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Digitisation & Virtualization
12. September 2020

Amsterdams Smart Bridge

Was 3D-Druck und Künstliche Intelligenz können: Das Projekt MX3D Bridge des niederländischen Designers Joris Laarman eröffnet nicht nur eine neue Vorstellungswelt um das Thema 3D-Drucken. Als Ergänzung ihres High-Tech-Designs wurde die Brücke mit einem Sensor-Netzwerk ausgestattet: Dieses misst ihre Performance in Form von Belastung, Vibration, Rotation und Verschiebung

Ist es möglich, stabile, hochkomplexe und feingliedrige Strukturen aus Metall zu drucken? Kann dabei ein Zusammenspiel von High-Tech-Werkzeugen und traditionellem Handwerk funktionieren? Diese und weitere Fragen stellten sich die holländischen Robotik-Pioniere MX3D bei der Lösung einer Aufgabe: Der Konstruktion der 3D-gedruckten Stahlbrücke. Diese Smart Bridge zeigt, was 3D-Druck und Künstliche Intelligenz schon alles können. Die Brücke über den alten Amsterdamer Kanal verbindet die Geschichte der Stadt mit der Technologie der Zukunft und lotet die Grenzen des technologisch Machbaren neu aus.

Die Designer des federführenden Studios Joris Laarman Lab waren in Los Angeles auf dem Weg zu einem Sponsor, um ihre 3D-Druck-Roboter zu präsentieren. Sie hatten bereits ein Lounge-Möbel namens Dragon Bench aus Stahl gedruckt, suchten aber nach einem größeren Vorzeigeprojekt, das die zukünftigen Möglichkeiten eindrucksvoll veranschaulichen könne. So kamen sie auf die Brücke über den alten Amsterdamer Kanal. Nachdem die Architektur-Visionäre Arthur Mamou-Mani und Studio Precht mit ihren 3D-Drucken aus Sand die Bautradition bereits auf den Kopf stellten, setzen die niederländischen Designer nun den nächsten Meilenstein im Städtebau.

Das geschwungene Design der Brücke erinnert mehr an die Voluten der Renaissance als an den Städtebau der Zukunft, doch der erste Eindruck täuscht. Bei der Entwicklung der organisch-verspielten Form waren Algorithmen maßgeblich beteiligt. Dadurch wurde eine Struktur geschaffen, die den Druckprozess ebenso berücksichtigt wie die Funktionalität und den künftigen Bestimmungsort. Roboterarme tragen Schicht für Schicht geschmolzenen Stahl auf. Künstliche Intelligenz ist in der Lage, große und komplexe Datenmengen zeitgleich zu analysieren und eine den Parametern entsprechende optimale Lösung zu finden. So konnte schon während des Design-Prozesses ein möglichst sparsamer Materialeinsatz bei zugleich optimalen statischen Verhältnissen berechnet werden.

Mit der Entwicklung der Brücke als erstes großformatiges Projekt tun sich neue Horizonte für die Designer von Joris Laarmanauf. „Es fühlt sich wie die Entdeckung eines neuen Kontinentes an. Eine Welt gänzlich neuer Möglichkeiten tut sich vor uns auf, von der wir gerade einmal die Umrisse sehen“, heißt es in einem Statement. Die Dragon Bench war die erste Skulptur, die Joris Laarman Lab mit dem 3D-Stahldrucker fertigte. „Durch den Einsatz von High-Tech-Werkzeugen wird das Handwerk wieder einen zentralen Stellenwert in unserer Gesellschaft einnehmen“, erklärt Lab Designer Joris Laarman. Die Designer, die mit ihren Arbeiten regelmäßig in den Kunstmuseen der Welt vertreten sind, sehen sich selbst als Wegbereiter einer neuen Form des handwerklichen Arbeitens. „Handwerk sollte nicht als etwas Nostalgisches gesehen werden, sondern als etwas, das sich stets weiterentwickelt. Etwas, das durch den Einsatz von High-Tech-Werkzeugen wieder einen zentralen Stellenwert in unserer Gesellschaft einnehmen wird“, erklären die Designer.

Für die Amsterdamer Stahlbrücke und künftige digitale Bauprojekte haben sich die Designer mit Roboter-Spezialisten und Metallverarbeitern sowie Schweißern zusammengeschlossen. Als Robotik-Firma MX3D statten sie Industrie-Roboter mit speziell angefertigten Werkzeugen aus und entwickeln die dafür nötige Steuerungssoftware. Den Bau der zwölf Meter langen Fußgängerbrücke erledigten Roboterarme, die Schicht für Schicht geschmolzenen Stahl auftrugen. Das Bauwerk, das auf der Dutch Design Week erstmals präsentiert wurde, soll als Showcase für neue Anwendungsmöglichkeiten des dreidimensionalen Drucks dienen. Sobald die Kanalrenovierungen abgeschlossen sind, wird die 3D-gedruckte Brücke in Amsterdams Rotlichtviertel De Wallen ihren Einsatz antreten. Dort wird sie die Ufer einer der ältesten und bekanntesten Gracht, der Oudezijds Achterburgwal, miteinander verbinden.

Als Ergänzung ihres High-Tech-Designs wurde die Brücke mit einem smarten Sensor-Netzwerk ausgestattet. Dieses misst ihre Performance in Form von Belastung, Vibration, Rotation und Verschiebung. „Diese Daten machen die Brücke intelligent. Wir können sagen, wie viele Menschen die Brücke passieren und wie schnell“, so MX3D. Mit den gesammelten Informationen wird auch der bestehende Algorithmus gefüttert. Künftige Brücken aus dem Drucker werden dadurch noch effizienter, ressourcenschonender und sicherer.

Text: Martin Giersch

Titelbild: Die 3D-Brücke ist mit Sensoren ausgestattet, die Daten sammeln. Diese Daten werden in einer Cloud gesammelt und ausgewertet und sollen bei ähnlichen Konstruktionen wichtige Informationen liefern. Foto: MX3D