SimpliciDIY – Holzbausystem für den Eigenbau

Eigenbausystem aus Holzwerkstoffen

Zeitraum
Jul 2017 - Dec 2019
Leistungsphasen
1.Preis VDI Förderpreis 2019
Projektleitung
Michael Lautwein
Max Salzberger
Weiterführende Links
Wiss. Ausarbeitung

Eigenbausystem aus Holzwerkstoffen

SimpliciDIY wurde initiiert, um die Möglichkeiten von Holzwerkstoffen als Konstruktionsmaterial für Eigenbausysteme zu ergründen. Im Rahmen der Masterthesis von Michael Lautwein und Max Salzberger an der Technischen Hochschule Köln wurden Konzept, Konstruktion und die Prozesskette entwickelt. Ziel war es das unausgeschöpfte Potential von digitalen Planungs- und Produktionsmethoden im Bausektor zu aktivieren und dabei die Synergien aus Handwerk und Wissenschaft zu nutzen. Der Fokus lag auf der interdisziplinären Entwicklung eines Systems welches in Planung und Produktion die Vorzüge der digitalen Fertigung zur Individualisierung nutzt. Im Baubereich gibt es zur Zeit noch keine etablierten Systeme. Für Bauherren mit einem kleinen Budget und einer Bereitschaft zur Eigenleistung ist SimpliciDIY eine Möglichkeit die Lücke nach bezahlbarem Arbeits- und Wohnraum zu schließen.

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Eine wissenschaftliche Arbeit über Holzbausysteme diente als Grundlagenermittlung des Projektes. Hierbei wurden der Wandel der Planungs- und Produktionsmethoden, ökologische und ökonomische Aspekte, sowie physikalische Eigenschaften des Werkstoffes untersucht. Die Ergebnisse der Arbeit dienten zudem als Grundlage für die spätere Bewertung von Holzbausystemen. In der Marktanalyse wurden 5 Systeme anhand einer eigensentwickelten Bewertungsmatrix geprüft. Als Bewertungsgrundlage diente ein digitales sowie ein physikalisches Modell, wobei alle technischen Parameter über einspeziell entwickeltes Programmscript aus dem digitalen Modell ermittelt wurden. Dieses Script kam im weiteren Projektverlauf auch zur Evaluierung der eigenen Entwicklung zur Anwendung.

Script zur Evaluierung der technischen Parameter
© 2017 SLOW

Das physikalische Modell diente der Überprüfung der nicht mit technischen Methoden messbaren Parameter, z.B. Gestaltungsfreiheit, Komplexität der Montage und Reversibilität der Struktur. Betrachtet wurde hierbei die gesamte Prozesskette, von der benötigten grauen Energie zur Herstellung der Produktionsmaterialien über gestalterische Aspekte, Produktionsparamater, Transport und Montage der Einzelteile, bis zur Nutzung und Demontage des Systems. Dabei wurden die Restriktionen bestehender Systeme aufgezeigt und Potentiale für die eigene Entwicklung abgeleitet.

Bewertungsmatrix
© 2017 SLOW

Aus den Erkenntnissen der Analyse wurde das statische Prinzip für die Entwicklung von SimpliciDIY erarbeitet. Die Entwicklung der Knotenpunkte des Bausystems erfolgte nach der research-by-design Methode bis in den Maßstab 1:1. Alle Entwicklungsstufen wurden in einem iterativen Prozess evaluiert.

Prozesskette Planung
© 2017 SLOW

Die Parameter des Systems können im digitalen Modell verändert werden und beeinflussen die Charaktereigenschaften des Gebäudes. Die Primärkonstruktion von SimpliciDIY wird mittels einer CNC-Fräse gefertigt, und kann auf der Baustelle ohne weitere maschinelle Unterstützung gefügt werden. Die Bereitstellung der Fertigungsdaten erfolgt digital, auf Grundlage eines 3D-Modells. Eine Aufbauanleitung ermöglicht es ohne viel Fachwissen das Haus im Eigenbau entstehen zu lassen.

Prozesskette Produktion
© 2017 SLOW
Knotenpunkt Wand-Decke
© 2017 SLOW

Als proof-of-concept wurden unter Anwendung der Systemparameter 2 Entwürfe angefertigt. Woodiy stellt eine eine ehr urbane Situation für 2-3 Nutzer dar, während der Entwurf Retreat sich als Rückzugsort fernab urbaner Strukturen darstellt.

Schnitte Woodiy
© 2017 SLOW
Visualisierung Woodiy
© 2017 SLOW
Schnitte Retreat
© 2017 SLOW
Visualisierung Retreat
© 2017 SLOW

SimpliciDIY wurde nach den Open-Source Prinzipien entwickelt. Alle Informatienen und Entwicklungen können heruntergeladen, genutzt und weiterentwickelt werden.