DUOTEC - The future of lightweight construction

Bionik gehört zu den interessantesten Kombinationen von Grundlagenforschung und praktischen Anwendungen. Die Analyse von biologischen Konstruktionen und ihre Umsetzung in Architektur und technischen Systemen führen zu verblüffenden neuen Lösungen. Experten sind sich einig, dass Material- und Energieverbrauch im Bauprozess in naher Zukunft extrem reduziert werden müssen. Die Entwicklung neuer Bauweisen und Tragstrukturen sind dabei ein entscheidender Lösungsansatz.

VISION:
Ein abstrakter Raum definiert sich durch eine formgebende, stabile Struktur die von einer Fläche umhüllt wird. Die Herstellung materialeffizienter  Gebäudestrukturen erfordert ein System aus zwei computergestützten kollaborierenden Akteuren. Einer der Akteure baut einzelne Module der Struktur. Diese werden vor Ort zusammengefügt und von dem zweiten Akteur flächig geschlossen.

KONZEPT:
DUOTEC ist ein System aus zwei Kooperierenden mobilen Robotern. Gemeinsam realisieren sie extrem leichte, aber stabile Architekturstrukturen nach natürlichem Vorbild.

Strukturen errichten
DUOTEC  01 ist für das Errichten der Strukturen zuständig. Der Seilroboter ist schnell einsatzbereit, indem man die vier Seilwinden im Raum positioniert und die Enden im Gehäuse der Maschine einsteckt. Alle für den Prozess notwendigen Materialien lassen sich unter dem Deckel einsetzen. Es bietet Platz für eine Spule mit Fasermaterial und eine Kartusche Harz. Der Roboter wickelt die Harz getränkten Faser um dünne Rahmen. Schicht für Schicht entsteht eine immer stabiliere Gerüstkonstruktion. Die Fasern können dabei so übereinander abgelegt werden, dass sie sich wechselseitig verformen und gekrümmte Flächen entstehen. Die entstandenen Module werden anschließend zu einer Gesamtstruktur verbunden.

Strukturen verdichten
DUOTEC 02 ist für das Verdichten der Strukturen zuständig. Sind die einzelnen Module vor Ort miteinder verbunden worden, kann der Roboter in Position gebracht werden und eigenständig arbeiten. Der Aufbau des Roboters ist klar in zwei Funktionen geteil, der Rahmen dient der Fortbewegung und Koordination. Die integrierten Kamerasysteme und Näherungssensoren geben dem Roboter Orientierung im Raum. Das Verdichten findet über einen beweglichen Druckkopf statt. Ein Lineares Antriebssystem bewegt den Druckkopf ähnlich einem Tintenstrahldrucker hin und her, um eine möglichst große Fläche zu Fertigen.