Ein architektonisches Periodisierungsmodell anhand fertigungstechnischer Kriterien, dargestellt am Beispiel des Holzbaus

2009·14.5 MB·German

by  Christoph Schindler

Christoph Schindler
Ein architektonisches Periodisierungsmodell
anhand fertigungstechnischer Kriterien,
dargestellt am Beispiel des Holzbaus.
DISS.ETHNr. 18605
ChristophSchindler
Ein architektonisches Periodisierungsmodell
anhand fertigungstechnischer Kriterien,
dargestellt am Beispiel des Holzbaus.
DlSS. hTH Nr. 18605

DISS ETIINr 18605
Ein architektonisches Periodisierungsmodell
anhand fertigungstechnischer Kriterien,
dargestellt am Beispiel des Holzbaus.
AbhandlungzurErlangungdesTitels
DoktorderWissenschanenderETHZürich(Dr.sc.techn.)
vorgelegtvon
ChristophSchindler
Dipl-Ing.Architekt,TUKaiserslautern
geborenam21.September1973
vonErlangen,Deutschland
AngenommenaufAntragvon
Referent;ProfDr I.udgerHovestadt,
ETHZürich,DepartementfürArchitektur,
InstitutfürHochbautechnik,ProfessurfürCAAD
Korreferent:Prof.Dr KnutEinarLarsen
NTNUTrondheim.EacultyofArchitectureandEineArt.
DepartmentforArchitccturalDesign,HistoryandTechnology
2009
Copyrightedmaterial
Zusammenfassung
ZeitgenössischeFertigungstechnikistimBegrill'einenEinflussaufdieArchitekturentwick-
lungauszuübenwiezuletztinderIndustrialisierungdes19.Jahrhunderts.Währendneue
computergestützteMöglichkeitenaufbreiterBasisdiskutiertunderprobtwerden,bleibenihre
WurzelnundihrVerhältniszufrüherenFertigungstechnikenimDunkeln
DievorliegendeArbeitbetrachtetArchitekturausderPerspektivederFertigungstechnik.
Zielistes,dievonaktuellerInformationstechnikgetriebenegegenwärtigeForschungim
BauwesenhistorischzukontextualisierenundalsTeileinerkontinuierlichenEntwicklungzu
identifizieren
ImZentrumderArbeitstehtalsThesedasSchemaeinesallgemeinentcchnikgeschichtlichcn
Periodisierungsmodells,dashandwerkliche,industrielleundinformationstechnischeFertigung
zuintegrierenversucht.GrundlagediesesPeriodisierungsmodellsistdasVerhältnisderdrei
KategorienStoff,EnergieundInformationinderjeweiligenfertigungstechnischenPeriode
DieStichhaltigkeitdesModellswirdanhandderGeschichtedesHolzbausüberprüft,dader
HolzbauwiekeineandereKonstruktionswcisedieBeziehungenzwischenFertigungstechnik
undBauenumfassenderübereinenvergleichbarlangenZeitraumillustriert.Eswirdunter-
sucht,obdasvorgeschlageneModellsichanhandvonhistorischenFaktenbelegenlässt
wiegrundlegendeVeränderungeninderFertigungstechnikdieHolzverarbeitungbeeinflusst
undwiediesejeweilsKonstruktionundErscheinungsbildderHolzarchitekturgeprägthaben
II
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—
Inhalt
Abstract
Contemporaryproductiontechnologyisabouttoexertaninfluenaeonthedevelopmentofar-
chitectureasfundamentallyasexperiencedduringIndustrializationinthe19*Century.While
newcomputer-aidedmethodsarewidelydiscussedandapplied,theirrootsandrelationto
previousproductiontechnologyremainobscure.
Thepresentworkanalyzesarchitecturefromtheperspectiveofproductiontechnology.Itaims
tocontextualizecontemporaryresearchinthebuildingindustry—drivenbyInformationtech-
—
nology andidentifyitaspartofacontinuousdevelopmentinhistoryoftechnology
Thethesisisbuiltaroundthescheineofaperiodizationmodel,whichintendstointegrate
fabricationwithinmanual,industrialandInformationtechnology.Itisbasedontherelation
betweenthethreecategoriesmatter,energy,andinformationineachrespectiveperiod.
Thevalidityofthemodelisprovenwithhelpofhistoryoftimberarchitecture,asnoother
COnstructionmethodillustratestherelationbetweenprocessingtechnology,fabricationme-
thodsandarchiteeniremorecomprehensivelyoveracomparableperiodoftime.Itwillbe
studiedwhethertheproposedmodelcanbecircumstantiatedwithhistoricalfacts
howconstitutivechangesinprocesstechnologyinfluencedwoodprocessingandhowthey
respectivelycoinedconstruetionandappearanceoftimberarchitecture.
III
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Danksagung
MeinDankgiltalljenenMenschen,diezumEnstehendieserArbeitbeigetragenhaben:
— Prof.Dr.LutlgerHovestadt,meinemDoktorvater,dermiranderProfessurfürCAADder
KIHZürichdieMöglichkeitzurBeschäftigungmitcomputerunterstützterFertigungim
HolzbaualsauchdiewesentlichenDcnkanstösscgab.
— Prof.Dr.KnutEinarLarsen,demKorreferenten,denichbeiseineneigenenFallstudien
iml-2-TRE:labderNTNUTrondheimbegleitendurfte,derdurchseinendenkmalpflege-
rischenHintergrundeinewertvolleUnterstützungwarunddermichdavonüberzeugte,die
ArbeitauseinerpersönlichenPerspektivezuerzählen
— Prof.em.Dr.AkosPaulhm,aufdessenÜberlegungenzurAbgrenzungvonIland-und
Maschinen-Werkzeug-TechnikdieArbeitaufbautunddurchdessenWissensieaufeine
technikhistorischeBasisgestelltwerdenkonnte.
— Prof.AchimMenkes,vondemdieentscheidendeErmutigungausging,denAnsatzdieser
Arbeitweiterzuverfolgen.
— SabineKraftfürdieMöglichkeit,gemeinsamdieAusgabe193derArchitckturzcitschrift
ARCH+zumThemaHolzherauszugeben,durchdiesichbeidenausführlichenGesprä-
cheninderAachenerRedaktionvieleneueZugängeerschlossen.
— MarkusBraachundFabianScheurer,ohnederenProgrammierungautomatisierter
Ausführungs-undFertigungsplanungdieFallsmdienanderETHZürichnichtumgesetzt
hättenwerdenkönnen.
— Dr.KaiStrehlkeundHeinrichSchindlerfürdassorgfältigeKorrekturlesen
— MargaritaSalinerönEspinosa,diemirdienotwendigenFreiräumeschufundmichdarü-
berhinausenergischmotivierthat,wannimmeresnötigwar.
— LucasSchindlerSahneionfürdieRelativierungderRelevanzdieserArbeit
IV
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7
Inhalt
Inhalt
1 Einführung 9
1.1 Ausgangslage:Fertigungstechnik
alskonstituierendesElementdesBauens I"
1.2 FragenundThese 11
1.3 MethodeundAnspruch 12
1.4 Gliederung 16
2 FertieunealsModell 1
2Am.1X \D-ßi\\pmlHlilpvrliuilrvrlhUiS*I:bil#*lniilnl(^jdUCp.ciTIpVfV1*1h1In1ilkYUhvlHs!u,!n1fXfX,<3. 17
2.1.1 Tpr'hnikundRf*rtiuiino<;tf»f*lmik' IX
2.1.2 D1JilpV.filiUpVd,pMmInN-yd1.1p1,-r1 F1pV..r1tIiI*—MkiJJn1<—,*OxltPcihHn1i1kl\ 21
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m2m.A2m.2mm Diprvutpunripn^tnfTFnpruif»undInformation
iIInIHUfV*r1HUtflMlilt>QVph11c>n|r>lj»iIpLh1i11uiifV*1n1IrvXolMn1^Mtn1Iiirkvt1iIrUI*n1<M;m1f1V*t1h1Kr\'dUilkr\.
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2Am2—4' S*jvyxjtipvn11i1dupvn1kpti11uunuduaAirrvhiiuitvprkvfinuir 43
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226 DL/pVrl^Jufl>lnUfficplr\Vv\tC*futUdvplrIFHVritLil«o^iUliInfoe^v>tLpvVrUhlnliik1\ 4:>
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2322 YvVviirituv>rvhi;idiiftiv\^üpvvr:>rvhiiurv.hitmliivfi'ihvpPrfv*iriinuduiicmtcpiriuinn&a 53
_.i_.v tnergietechnischePeriodisierung ^_
2.3.2.4 UmweltgeschichtlichePeriodisierung 54
2.3.2.5 PeriodisierungnachArtderLösungsfindung 55
2.3.2.6 SoziokulturellePeriodisierung 55
2.3.3 SystematischePeriodisierungvonTechnikgeschichte:Einführung 61
2.3.4 PeriodisierungnachÜbertragungderEingangsgrössenEnergieund
InformationvomMenschenaufrinnMaschine (,5
V
Copyriql-
: :
2.3.5 Hand-Werkzeug-TechnikundMaschinen-Werkzeug-Technik:
PeriodisierungnachÜbertragungderRelativbewegungzwischen
Wprk^piit?undWerkstück
2.3.6 Informations-Werkzeug-Technikoder:dieNutzungdesMaschinenbegrifTs
zurVerortungdesInformationsflussesinderFertigung 79
237 StufenderWellet 87
3 Dieerste Welle: Hand-Werkzeug-Technik 91
3.1 EineTechnikgeschichtedesHolzbaus 91
32 Das(hölzerneZeitalter) 92
3.3 HandwerkzeugeinderHolzbearbeitung 95
34 AuswirkungenderHand-Werkzeug-Technik aufdieHolzbearbeitung 102
: 1 1 IntegrationderWuch^richtun« 103
3 i IntegrationderFaserrichtung 108
3.4.3 Zusammenpassbau 109
3.4.4 Ahhundzeichen III
3.4.5 BemessungundMasseinheiten 121
4 DiezweiteWelle: Maschinen-Werkzeug-Technik 127
41 M1*aI<s1Jc^hli11n11eVIn1iIInIUdevr11HcIvillC7/hWpfalrlbUeViItIuUnI<I»K 130
4.1.1 SägegatterI:EinführungderMaschinen-Werkzeug-Technik
iIInIdUVe!rH11nVlJIZ/.hL7^VallrlhKeJiVfinItUiIt1»' 131
412 Exkurs:IndustrielleRevolution 136
4.1.3 SägegatterII:UmsatzskalierungdurchneueEnergieträger
undverbesserteProduktionsmittel 139
4.1.4 WerkzeugmaschinenzurHolzbearbeitung1
Maschinen-Werkzeug-Technik 143
4.1.5 WerkzeugmaschinenzurHolzbearbeitung2:
Hand-Werkzeug-Technik 148
4.1.6 Exkurs:DieDecoupiersägeundder<Schweizerstih 149
4.2 AuswirkungenderMaschinen-Werkzeug-TechnikaufdieHolzbearbeitung 157
4.2.1 VereinheitlichungderAbmessungen:Austauschbau 158
4.2.2 VereinfachungderBauteilyeometrie/Stahlverhinder 163
l23 Kxkurs:DerBalloonFrameunddieBesiedlungdesMittlerenWestens 167
4.2.4 HomogenisierungderKonsistenz:PlattenförmigeHolzwerkstoffe 173
1 " - F.xkurs Hol/rahmcnhaijoderdasILi;:-,iKProduki
VI
Co
Inhalt
5 DiedritteWelle: Informations-Werkzeug-Technik 183
5.1 NumerischgesteuerteMaschineninderHolzbearbeitung 184
5 1 1 DieIdeederFormalisierung 184
5 1 2 MaschinelleVerarbeitungvonInformation:Jacquard-Maschine 185
5.1.3 Exkurs:DieAnfängederelektronischenInformationsverarbeitung 187
5.1.4 NumerischeSteuerung:NC-MaschinenundCNC-Maschinen 189
5.1.5 NumerischeSteuerunginderHolzbearbeitung 193
5.2 AuswirkungenderInformations-Werkzeug-TechnikaufdieHolzverarbeitung 195
5?1 IIniversalität 195
5.2.2 AutomatischePositionierung 196
523 FormalisierteFlexibilität 197
524 MuhifunkuonalitatdesDatensatzes 204
5.3 AuswirkungstendenzenderInformations-Werkzeug-TechnikimHolzbau 205
53 1 VomStahzurPlatte 905
5.3.2 Re-DetaillierungderVerbindung 208
^?1j*jx runTdcnsi^crrunKcnscnniu
5.3.4 BiegenohneFormlehren 213
6 VergleichendeBetrachtung 219
6.1 VerankerungderZäsurenaufderZeitachse 21«)
6.1.1 Perspektive<Innovationsdichte> 221
6.1.2 Perspektive<Umsatz> 221
6 1_> Perspektive<Stil> 222
(>2 FertigungstechnikimWandel 221
621 WandelHerWerkstnfThesrhafFenheit ??4
6.2.2 WandeldesInformationsbegriffs 225
6.2.3 WandelderProzessgestaltung 228
-/7 Ausblick 231
8 Anhanti 235
s 1 Literaturverzeichnis 23fl
8.2 BeteiligtePersonen 256
83 Lebenslauf ?S8
VII
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