Controller statt Plansatz

Elias Baumgarten
19. November 2019
Foto: Stefan Kubli © Basler & Hofmann

Die Cafeteria am Firmensitz von Basler & Hofmann in Esslingen hat drei Akustikwände erhalten. Sie wurden von Gramazio Kohler Research gestaltet. Beim Aufbau kam eine Augmented Reality-Anwendung zum Einsatz, die an der ETH Zürich entwickelt wurde. Die Arbeiter*innen konnten die Positionierung der einzelnen Bauteile über einen Controller ständig mit dem 3D-Modell abgleichen. Denn mit zweidimensionalen Plänen wäre die Lage der Holzquader nur unter grossen Schwierigkeiten verständlich darstellbar gewesen.

Die Gestalter*innen von Gramazio Kohler Research haben drei Akustikwände für die Cafeteria des Firmensitzes von Basler & Hofmann in Esslingen entworfen; bereits im Juni dieses Jahres wurden sie fertig. Gesamthaft bestehen die Bauteile aus rund 8'500 Elementen aus Weisstanne. Durch deren versetzte Anordnung entsteht eine reliefartige Struktur, die für eine diffuse Streuung des Schalls sorgt. Aufgrund bewusst gestalteter «Lücken» zwischen den einzelnen Elementen wird zudem Schall in die Hohlräume hinter den Wänden absorbiert. Entworfen wurde die Struktur parametrisch. Die Architekt*innen bestimmten eine Reihe von fixen und veränderlichen Parametern, die sie in einem Programmcode erfassten. Innert kürzester Zeit konnten so unzählige Gestaltungsvarianten generiert werden.

Foto: Stefan Kubli © Basler & Hofmann
Die Daten aus dem 3D-Modell wurden in ein Programm zur Überprüfung der Raumakustik eingespeist. Jede Änderung an der Form konnte so auf ihre akustischen Auswirkungen getestet werden. (Screenshot © Basler & Hofmann)
Ursache und Wirkung

Die Daten aus dem parametrischen 3D-Modell wurden fortlaufend in ein akustisches Simulationsprogramm eingelesen. Mit diesem konnte die akustische Wirkung nicht nur analysiert, sondern sogar «hörbar» gemacht werden (Auralisation). Den Ingenieur*innen und Architekt*innen war es so jederzeit rasch möglich, die Auswirkungen von Änderungen an der Gestaltung auf die Nachhallzeit und Sprachverständlichkeit nachzuvollziehen. Die Zusammenarbeit zwischen Gestalter*innen und Akustikexpert*innen sei dadurch besonders eng gewesen, so hiess es seitens des Teams.

Die Arbeiter*innen verwendeten beim Aufbau einen Controller, um die richtige Position der Bauteile zu finden. Zweidimensionale Pläne kamen nicht zum Einsatz. (Foto: Stefan Kubli © Basler & Hofmann)
Bauen und Augmented Reality

Ergebnis der Zusammenarbeit war eine sehr komplexe Anordnung der Holzelemente. Diese anschliessend den Handwerker*innen mit herkömmlichen zweidimensionalen Plänen verständlich zu machen, wäre extrem schwierig und aufwendig geworden. Gemeinsam mit den Forscher*innen des Instituts für Robotik und Intelligente Systeme der ETHZ entwickelte Gramazio Kohler Research daher eigens eine Augmented Reality-Anwendung. Sie visualisierte den Monteur*innen auf einem Bildschirm die exakte Position jedes Holzquaders gemäss 3D-Modell. Dank einer integrierten Kamera konnten sie sehen, ob sie das jeweilige Teil richtig angeordnet hatten. Gab das digitale Werkzeug grünes Licht, wurde das betreffende Holzelement schliesslich fixiert.

Bauherrschaft Basler & Hofmann AG
Projektleitung Akustik Baser & Hofmann AG
Architektur Gramazio Kohler Research, Professur für Architektur und Digitale Fabrikation, ETH Zürich
Entwicklung AR-Montagesystem Robotic System Lab, Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH Zürich | Gramazio Kohler Research, Professur für Architektur und Digitale Fabrikation, ETH Zürich
Fachplaner Akustik Basler & Hofmann AG | Strauss Elektroakustik GmbH
Realisierungspartner Erne AG Holzbau

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