Maschinen zur Einrahmung von Wohnwänden könnten „die Industrie revolutionieren“, sagt Professor

Obwohl ihre Markteinführung noch nicht feststeht, werden zwei Prototypen halbautomatischer Wandrahmenmaschinen für Wohngebäude den Wohnungsbau „revolutionieren“, sagt der für ihre Entwicklung verantwortliche Professor der University of Alberta.

Dazu gehören ein Prototyp eines leichten Holzrahmens und ein Prototyp eines leichten Stahlrahmens.

Die Maschinen werden die Rahmenelemente in wenigen Minuten zu gerahmten Wandpaneelen zusammenbauen, und zwar mit größerer Präzision und weniger Materialverschwendung als beim herkömmlichen Rahmen vor Ort, sagt Mohamed Al-Hussein, Mitglied der Abteilung für Bau- und Umweltingenieurwesen der Universität.

„Die körperliche Belastung und Beanspruchung der Arbeiter wird im Vergleich zum herkömmlichen Einrahmen geringer sein und es wird schneller und effizienter sein.“

Die Maschinen seien nicht nur vorhersehbarer, sondern würden auch den ökologischen Fußabdruck pro Einheit verringern, da weniger Material und Prozessabfälle anfallen, sagt er.

Automatisierung, wie im Fall dieser Maschinen, unterstützt die zunehmende Verlagerung von Bauaufgaben in klimatisierte Fabriken und die daraus resultierenden Vorteile umfassen eine sicherere und stabilere Arbeitsumgebung, während gleichzeitig viele der mit der Arbeit vor Ort verbundenen Herausforderungen gemildert werden, sagt er.

Zu diesen Herausforderungen gehören widrige Wetterbedingungen, die Gefahr von Baumaterialdiebstahl und die Notwendigkeit einer teuren Heizung vor Ort im Winter, sagt der Professor, der ein starker Befürworter des industrialisierten Hochbaus ist.

Die Forschung und Entwicklung der Maschinen wurde kurz vor der Pandemie abgeschlossen, aber der Entwurf und die Planung begannen schon vor mehr als ein paar Jahren und waren eine von mehreren Forschungsinitiativen, die der Professor als Lehrstuhlinhaber für Industrieforschung der Universität verfolgte, eine von mehreren finanzierten Stellen dieser Art vom Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada.

Mithilfe einer Vielzahl von Softwareanwendungen, beispielsweise der Finite-Elemente-Analyse, begann ein Team aus Doktoranden, Postdoktoranden, Praktikanten und universitären Forschungsmitarbeitern im Jahr 2016 mit der Konstruktion der Maschinen.

„Sie arbeiteten in einer offenen Umgebung eng zusammen, führten tägliche Besprechungen durch und leisteten im Labor viel praktische Arbeit.“

Auf die Frage, ob es einen „Heureka-Moment“ gegeben habe, als ihm und den anderen Teilnehmern klar wurde, dass der Entwurf abgeschlossen sei und mit der Herstellung der Maschinen begonnen werden könne, antwortete Al-Hussein, dass dieser im Sommer 2016 stattgefunden habe.

Der Bau der Prototypen in Originalgröße begann im Herbst 2016 und wurde 2017 abgeschlossen.

Seitdem wurden weitere Tests, Verifizierungen und der Entwurf einer zweiten Version durchgeführt, die jedoch noch nicht gebaut wurde. Der Ansturm der Pandemie verzögerte die Forschung, obwohl Al-Hussein hofft, dass die Maschinen irgendwann im nächsten Jahr auf den Markt kommen könnten.

„Wir befinden uns noch in der Anfangsphase der Kommerzialisierung“, sagt der Professor und erklärt, dass ein Geschäftsplan erstellt, ein Unternehmen für die Vermarktung und den Aufbau gegründet und private Investoren an Bord geholt werden müssten.

Das Ziel besteht jedoch darin, sie in Massenproduktion herzustellen.

In diesem Zusammenhang hat der Forschungsrat kürzlich seinen Lehrstuhl für industrielle Forschung (IRC) umstrukturiert und durch ein „Alliance“-Programm ersetzt. Al-Hussein hat im Rahmen dieses Programms eine Finanzierung beantragt, um die im Rahmen seines IRC begonnene Arbeit fortzusetzen.