Smart Manufacturing Lab der HTWK Leipzig eröffnet

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Für mehr Produktivität im Bau: Die Hochschule für Technik, Wirtschaft und
Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) hat ihr Smart Manufacturing Lab eröffnet. In
der Experimentalwerkstatt erprobt die Forschungsgruppe FLEX digitale
Fertigungskonzepte mit dem natürlichen, nachhaltigen und klimaschonenden
Baustoff Holz mit dem Ziel, sowohl den Ressourcenverbrauch am Bau
signifikant zu reduzieren als auch die Produktivität deutlich zu erhöhen.

Während die Digitalisierung viele Bereiche bereits grundlegend verändert
hat, besteht diesbezüglich im Bauwesen noch viel Handlungsbedarf. Das am
23. Mai 2023 eröffnete „Smart Manufacturing Lab“ (SML) schafft die
Voraussetzungen dafür, dass Forschende der Hochschule für Technik,
Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig) Lösungen an der Schnittstelle
von digitaler Planung und Fertigung entwickeln und gleichzeitig testen
können. Die Forschungsgruppe FLEX erprobt im SML digitale
Fertigungskonzepte mit dem Ziel, sowohl den Ressourcenverbrauch am Bau
signifikant zu reduzieren als auch die Produktivität deutlich zu erhöhen.
Alexander Stahr, Professor für Tragwerkslehre und Leiter des SML: „Wir
wollen die Vorteile des natürlichen, nachhaltigen und klimaschonenden
Baustoffs Holz mit denen der Digitalisierung verbinden. Durchgängig
digitale Prozessketten von der Planung bis zur Fertigung definieren den
zentralen organisatorisch-technologischen Ansatz der hier vorangetriebenen
Forschungsvorhaben.“

Prof. Mark Mietzner, Rektor der HTWK Leipzig: „Die Vision der Gruppe um
Prof. Alexander Stahr markiert nicht weniger als eine Zeitenwende im Bau.
Sie soll und kann das Bauen von morgen nicht nur digitaler und
effizienter, sondern auch deutlich ressourcenschonender machen. Neue,
konsequent digital gedachte Abläufe können gleichsam Materialverbräuche,
Emissionen und Abfallmengen signifikant reduzieren. Ich wünsche der Gruppe
auf dem Weg dahin beste Erfolge, starke Partner, Geduld und Ausdauer bei
den kommenden Herausforderungen und den Mut, auch neue Wege zu gehen.“

Wissenstransfer

Auch seitens der Stadt Leipzig wurde die Bedeutung der
anwendungsorientierten Forschung als zentraler Baustein des
Wissenschaftsstandortes Leipzig gewürdigt. Dr. Hans-Martin Dörfler vom Amt
für Wirtschaftsförderung der Stadt Leipzig betonte in seinem Grußwort,
dass sich vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen
interessante Möglichkeiten für Innovationen ergeben. Durch aktive
Zusammenarbeit mit den lokalen Hochschulen können kluge
Forschungspartnerschaften etabliert und das dort vorhandene Know-how
genutzt werden. „Aus diesem Grund unterstützt die Stadtverwaltung den
Transfer zwischen Wissenschaft und Wirtschaft nachdrücklich. Denn wir sind
überzeugt: Gute Forschung ist die Grundlage für zukunftsfähige Produkte
und Dienstleistungen und damit eine Voraussetzung für eine
vorwärtsgerichtete und resiliente Wirtschaft“, so Dörfler.

Smart Manufacturing Lab

Von der Idee bis zur Eröffnung des Smart Manufacturing Labs vergingen mehr
als fünf Jahre: Ende 2016 stellte die Forschungsgruppe FLEX den
Projektantrag zur Finanzierung der Grundausstattung in Form eines
Industrieroboters. Noch im selben Jahr folgte die Bewilligung durch das
Sächsische Ministerium für Wissenschaft und Kunst (SMWK). Nachdem am
Gutenbergplatz in Zusammenarbeit mit dem Sächsischen Immobilien- und
Baumanagement (SIB) entsprechende Räumlichkeiten gefunden wurden, konnte
das Werkstattlabor eingerichtet werden: Als Ergänzung zu dem KUKA KR 60
-HA-Roboter wurde in der Folge ein Scherenhubtisch beantragt und
bewilligt. Anfang 2020 war die gerätetechnische Installation, inklusive
der notwendigen Sicherheitstechnik, abgeschlossen, so dass die Werkstatt
in den Probebetrieb gehen konnte. „Seitdem erforschen wir im SML, wie
durchgängig digitale Prozess- und Wertschöpfungsketten entwickelt und
erprobt werden“, so Stahr, der gleichzeitig Vorsitzender des „Förderverein
HolzBauForschungsZentrum Leipzig“ ist.

Bei der Eröffnung des Smart Manufacturing Labs konnten sich die geladenen
Gäste aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft an drei Stationen
genauere Einblicke in die Forschung im SML verschaffen. Präsentiert wurden
flexible Robotik im Holzbau, Augmented Reality fürs Handwerk und Additive
Manufacturing im Bauwesen. Dabei erlebten sie den Roboter mit einem Stift
bestückt im Einsatz als „Portraitmaler“, konnten sich verschiedene
individuell gedruckte 3D-Objekte ansehen und an der „OptiPaRef-Showwall“
mittels AR-Brille die Zukunft des digitalen Holzbaus live erleben sowie
eine Holzrahmenwand selbst montieren.

Hintergrund FLEX

Die Forschungsgruppe FLEX an der HTWK Leipzig ist ein interdisziplinäres
Team aus Architektur, Bau- und Wirtschaftsingenieurwesen sowie
studentischen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern. Unter Leitung von Prof.
Alexander Stahr hat sich die Forschung zur digitalen Verknüpfung von
Planungs- und Ausführungsprozessen – mit dem Ziel, Ressourcen in
Architektur und Bautechnik effizienter zu nutzen – in den vergangenen
knapp zehn Jahren zur Kernaufgabe der Forschenden entwickelt.
Die Forschungsgruppe FLEX ist Mitglied im 2018 gestarteten Transferverbund
Saxony⁵ der fünf sächsischen Hochschulen für Angewandte Wissenschaften
sowie Mitglied der „International Association of Shell and Spatial
Structures“ (IASS) und des internationalen Forschungsnetzwerks „Robots in
Architecture“ (RiA).