Das HBFZ
STATUS. Das HolzBauForschungsZentrum Leipzig (HBFZ) ist ein Technikum zur Strategie-Entwicklung und Erprobung individualisiert-automatisierter Fertigungskonzepte im Holzbau. Die 1.100 Quadratmeter große Halle im Leipziger Osten bietet optimale Bedingungen für realmaßstäbliche Tests. Hier kommen vollständig digital geplante Umsetzungsstrategien für hochwertige, ressourcensparende und kreislauffähige Wand- und Deckenelemente auf den Prüfstand. Technologisches Herzstück sind zwei auf der gleichen Kranbahn laufende Brückenkrananlagen mit über Kopf hängend eingebauten Industrierobotern. Die komplett numerische Steuerung von Material-, Werkzeug- und Werkstücklogistik macht die Anlage hochflexibel. So können individuell konfigurierte Bauelemente hochgradig effizient hergestellt werden – bei deutlich reduziertem Flächenbedarf für die Produktion.
BAUBRANCHE. Die gebaute Umwelt ist das infrastrukturelle Rückgrat unserer Gesellschaft. Aber Bauen und Unterhalten verursachen einen massiven Ressourcenbedarf – an Material, an Personal, an Zeit. Die zentralen Herausforderungen für die in der Ausführung noch immer stark handwerklich geprägte Branche sind: die Endlichkeit der natürlichen stofflichen Ressourcen (z. B. Sand und Kies) und die seit Jahrzehnten stagnierende Effizienz in der Projektrealisierung. Aufgrund kultureller und organisatorischer Defizite konnte die Branche bisher nicht von den massiven Effizienzsteigerungen der serienfertigungsorientierten Industrien partizipieren. Sowohl die Prozess- als auch die Wertschöpfungskette weisen zahlreiche Brüche auf, die eine Transformation der konzeptionellen Herangehensweise bisher verhindert haben.
HOLZBAU. Der natürliche, nachwachsende Rohstoff Holz hat das Potenzial zum Problemlöser für diese Herausforderungen zu werden – wenn man ihn denn als Baustoff (wieder) ernst nimmt. Bauen mit Holz hat nicht nur die längste Anwendungsgeschichte, sondern ist von jeher auf das Prinzip der Vorfertigung (zimmermannsmäßiger Abbund) unter Werkstattbedingungen ausgerichtet. Zurückzuführen ist das darauf, dass Holz im Gegensatz zu „synthetischen Baustoffen“ wie Beton, Stahl oder Mauerwerk am Beginn der Verarbeitungskette bereits eine Form hat. Die stabförmige Geometrie der Baumstämme erfordert eine grundsätzlich andere Herangehensweise an Verarbeitung und Konstruktion. Gleichsam schlummern im Vorfertigungsprinzip aus heutiger Sicht erhebliche Potenziale auf digital-technologischer Basis. Denn auch wenn für andere Anwendungen entwickelt, lassen sich digitale Datenverarbeitung und automatisierte Fertigungstechnik auf den Holzbau übertragen. Durch systeminnovatorisch fokussierte Forschung und Entwicklung entstehen Konstruktionslösungen mit deutlich geringerem Ressourcenverbrauch (Material, Zeit, Personal) und signifikant größerer, abgesicherter Ausführungsqualität.
FORSCHUNGSANSATZ. Als Problemlösung wird ein ganzheitlicher Ansatz propagiert, bei dem die in Entwurf und Planung generierten Informationen in Form von sauber strukturierten Daten und über präzise definierte Schnittstellen auf das Ziel einer numerisch gesteuerten Vorfertigung ausgerichtet werden. Zentrale wissenschaftliche Kernaufgabe ist die genaue Analyse und dezidierte Beschreibung eines Prozesses (auch unter komplexer organisatorischer Einbindung unterschiedlicher Akteure). Forschende unterschiedlicher Fachdisziplinen arbeiten dafür – primär anwendungsorientiert – in inhaltlich fokussierten Teams an „ihren“ Projekten, dabei aber immer auf das Gesamtkonzept abgestimmt. Ihre nach Kontext verschiedenen wissenschaftlichen Methoden und Strategien liefern Erkenntnisse und in der Folge reproduzierbare Ergebnisse, die wiederum nahe an die praktische Anwendbarkeit geführt werden.
ORGANISATION. Das HolzBauForschungsZentrum ist ein Teil der HTWK Leipzig und im „InnovationsPark Bautechnik Leipzig/Sachsen“ im Stadtteil Engelsdorf angesiedelt. Die interdisziplinäre Forschungsgruppe FLEX nutzt die Halle für zahlreiche Forschungsprojekte im Überschneidungsbereich von digital basierter Planung und numerisch gesteuerter Vorfertigung. Dabei kooperieren die Architektinnen, Ingenieure, Holztechniker und Informatikerinnen häufig mit regionalen und überregionalen Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft. Die räumliche Nähe zum Carbonbetontechnikum der HTWK Leipzig, zu anderen auf dem Gelände angesiedelten Instituten sowie zur Materialforschungs- und Prüfungsanstalt für das Bauwesen (MFPA Leipzig GmbH) generiert umfängliche Synergieeffekte für die schnelle Prüfung und Zertifizierung sowie Etablierung neuer Bauprodukte am Markt.
