TopoRestruct2
Start des DFG-geförderten Projekts zur automatisierten Rückführung ästhetisch und technisch-funktional gestalteter Konstruktionsgeometrien aus Ergebnissen der Topologieoptimierung im November 2025. Die Topologieoptimierung ist eine etablierte Methode im Leichtbau, die eine systematische Ermittlung mechanisch effizienter Strukturen ermöglicht und damit zahlreiche Potenziale für innovativen Formleichtbau erschließt. Ausgangspunkt ist ein definierter Designraum mit Randbedingungen und Belastungsfällen, für den eine optimale Materialverteilung in dessen Inneren ermittelt wird.Das Ergebnis liegt in der Regel als eine aus Voxeln – volumetrischen Pixeln – aufgebaute Struktur vor. Eine nachträgliche Anpassung – etwa zur Verbesserung der Fertigungsgerechtheit oder zur Integration weiterer konstruktiver Anforderungen – ist damit nicht möglich. Um die topologieoptimierten Strukturen für den Konstruktionsprozess nutzbar zu machen, ist daher eine Rückführung in parametrische CAD-Geometrie unverzichtbar. Bisherige Rückführungsstrategien konzentrieren sich dabei vor allem auf technische und funktionale Kriterien. Mit TopoRestruct2 wird dieser Fokus erweitert. Neben strukturmechanischen Aspekten werden auch ästhetische Anforderungen systematisch integriert, sodass zusätzlich zur Leistungsfähigkeit auch die gestalterische Qualität optimierter Bauteile berücksichtigt wird. Das äußere Erscheinungsbild technischer Produkte wird unter anderem durch sichtbare Strukturbauteile geprägt, was zunehmend als Spielraum für das Design genutzt wird. Dadurch erhält die Formgebung dieser Bauteile eine gestalterische Verantwortung. In diesem Zusammenhang bieten topologieoptimierte Strukturen durch ihre charakteristischen, ungewohnt wirkenden Formen ein erhebliches Potenzial, funktionale Effizienz mit visueller Ausdrucksstärke zu verbinden. Durch die Einbeziehung etablierter ästhetischer Gestaltungsregeln kann nicht nur die gestalterische Qualität topologieoptimierter Bauteile verbessert werden, sondern auch die Akzeptanz der Methode Topologieoptimierung gesteigert werden – vor allem in Bereichen, wo technisch optimierte Strukturen das Design eines Produkts prägen.