Augmented Bricklaying

Die Fassade des Weinguts Kitrvs besteht aus 13596 Ziegeln. Es ist derzeit das größte Bauprojekt, das vollständig vor Ort mit einem interaktiven Designsystem und einer Augmented Reality-Visualisierung gebaut wurde.

Ausgangslage

Das Weingut Kitrvs liegt in der hügeligen Landschaft von Pydna mit Blick auf den Thermischen Golf der Ägäis. In dem neu errichteten Gebäude werden Weine verarbeitet und gelagert, die in den umliegenden Weinbergen hergestellt werden.

Entwurfsidee

Das halbtransparente parametrische Fassadendesign spiegelt die Idee eines sich ständig ändernden Fassadenmusters wider, das dem schimmernden Licht der Flüssigkeit ähnelt. Lücken zwischen den einzelnen Ziegeln ermöglichen die Belüftung und kontrollieren das starke Sonnenlicht, das in das Gebäude eindringt. Abgeleitet von einem Perlin-Noisefield wurde das Design für die Ziegelwände durch eine Variation der aufgebrachten Mörtelhöhen erreicht, während die individuelle Drehung der Ziegel mit der Menge des darunter liegenden Mörtels korreliert. Auf diese Weise wurde Mörtel, der normalerweise als Sekundärmaterial bei der Gestaltung von Sichtziegelwänden verwendet wird, zu einem bestimmenden Element für das Erscheinungsbild der Fassade.

Projektierung

Das Projekt «Weingut Gantenbein» von Gramazio Kohler Research aus dem Jahr 2006 zeigt, wie industrielle Robotersysteme benutzt werden können, um komplizierte Mauerwerkskonstruktionen mit hoher Effizienz zu erzielen. Standard-Roboterarme weisen jedoch Einschränkungen auf, wie zum Beispiel eingeschränkte Beweglichkeit und Geschicklichkeit vor Ort oder den Umgang mit bestimmten Baumaterialien wie Mörtel. Aus diesem Grund hat Gramazio Kohler Research die Handwerker wieder in den digitalen Herstellungsprozess eingeführt. Durch optisches Unterweisen von Maurern über digitale Zeiger wird eine direkte Verbindung zu einem digitalen Entwurfsmodell hergestellt. Nach solchen digitalen Anweisungen sind die Maurer nicht mehr auf physische Vorlagen angewiesen. Darüber hinaus können Maurer mit diesem Verfahren mit verbesserter räumlicher Präzision arbeiten und gleichzeitig ihr Handwerk und ihre Fachkenntnisse im Umgang mit Mörtel erhalten und nutzen.

Realisierung

Die technologische Innovation und die handwerksspezifische Benutzeroberfläche, die in Augmented Bricklaying entwickelt wurden, ermöglichen es Maurern, intuitiv zu verstehen, wo die Steine gemäss dem digitalen Design platziert werden sollen. Dieses neuartige, speziell entwickelte System verwendet visuelle Objektverfolgungsfunktionen und Echtzeit-Feedback, um das, was bereits physisch erstellt wurde, genau mit dem digitalen Modell in Beziehung zu setzen, und übertrifft die Genauigkeit herkömmlicher holografischer Darstellungen, die in diesem Bereich als Stand der Technik verwendet werden.

Besonderheiten

Mit einem massgeschneiderten dynamischen optischen Leitsystem, das von Forschern der ETH Zürich entwickelt wurde, bauten lokale Maurer in Griechenland die 225 m² große Fassade in weniger als drei Monaten. Die äusserst komplex artikulierten Backsteinmauern zeigen, wie Augmented Bricklaying die Vorteile des Computers generiertem Design mit der Geschicklichkeit des Menschen kombiniert und eine völlig neue Art des Handwerks unterstützt.