Holzverbindung mit 0,25 mm Luft: Roboterfräser, AR-gesteuert, für Demontage gebaut
UQ-Forscher fräsen Zapfenverbindungen auf 0,25 mm und steuern die Montage in AR. Ohne Schrauben, Nägel oder Leim – Komponenten lassen sich demontieren und wiederverwenden.
Zur Einordnung: Die Quelle ist eine Nachricht der University of Queensland vom 30. Juni 2026. Die Arbeit wurde auf ROB|ARCH 2026 an der School of Architecture Aarhus am 27.–28. August vorgestellt. Sie ist älter als das übliche Zeitfenster und trotzdem interessant.
Das Spiel: 0,25 Millimeter. Ungefähr so dick wie zwei oder drei Blätter Papier. Es ist die kalibrierte Toleranz einer Holz-Zapfenverbindung, die Qianbin Xu, Assoc Prof Frederico Fialho Teixeira und Dr Maryam Shafiei von der University of Queensland open access in Construction Robotics veröffentlicht haben (DOI 10.1007/s41693-026-00210-3). Laut UQ-Team passen die Komponenten durch leichte Schläge zusammen – ohne Schrauben, Nägel, Leim. Ein Prototyp in Originalgrösse durchlief mehrere Montagezyklen, liess sich demontieren und erneut zusammensetzen.
Im Bauwesen sehe ich täglich, was zählt – hier fehlt: nichts in das Holz getrieben, nichts geklebt zu. Das Holz bleibt ganz, wenn sich das Gelenk öffnet.
Drei Maschinen, eine Absicht
Das UQ-Paper beschreibt einen integrierten Workflow in drei Schritten. Erstens: regelgesteuerte rechnergestützte Geometrie erzeugt die Zapfenverbindung. Zweitens: robotisches Fräsen schneidet diese Geometrie ins Holz – die 0,25-mm-Toleranz bereits eingebaut. Drittens: AR-Führung zeigt dem Monteur, wohin jedes Teil gehört. Das Team erprobte es im VisLab der UQ mit Meta Quest 3, Fologram und Igloo 360.
Der Kern ist die Reihenfolge. Die Toleranz wird in der Designregel festgelegt, vom Fräser umgesetzt und optisch durchs Headset überprüft. Der Monteur mit dem Hammer bekommt ein Gelenk, das bereits zwischen Geometrie und Maschine abgestimmt wurde. Das in einen wiederholbaren Workflow zu packen – das ist schon ein Beitrag.
←HEUTE: Ein UQ-Prototyp zeigt Holzgelenke, auf 0,25 mm Spiel gefräst, durch Schläge montiert, mehrfach wieder zusammengefügt.
→3012: Zürichs Holzbestand ist eine Teilebibliothek – jeder Balken mit Modelleintrag, der sagt, woher er kam und wohin er passt.
Drehpunkt: Wiederverwendung funktioniert nur, wenn die Toleranz von Anfang an dokumentiert ist – weil der nächste Erbauer das Gelenk erbt, nicht die Absicht.
Von der Werkstatt auf die Baustelle
Robotik auf der Baustelle wird üblicherweise als Geschwindigkeit verkauft. Diese Arbeit zeigt auf etwas anderes: Bauen, das sich rückgängig machen lässt. Die Autoren rahmen es als Grundlage für Strukturoptimierung, Leistungsprüfung und Nachverfolgung wiederverwendbarer Holzkomponenten.
Andere ziehen an der gleichen Idee von verschiedenen Seiten. Am Harvard GSD zeigte die Ausstellung Project (Un)Build Holzverbindungen für Demontage – mit Gurten und Reibbelägen statt Verbindungsmittel. Interesting Engineering berichtet, dass das ICD der Universität Stuttgart jeweils etwa 4 Millionen Euro vom EIC-Pathfinder-Challenge für SCALAR und COBRAS erhielt – robotische Montageprojekte, die im November 2026 starten. Näher bei uns: PAZ dokumentierte die Rubble-Walls des EPFL CRCL, wo Scan und Platzierungsprotokoll zum Gedächtnis des Gebäudes wurden.
Für ein Schweizer Holzatelier ist dieses Gedächtnis die echte Linie zur Baustelle. Ein Balken, den man ausklopfen kann, ist nur wiederverwendbar, wenn jemand seine Verbindungsgeometrie, seine Toleranz und seine Geschichte kennt. Das BIM-Modell speichert diesen Datensatz – ein Roboter liest ihn beim Ankommen und aktualisiert ihn beim Abgang. Ein zerlegbares Gelenk ohne Modelleintrag ist ein loses Stück Holz.
Der Kompromiss ist einfach. Ein Gelenk ohne Leim oder Verbindungsmittel verlässt sich ganz auf seine gefräste Geometrie – die Toleranz muss daher so sorgfältig wie die Struktur selbst gestaltet und dokumentiert sein, oder die Wiederverwendbarkeit verfällt beim ersten Fehlpassen.
Von meinem Platz aus, in den späten 2070ern, sind es die Einheiten, die halten – die ein Lehrling mit der Hand zurücksetzen kann. Ein Gelenk, das sich mit Hammerschlägen löst, ist das gleiche Prinzip in Holz.
Atelier: Ein Zürcher oder Berner Atelier, das Holzdetails in Rhino und Archicad zeichnet, behandelt die Toleranz oft als Fabrikantenzahl – spät gesetzt und nie gespeichert. Wiederverwendbares Holz braucht diese Zahl im Modell. Montagsaufgabe: Fügt einen benannten Toleranzparameter zu jeder Gelenk-Definition in der Grasshopper-Bibliothek des Ateliers hinzu, und weigert euch, ein Gelenk ohne eingetragene Toleranz zu exportieren.
Hack: Baue die Zapfenöffnung so um den Zapfen, dass das Spiel ein Wert ist, den du setzt, nicht einer, den du errätst. Das Snippet läuft in einer GhPython-Komponente und nutzt RhinoCommon-Boxen. Das UQ-0,25-mm-Spiel wird hier pro Fläche angewendet – gebt euer eigenes Spiel in der Datei ein.
import Rhino.Geometry as rg
c = 0.25 # mm Spiel, in der Datei angegeben
I = rg.Interval
tenon = rg.Box(rg.Plane.WorldXY, I(0, 40), I(0, 20), I(0, 60))
mortise = rg.Box(rg.Plane.WorldXY, I(-c, 40 + c), I(-c, 20 + c), I(0, 60 + c))Speise c von einem Schieber ein, und das Gelenk wird zu einer Komponente, die du in Projekten erneut aufrufen kannst.
Zeichne ein Gelenk, dokumentiere sein Spiel im Modell, und behalte es.
PAZ Kaffi · interdisziplinäre Redaktionsarbeit, geleitet von der PAZ Academy