

Gleichzeitig wurden an der ETH die einzelnen Räume für das zweite und dritte Obergeschoss vorgefertigt Das Robotic Fabrication Laboratory in Zürich setzt Konstruktionsroboter ein, um Holz und Beton zusammenzubauen Elemente.

Neben der Erprobung neuer Gebäude- und Energietechnologien unter realen Bedingungen ermöglicht das Hausprojekt der ETH Zürich dem Team auch, Lösungen für zukünftige Roboter zu entwerfen. Die jetzige In-Situ-Hersteller I ist zu schwer, um in viele Standardgebäude einzudringen, und kann nur Objekte mit einem Gewicht von bis zu 88 Pfund manipulieren. Das Team hat bereits einen Roboterarm der nächsten Generation mit einem hydraulischen Aktuator entworfen und gebaut, der schwerere Objekte mit gleicher Präzision und höherer Zuverlässigkeit manipulieren kann.

Das DFAB House ist Teil des Digital Fabrication Project des National Centre of Competence in Research (NCCR). Neben anderen futuristischen Bauexperimenten hat die Universität das DFAB-Haus am Rande des Gebäudes integriert NEST (Next Evolution in Sustainable Building Technologies), ein modulares Forschungs- und Innovationsgebäude an der ETH Zürich Campus.

In rund zwei Monaten werden die ersten Bewohner und akademischen Gäste in das DFAB House einziehen und es als Wohn- und Arbeitsraum für Gastforscher des NEST-Projekts testen.

Aktualisiert am 12. März 2019: Das DFAB-Haus ist jetzt geöffnet und es wird erwartet, dass Bewohner und akademische Gäste bald einziehen.

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