Smart Manufacturing Lab soll Produktivität im Bau erhöhen

Die HTWK Leipzig hat ihre Experimentalwerkstatt zur Erforschung der digitalen Fertigung eingeweiht, die das Bauen von morgen nicht nur digitaler und effizienter, sondern auch deutlich ressourcenschonender machen soll.

HTWK-Rektor Prof. Dr. Mark Mietzner (links) und Alexander Stahr, Professor für Tragwerkslehre und Leiter des neu eröffneten Smart Manufacturing Labs während der Eröffnungsfeier.

Foto: Philipp Bamberg / HTWK Leipzig

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.

Digitale Fertigungskonzepte erproben

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. „Wir wollen die Vorteile des natürlichen, nachhaltigen und klimaschonenden Baustoffs Holz mit denen der Digitalisierung verbinden“, motiviert Alexander Stahr, Professor für Tragwerkslehre und Leiter des SML, die Arbeiten. „Durchgängig digitale Prozessketten von der Planung bis zur Fertigung definieren den zentralen organisatorisch-technologischen Ansatz der hier vorangetriebenen Forschungsvorhaben.“

„Die Vision der Gruppe um Prof. Alexander Stahr markiert nicht weniger als eine Zeitenwende im Bau“, lobt Prof. Mark Mietzner, Rektor der HTWK Leipzig. „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.“

Von flexibler Robotik im Holzbau bis zum Additive Manufacturing im Bauwesen

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 (AR) fürs Handwerk und Additive Manufacturing („3D-Druck“) 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.

Die Entstehung des Smart Manufacturing Lab

Von der Idee bis zur Eröffnung des Smart Manufacturing Labs vergingen mehrere 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) Räumlichkeiten gefunden worden waren, konnte das Werkstattlabor eingerichtet werden: Als Ergänzung zu dem Roboter KR 60-HA von Kuka 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.

Blick ins Smart Manufacturing Lab der HTWK Leipzig am Standort Gutenbergplatz.

Foto: Philipp Bamberg / HTWK Leipzig

Vorwärtsgerichtete und resiliente Wirtschaft

Auch die Stadt Leipzig würdigte die Bedeutung der anwendungsorientierten Forschung als zentralen Baustein des Wissenschaftsstandortes. 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.