Roboter montieren Bewehrungseisen
Die Technik des ETH-Spin-offs MESH erm?glicht neue Formen und wurde unter anderem beim Tor Alva in Mulegns eingesetzt. Und sie macht das Bauen effizienter, zum Beispiel bei der Vorfertigung für den zweiten Gotthardstrassentunnel.
Ammar Mirjan führt durch eine weitl?ufige Industriehalle in Birr im Kanton Aargau, in der Brown, Boveri & Cie. einst Turbinen hergestellt hat. Die gewaltigen Kr?ne unter dem markanten Sheddach geh?ren nicht zur typischen Atmosph?re eines Startups. Doch das ETH Spin-off MESH, das Mirjan zusammen mit Mattis Koh vor drei Jahren gegründet hat, braucht Platz für die Technolgieentwicklung. Die Firma mit rund 10 Mitarbeitenden hat 800 Quadratmeter gemietet in den Hallen, um mit Robotern die Arbeit mit Armierungseisen in der Bauwirtschaft zu automatisieren.
Mirjan hat einst eine Lehre als Automatiker bei ABB absolviert, bevor er Architektur studiert und an der ETH Zürich bei Gramazio Kohler Research ein Doktorat abgeschlossen hat. Die Technik von MESH geht zurück auf mehrere Forschungen, unter anderem auch des Nationalen Forschungsschwerpunkts Digitale Fabrikation. In der Halle stehen auff?llig gekrümmte W?nde aus Armierungseisen, zum Teil mit Beton oder Natursteinen verfüllt. Ein Roboterarm kann die einzelnen Eisen selbstst?ndig greifen, biegen, platzieren und verschweissen. So lassen sich Formen konstruieren, die von Hand viel zu aufw?ndig und komplex w?ren.
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Prototypen zeigen die Anwendungsm?glichkeiten des ETH-Spin-offs. (Bild: Girts Apskalns) -
In der Halle arbeiten Roboter und Menschen unter einem Dach. (Bild: Girts Apskalns)
Bewehrung auf Knopfdruck
Das Kernstück von MESHs Knowhow liegt in der Software, die die Daten verarbeitet und die Bewegungen des Roboters errechnet. Sie kann auf Knopfdruck den Bewehrungskorb einer frei geformten Betonwand generieren und die Daten direkt an die Maschine schicken. Die Komplexit?t der Form ist dank der direkten Verbindung zwischen digitalen Daten und digitaler Fertigung einfach handhabbar. ?Architektinnen und Architekten haben normalerweisen keinen Bezug zur Bewehrung?, sagt Mirjan. ?Nun k?nnen sie damit entwerfen, da die Konstruktion die Form direkt beeinflusst.?
Die Technik von MESH wurde unter anderem eingesetzt, um die Armierung für den 3D-gedruckten Tor Alva in Mulegns automatisch zu platzieren. Das Leuchtturmprojekt geht an die Grenzen der digitalen Fertigung und zeigt deren neue formalen M?glichkeiten auf. Auf die Freiheit der Form fokussiert MESH auch an der Architekturbiennale in Venedig, zusammen mit Gramazio Kohler Research und dem Künstler Armin Linke. In den Arsenale zeigt das Team eine Installation, die aus drei schwebenden Gitterringen aus Armierungseisen besteht, in deren Mitte ein humanoider Roboter von der Zukunft des digitalen Bauens tr?umt. ?Wie die Digitalisierung die Architektur ver?ndern wird, ist nach wie vor eine offene Frage?, sagt die Forschungsleiterin Inés Ariza, die für das Projekt verantwortlich ist.
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Die Installation "A Robot’s Dream" an der Biennale in Venedig wurde von Gramazio Kohler Research, Mesh und Studio Armin Linke umgesetzt. (Bild: Michael Lyrenmann) -
Blick von unten in die Installation, in der ein Roboter schwebt. (Bild: Michael Lyrenmann)
Für Vielfalt, gegen Arbeitskr?ftemangel
Ausserhalb der Biennale ist die Realit?t des Bauens bislang noch eine andere. ?Die Nachfrage nach komplexen Formen ist begrenzt, auch wenn diese dank einer Optimierung Material sparen k?nnen?, sagt Mirjan. MESH hat sein Gesch?ftsmodell deshalb erweitert. Das Spin-off setzt seine Roboter auch ein, um den Einsatz herk?mmlicher Armierungseisen teilweise zu automatisieren. Ein Bügelbiegeautomat, so gross wie ein Bus, steht in einer Ecke der Halle. Die Industrie setzt die Maschine schon l?nger ein, um Eisenst?be automatisch zu biegen und schneiden. Der Roboter ersetzt nun den Arbeiter, der die unterschiedlich geformten Teile abnimmt und sorgf?ltig stapelt.
Damit wirkt das Startup dem Arbeitskr?ftemangel entgegen, insbesondere bei solchen physisch anstrengenden Jobs. Die Automatisierung hilft zudem, dass das individuelle Bauen bezahlbar bleibt. ?Kein Geb?ude ist identisch, die Armierung jeder Treppe wieder etwas anders?, so Mirjan. Die digitale Unterstützung erlaubt diese Vielfalt der Bauproduktion auch bei steigenden L?hnen zu erhalten. Erste Roboter von MESH sind im Einsatz bei Bewehrungsherstellern in der Schweiz, denen das Spin-off seine Technologie vermietet.
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Ein Bügelautomat steht in einer Ecke der Halle. (Bild: Girts Apskalns) -
Zwei Roboterarme verformen Bewehrungseisen. (Bild: Girts Apskalns)
Einsatz im Gotthardtunnel
MESH nutzt den Roboterarm auch, um Armierungseisen zu identifizieren, die Qualit?t zu kontrollieren und insgesamt die Logistik zu verbessern. Für den Bau des zweiten Gotthard-Autotunnels hat die Firma einen Grossauftrag erhalten. Roboter verknoten die Armierungseisen für vorgefertigte Betonelemente an den Kreuzpunkten. Das bedingt bei rund 10'000 Bewehrungsk?rben eine Massenfertigung, bei der die Automatisierung Zeit und Geld sparen kann.
Die Technik von MESH kann vielf?ltig eingesetzt werden, vom Freiformprojekt bis zur Standardfertigung. Das Startup wird weiter forschen und versuchen neue Gesch?ftsfelder zu erschliessen. ?Spezialprojekte wie der Tor Alva oder an der Biennale sind wichtig, um die Technik weiterzuentwickeln und sie der Bauwirtschaft zu vermitteln?, sagt Mirjan. ?Unsere Innovationen sollen breite Anwendung finden und einen nachhaltigen Beitrag zur Branche leisten.?
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Die beiden Spin-Off-Gründer: Ammar Mirjan.... (Bild: Mesh) -
.... und Mattis Koh (Bild: Mesh)
ETH Spin-offs
Seit 1973 wurden an der ETH Zürich mehr als 615 Spin-offs lizensiert. Die Gruppe ETH Entrepreneurship unterstützt sie im Gründungsprozess und begleitet Start-ups auf ihrem Weg zum Erfolg.
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