Amsterdam’s 3D Printed Steel Bridge

MX3D & Joris Laarman Lab

Grand Prize – Innovative Collaboration: Awarded for innovative collaboration between industry or technology and the arts (and the cultural and creative sectors in general) that open new pathways for innovation.

Das ikonischste Bild des Projekts zeigt Roboter, die autonom eine Stahlbrücke über einen Kanal drucken. Das MX3D bridge project begann als visionäres Vorhaben, als Traum eines Künstlers.

Photo: Olivier de Gruijter

Einige Jahre später hat sich dieser Traum in der 3-D-gedruckten Edelstahlbrücke verfestigt. Die voll funktionsfähige Fußgängerbrücke für das Stadtzentrum von Amsterdam wird 2018 fertiggestellt und kurz darauf an ihrem endgültigen Standort platziert.

Die Brücke wird auch mit einem Sensorsystem ausgestattet, welches unserem Team von datenzentrischen Ingenieuren ermöglicht, Daten über das Strukturverhalten
zu generieren und einen digitalen Zwilling zu informieren. Dieser Zwilling wird dazu beitragen, die ursprüngliche Formensprache zu einer wirklich neuen digitalen Ästhetik zu entwickeln. Die Brücke bietet den ultimativen Beweis, dass wir jetzt große, schöne und intelligent gestaltete Strukturen aus Metall drucken können. Es stellte sich heraus, dass die Visualisierung, wie diese Technologie unsere Zukunft beeinflussen könnte, das fehlende Glied war, da das Projekt leicht WissenschaftlerInnen, Unternehmen und BürgerInnen für diesen gemeinsamen Traum mobilisierte. Für das Team aus DruckerInnen, MaterialwissenschaftlerInnen, Erasmus-StipendiatInnen, IngenieurInnen und StadtbeamtInnen wurde das Projekt zu einem Spielplatz, auf dem die Einführung solcher Technologien in einer städtischen Umgebung uneingeschränkt möglich ist. Die von Joris Laarman Lab entworfene Brücke dient als Metapher und verbindet das alte Amsterdam mit einem neuen Zeitalter der Möglichkeiten. Der künstlerische Antrieb des Labors war das Fundament dieses Projekts, das die innovative Zusammenarbeit inspirierte, die für die Realisierung des Vorhabens notwendig war. Der Rahmen der Brücke besteht aus 8 mm starken Rohren. Im Handlauf, der Teil der Konstruktion ist, verbinden sich regelmäßig zwei 3 mm starke Platten zu einer starken „Waffel“-Struktur. Da die beiden Brückenköpfe nicht perfekt ausgerichtet sind, wölbt sich die Brücke zur anderen Seite hin in S-Form. Die durch diese Form erzeugten Kraftlinien dominieren die Form, sowohl strukturell als auch optisch.

 

How it all began

Ein Laborexperiment im Jahr 2011 führte schließlich zur Gründung des multidisziplinären Teams MX3D und dessen 3-D-Druckprojekt Bridge. Dieses erste Projekt, MX3D Resin, diente hauptsächlich als Proof of Concept. Es zeigte sich, dass man sich weit über die Grenzen des klassischen Bauvolumens hinauswagen konnte. Das Team hat es ohne die Notwendigkeit einer Stützstruktur geschafft, großformatige Objekte zu drucken. Durch die Mobilisierung des Roboters konnte er nahezu unbegrenzt drucken. Die überwältigende Resonanz auf das Resin Project zeigte einen intensiven und gemeinsamen Wunsch innerhalb der kreativen Tech-Community, sich von diesen Zwängen zu befreien. Joris Laarman Lab und MX3D haben durch die Auflösung dieser mentalen Barriere entscheidend dazu beigetragen, die Entwicklung rund um den großformatigen 3-D-Druck zu beschleunigen.

Das erste MX3D-Stück war eine 2 x 4 x 1,5 Meter große Skulptur von Joris Laarman, der Dragon Bench. Damit wurde bewiesen, dass es nun möglich ist, Metalle in einem bisher undenkbaren Maßstab 3-D zu drucken. Über weitere  Anwendungsmöglichkeiten fantasierend, entwickelte MX3D ein Konzept für die Brückenkonstruktion.

Credits

This project is a collaboration by MX3D and Joris Laarman Lab.

Robotic 3D-printing, concept, innovative collaborations, execution: MX3D
Design, concept and bridge design: Joris Laarman Lab

MX3D Team, current: Gijs van der Velden, Tim Geurtjens, Joris Laarman, Anita Star, Filippo Gilardi, Boyan Mihaylov, Kasper Siderus, Casey Hemingway, Thomas van Glabeke, Jean Francois Moulin, Barney Salsby, Rasmus Frankel, Diane Toxopeus, Cas Nieuwland, Daan Goedkoop, Teun van der Velden.
MX3D Team, previous: Jakob Schmidt, Simon Rudolph, Anne Bekker, Yara Azouni, Paco Bockelmann, Olli Lina, Niek Sanders, Pierre Mostert, Giovanni Lavanna, Jan Pactl, Antoine Crochemore, Leonidas Stravoudakis, Robbin Sio, Ludvig Holmen, Alexandre Francingues, Kristian Petrov, Job van der Ham, Zakaria Alami, Theodoor Koelewijn, Rudolph de Sonnaville, Andrej Mikelj, Daan Colpaert.
With the collaboration of:

Mark Girolami & Liam Butler, Alan Turing Institute – Mathematics / digital twin
Tomaso Trombetti & Michele Palermo, University of Bologna – Structural testing
Leroy Gardner & Craig Buchanan, Imperial College – Structural & material testing
Mohammed Elshafie, Cambridge University – Sensor system
Jouke Verlinden, TU Delft, www.tudelft.nl – Research
Oliver Vassart & Marie-Claire Estivalet-Sionneau, ArcelorMittal – International, Metals/Metallurgy
Mathew Vola & Bertrand Le, Arup, Amsterdam Office – Engineering
Maurice Conti, Carl Bass, David Thomasson, Alec Shuldiner, Alex Tessier, Autodesk –Software & IoT
Eric Putnam, Henrik Hassing, Force – Sensor network
Greyson Davis, Jolene Allard & Robert J. Hermann, Lenovo – Computing
Francis Briand & Jean-Pierre Plankaert, Airliquide – Gas & Welding
Martin ter Have & Jan Bronkhorst, ABB, www.abb.com – Robotics
Ger Baron, CTO of the city of Amsterdam – Eenabler/regulatory support
Stephan van Dijk & Tom Kuipers, Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS Institute) – Research & Funding

MX3D (Amsterdam, 2015) wird von CEO Gijs van der Velden und CTO Tim Geurtjens geleitet. Es ist ein Ableger des renommierten Joris Laarman Lab. Das Unternehmen entwickelt (mobile) 3-D-Großformatdrucklösungen. Seine robotergestützte Metalldrucktechnik ermöglichte die Einführung aller kreativen und praktischen Vorteile des 3-D-Drucks in völlig neue Branchen wie Architektur und Maschinenbau. Ursprünglich inspirierte das Unternehmen die Tech-Community, indem es seine frühen Experimente auf Social Media teilte. Das durch diese offene Einstellung zur Innovation geschaffene Ökosystem bildete den Nährboden für die innovative Zusammenarbeit bei der Umsetzung des Projekts Bridge. Das Unternehmen hat kürzlich seine Zusammenarbeit mit einem Brückenbauer in den Niederlanden bekannt gegeben und wird seine Technologie in den nächsten Jahren an mehrere andere Branchen liefern.

Joris Laarman Lab (Amsterdam, 2004) ist ein experimenteller Spielplatz zur Erforschung und Gestaltung der Zukunft. Es basteln HandwerkerInnen, WissenschaftlerInnen und IngenieurInnen an aufkommender Technik und deren Ästhetik. Das Labor wurde 2004 von Joris Laarman und der Filmemacherin Anita Star gegründet. Joris besuchte 1998 die Design Academy Eindhoven und schloss 2003 mit Auszeichnung ab. Anita studierte Film an der UVA in Amsterdam. Erste Bekanntheit erlangte das Labor mit dem Projekt Reinventing Functionality, zu dem auch der funktionale Rokoko-Heizkörper Heatwave gehörte, der von Droogdesign aufgegriffen wurde und nun von Jaga produziert wird. Joris Laarman Lab hat über 70 Werke in 37 Museen wie dem MoMA, V&A, Centre Pompidou und kürzlich dem Rijksmuseum Amsterdam, wo der Bone Chair ausgestellt ist. Im Jahr 2011 erhielt Joris Laarman die Auszeichnung „Innovator of the Year“ vom The Wall Street Journal und im Jahr 2016 den Amsterdam Art Prize. Im November 2015 wurde eine umfangreiche Einzelausstellung der vom Groninger Museum initiierten, experimentellen Arbeiten von mehr als 200.000 Besuchern besucht und begann eine Weltreise.

Jury Statement

Das Entwerfen für den 3-D-Druck eröffnet eine völlig neue Welt komplexer Formen und Formen, die bisher mit herkömmlichen Techniken unmöglich waren, sagt Tim Geurtjens, Mitbegründer und CTO des niederländischen Designstudios MX3D. Für die Jury war die 3-D-gedruckte Stahlbrücke ein wichtiges Zeichen für die Zukunft der Architektur und des Bauens. Die Brücke wurde von Joris Laarman Lab für einen Kanal im Amsterdamer Rotlichtviertel entworfen. Die in diesem Bereich tätigen Architekten sind überzeugt, dass es nicht mehr lange dauern wird, bis die additive Fertigung ihre Disziplin verändern wird. Das eröffnet alle möglichen neuen ästhetischen Möglichkeiten. Herkömmliche Stahl- oder Betonkonstruktionen haben ein hohes Maß an Redundanzmaterial, das nicht vorhanden sein muss, aber zu schwierig oder teuer zu entfernen ist. Durch den 3-D-Druck kann das Material jedoch nur dort platziert werden, wo es benötigt wird. Dieses Projekt ist nicht nur in Technik und Design großartig, sondern löst auch Diskussionen über die Zukunft von Design und Konstruktion aus. Roboterarme werden von Tag zu Tag raffinierter und können zum Bedrucken von traditionellen Materialien wie Kunststoff, Beton oder Verbundwerkstoffen oder zum Weben oder Stricken von dreidimensionalen Faserstrukturen verwendet werden. Die Brücke ist 12 Meter lang und 6 Meter breit und wird Anfang nächsten Jahres in der Altstadt von Amsterdam über einen Kanal installiert werden. Das Projekt entwickelt neuartige Materialien und Techniken und stellt eine neue Art der offenen Zusammenarbeit zwischen MX3D-Ingenieuren, Beamten und Beamtinnen der Stadt Amsterdam, WissenschafterInnen von Arup und dem Imperial College London vor, um datengesteuerte algorithmische Methoden zur Bewertung der Sicherheit der Brücke und zur Interpretation ihrer Umgebung zu definieren. Die Sensordaten werden in einen „digitalen Zwilling“ der Brücke eingespeist und erzeugen ein algorithmisches Modell, das in Echtzeit auf die Daten reagiert. Dies ist der Beginn eines großen städtischen Wandels. Es gibt viele großformatige 3-D-Druck-Projekte auf der ganzen Welt, aber dieses Projekt hat etwas geschaffen, das für die Menschen in einer europäischen Großstadt funktioniert und eine Vorreiterrolle einnimmt.