Wood Aging Visualization and Estimation – WAVE

WAVE beschäftigt sich mit den dosisabhängigen Farbveränderungen von Holz. Auf Basis unterschiedlicher KI-Algorithmen werden maschinelle Lernmodelle (ML) entwickelt, trainiert & optimiert. Damit sollen präzise Vorhersagen und Aussagen von und zu Holzalterungsprozessen auf Basis der empirischen Forschungsdatensätze ermöglicht und valide Ergebnisse generiert werden.

Holz als nachhaltiger Rohstoff im Fokus

Holz ist nicht nur ein ästhetisch ansprechender, sondern auch ein nachhaltiger Baustoff, der durch die Bindung von Kohlenstoffdioxid zur Verringerung von Treibhausgasen beiträgt. Das Projekt „WAVE“ untersucht, wie Holz im Laufe der Zeit unter Einfluss von Strahlungsintensität und weiteren Faktoren altert. Mit diesen Erkenntnissen sollen die durch Alterung bedingten Farb- und Strukturveränderungen besser verstanden und vorhergesagt werden.

Eine zentrale Innovation ist die Integration von Lacksystemen, die in Kombination mit modellierten Alterungsprozessen eine moderne und nachhaltige Oberflächentechnik ermöglichen. Regionale Holzarten wie Kiefer, Robinie, Eiche, Buche und Ahorn stehen dabei besonders im Fokus, um auch den Herausforderungen des Klimawandels Rechnung zu tragen.

Technologie trifft Nachhaltigkeit: Digitale Holzalterungsmodelle und XR-Visualisierung

In enger Zusammenarbeit entwickelt das Team um Alexander Pfriem, Professor für Chemie und Physik des Holzes sowie für chemische Verfahrenstechnik an der HNEE, umfangreiche Laboruntersuchungen. Die in den Untersuchungen gesammelten Daten bilden die Basis für maschinelle Lernmodelle, die dann an der TH Wildau unter Leitung von René Krenz-Baath, Professor für Cyber-Physical Systems, erstellt werden. Ziel ist es, präzise Vorhersagen zu Holzalterungsprozessen zu ermöglichen und Ergebnisse in nutzerfreundliche, visuelle Darstellungen zu integrieren.

Besonders spannend ist die geplante Integration von Extended Reality (XR), die es erlaubt, Alterungsprozesse in Echtzeit und mit hoher Realitätsnähe zu visualisieren. Diese Anwendungen können in den Bereichen Building Information Modeling (BIM) in der digitalisierten Bauplanung und dem Computer-Aided Design (CAD) eingesetzt werden. Daraus entstehende Anwendungen würden direkt Möglichkeiten schaffen, Holzressourcen effizienter und nachhaltiger in Bau- und Designprojekten zu nutzen.

Ein Beitrag zur Ressourcenschonung und Digitalisierung

Ein weiterer Schwerpunkt des Projektes liegt auf der Optimierung der eingesetzten KI-Algorithmen, damit sich deren Energieverbrauch während des Trainings reduziert. So leistet das Vorhaben „WAVE“ einen weiteren Beitrag, den technologischen Fortschritt ressourcenschonender zu gestalten.