KI.Assist war eine von der Hochschule für Technik Wirtschaft und Kultur in Leipzig geförderte Machbarkeitsstudie zu dynamischen FE-Analysen im Holzbau, die direkt an die IDS.Machbarkeitsstudie anschloss und potentielle Anschlussförderungen evaluieren sollte. Im Projekt wurde überprüft, inwiefern Algorithmen des Maschinellen Lernens (ML) in CAD-Software und parametrische Geometriemodelle integriert werden können, um Planungszeiten zu minimieren. ML wird hier zur Inferenz von geeigneten Teillösungen, und dem Zusammensetzen dieser zu gewünschten lastaffinen Strukturen genutzt.

Das Ziel des Forschungsprojektes war es, die bisher vorherrschenden manuellen iterativen Berechnungsvorgänge bei der Konzeption individueller Holztafeln durch ein ML-gestütztes Planungstool zu ersetzen. Das Vorhaben wurde am Beispiel des Interlocking Dowel Systems (IDS) erprobt, einer innovativen, monomateriellen Wandbauweise, bei der lastabtragende, flächige Elemente aus Holzwerkstoffplatten mit Hilfe winklig verschränkt ausgerichteter Holz-Stab-Dübel ohne zusätzliche metallische Verbindungsmittel gefügt werden.

FLEX erstellte hierbei Datensätze für das Training neuronaler Netze (Agenten). Dabei besteht immer die Anforderung, dass die jeweiligen automatisch zusammengesetzten Bauteilgeometrien bei minimalem Materialeinsatz den geforderten mechanischen Belastungen widerstehen können. Um die KI auf eine hohe Vielfalt möglicher Ursprungsgeometrien hin zu trainieren war eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter Bauteile und Dübel-Parameter zu verarbeiten. Ein erster Teilerfolg der Machbarkeitsstudie bildet das darin entwickelte Konzept zur Integration der KI-Werkzeuge in den CAD-Modellierungsbereich gängiger Planungswerkzeuge ab. Auf dieser Basis konnte ein Nachfolgeprojekt zur Validierung des fokussierten Ansatzes beantragt werden (TimberWallDesAIgn).

Keywords: Künstliche Intelligenz, KI, Holzkonstruktion, Nachhaltigkeit, Fertigung, Design, Planung, Bauen mit Holz, Automatisierung, Dübelverbindungen, Vorfertigung