Bauhaus 4.0 „Experimental Approach“
Das Projekt Bauhaus 4.0 wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der dritten Förderlinie zur digitalen Hochschulbildung finanziert | Wintersemester 2020/2021
„Bauhaus 4.0“ ist ein kollaboratives Forschungsprojekt der weißensee kunsthochschule berlin (Produktdesign, Textil- und Material-Design, Künstlerisch-Gestalterische Grundlagen) und der TU Berlin (Pädagogische Psychologie). Es lief von 2020 bis 2022, und die Ergebnisse werden seit 2023 als Teil der digitalen Werkstatt in die Lehre integriert.
Im Fokus stand die Frage, wie eine künstlerisch-gestalterische Lehre mit digitalen Technologien gestaltet werden kann, die hybride Lernräume nutzt und die Werkstattarbeit ins Zentrum stellt. Besonders wichtig war ein niederschwelliger Zugang für Studierende ohne Vorwissen oder technologisches Selbstvertrauen. Das physische Zentrum bildet die Rapid Prototyping Werkstatt mit zwei 6-achsigen Roboterarmen (UR5e). Studierende erforschen hier, wie ein Roboterarm als Ausgangspunkt für iterative gestalterische Experimente dienen kann. So entstand ein hybrider Lehr- und Lernraum, in dem analoges und digitales Arbeiten ineinandergreifen.
Im Forschungsprojekt dokumentierten Studierende ihren Lernprozess selbstbestimmt in speziell entwickelten ePortfolios auf der Plattform „Notion“. Dies ermöglichte den Austausch und die gemeinsame Reflexion individueller Erfahrungen. Vier Kameras pro Roboterarm zeichneten alle Experimente auf, und ein automatischer Upload-Prozess speicherte Videos, Programmcodes und Verschlagwortungen auf „Notion“. Ergänzend stellten die Studierenden kuratiertes Material wie Voruntersuchungen, Prozessüberlegungen und Fotos bereit, um Erkenntnisse und Fehler zu reflektieren. Aus diesen ePortfolios und Versuchsdokumentationen wurden Open Educational Resources (OER) für ein digitales Prototyping-Basiswissen extrahiert. Sie erleichtern nachfolgenden Studierenden den Einstieg in die Arbeit mit dem Roboterarm und ermöglichen eine kontinuierliche Wissensweitergabe.
Bauhaus 4.0 „Experimental Approach“: Die Fallstudie „Experimental Approach“ gliederte sich in drei Teile: Einführung, Erkundung und Anpassung. In jeder Phase erhielten die Studierenden Themen und Materialien, die sie frei erforschen und innerhalb dieser Grenzen ihre eigenen Forschungsfragen finden konnten. In der ersten Phase wurde mit breiten Markern und Pinseln experimentiert, in der zweiten Phase stand das schneiden mit einem heißen Draht im Focus und in der dritten Phase war Ton das Hauptmedium. Die Autonomie wurde mit jeder Phase größer, so dass die Studierenden am Ende des Projekts ihre eigenen Werkzeuge und Roboteraufbauten entwickelten.
Betreuung: Jörg Hugo, Konrad Jünger, Prof. Nils Krüger, Andrea Rossi
Studierende: Carl Bahra, Christian Breuckmann, Yugang Dong, Tony Jankowski, Markus Leszczyk, Wie-Ping Lu, Elisa Machmer, Ilija Majcen, Moritz Müller, Jasper Neukirch, Fabian Neumueller, Natalie Marie Preuß, Carlotta Simon, Paola Aldana Vidal, Fu Yitao
Malwerkzeuge
Malwerkzeuge
Die Studierenden wurden anfangs durch einfache, zweidimensionale Bewegungen (z.B. Malen mit einem Stift) an die Technologie herangeführt. Der Fokus lag hierbei auf dem Mal-Werkzeug sowie der gestalterisch-ästhetischen Qualität der Ergebnisse und weniger auf der Generierung komplexer Grasshopper-Programme. Ziel war es, die Bewegungsmuster des Roboters als Gestaltungselement aufzugreifen und diese auf dem Papier festzuhalten. Dazu wurde die „Dripstick Master“-Werkzeug-spitze genutzt, die mit unterschiedlichen Farben befüllt werden konnten und die einen besonders strukturierten Strich aufwiesen.
Die unterschiedlichen Farbtöne sowie paralleles, überlagerndes oder sich durchkreuzendes Auftragen erzeugen beim Zeichnen mit dem Roboter ein hohes Maß an Komplexität bis hin zu einer scheinbaren Dreidimensionalität und bilden den gestalterischen Rahmen für diesen Versuch. Die erzeugten Farbkleckse, Punkte, Linien und Flächen erlauben es dem Betrachter den „toolpath“ des Roboters nachzuvollziehen und vermitteln unmittelbar die Bewegung des Roboters.
Styropor
Styropor
Im zweiten Schritt der Erkundungsphase wendeten die Studierenden ihr Wissen über Programmiertechniken und die Steuerung von Robotern an, um experimentelle Ergebnisse mit einem Heißdrahtschneider und Styroporblöcken zu erzielen. Ziel dieser Übung war es, die kreativen Möglichkeiten des Einsatzes eines Roboters zum Schneiden und Formen von Materialien zu erkunden und die Auswirkungen verschiedener Werkzeugwege, Schnittgeschwindigkeiten und Temperaturen zu untersuchen. Die Studierenden experimentierten zunächst mit grundlegenden Schneidetechniken und erkundeten das Potenzial des Heißdrahtwerkzeugs, um eine Vielzahl von geometrischen Formen und Mustern zu erzeugen. Mit zunehmender Sicherheit und Erfahrung begannen sie, die Grenzen des Heißdrahtschneidens zu erweitern und neue Techniken und Werkzeuge zu entwickeln, die digitale Kontrolle mit unvorhersehbaren Elementen kombinierten.
Ton
Ton
Die dritte Aufgabe konzentrierte sich darauf, die Studierenden zu befähigen, ihre eigenen Ideen mit Hilfe der Robotik Einrichtung zu entwickeln und umzusetzen. In dieser Phase arbeiteten die Studierenden in Vierergruppen, um ihre eigenen Roboterwerkzeuge und -aufbauten zu entwerfen und zu konstruieren, wobei sie Ton als Hauptmaterial verwendeten.
Eine Gruppe von Studierenden entwickelte ein Roboterwerkzeug zum Aufnehmen und Platzieren von kleinen Tonblöcken. Verbunden wurden diese Blöcke durch Pressen. Mit diesem Werkzeug konnten kleine Tonblöcke positioniert und durch Pressdruck verbunden werden, so dass die Gruppe die natürlichen Eigenschaften des Materials nutzen konnte, um Strukturen zu schaffen, die die ästhetischen Qualitäten des Handwerks mit digitaler Präzision verbinden.
Ein anderes Team konzentrierte sich auf die Entwicklung eines Werkzeugwechslers, der eine Reihe verschiedener Werkzeuge und Spitzen einsetzen kann. Durch wiederholtes Formen von Tonblöcken mit diesen Werkzeugen war die Gruppe in der Lage, eine breite Palette unterschiedlicher Formen zu entwickeln.
