Herausforderung
Lösung
Über das Unternehmen
Die natürliche Stärke eines unkonventionellen Weges
In einer Welt, die sich zunehmend auf nachhaltiges Bauen konzentriert, nimmt WholeTrees Structures eine Vorreiterrolle ein – genau wie das Holz, für das sie sich einsetzen. Ihre Mission ist es, die CO2-intensive Bauindustrie mit regenerativen Massivholzprodukten zu verändern. Mit Sitz in Madison, Wisconsin, haben sie sich auf Structural Round Timber (SRT) spezialisiert – die Verwendung von nicht zugeschnittenen, ganzen Bäumen, die ihre natürliche, organische Festigkeit und ihre faszinierenden biophilen Formen bewahren.
Kevin Stewart, Architectural Project Manager und Leiter strategischer Initiativen bei WholeTrees, verkörpert den Innovationsgeist des Unternehmens. Als ausgebildeter Landschaftsarchitekt fand Stewarts Leidenschaft für ökologische Nachhaltigkeit und sein tiefes Verständnis für natürliche Baumformen bei WholeTrees eine einzigartige Synergie. „Früher habe ich mit lebenden Bäumen gearbeitet“, erzählt Stewart. „Jetzt arbeite ich mit Bäumen in ihrem Zustand nach dem Leben. Da sie nicht zugeschnitten sind, behalten sie ihre natürliche Form. Es ist, als würde ich alles, was ich bereits wusste, neu entdecken und lernen, aber diesmal aus einer strukturellen oder mechanischen Perspektive.“
WholeTrees fungiert als entscheidendes Bindeglied und begleitet Projekte von der verantwortungsvollen Beschaffung im Wald – oft unter Verwendung von Bäumen, die für die Waldgesundheit entnommen wurden, invasive Arten darstellen oder als Holz für herkömmliche Zwecke als Abfall oder minderwertig gelten – bis hin zur Fertigung, wodurch architektonische Visionen in greifbare, beeindruckende Strukturen verwandelt werden. Doch die Arbeit mit den inhärenten Unregelmäßigkeiten von Rundholz stellte erhebliche Herausforderungen dar, insbesondere bei der Übertragung dieser einzigartigen Geometrien in die präzise Welt des Architektur- und Ingenieurdesigns.
Überwindung der Engpässe beim herkömmlichen Scannen
Vor Polycam verließ sich WholeTrees auf terrestrisches LiDAR-Scanning – eine Faro-Station –, um ihr Holz zu erfassen. Obwohl dies präzise Ergebnisse lieferte, war der Prozess ein Engpass. „Es war sehr aufwendig“, erinnert sich Stewart. „Die Ausrüstung war auf dem Lagerplatz schwer zu handhaben und erforderte eine spezielle Software mit einer steilen Lernkurve. Nur etwa drei Personen im Unternehmen konnten den gesamten Workflow effektiv verwalten, vom physischen Scannen bis zur digitalen Verarbeitung der Punktwolken in nutzbare Polymeshes.“
Dieser Arbeitsablauf konnte bis zu sieben Arbeitstage in Anspruch nehmen, bis ein verarbeiteter, nutzbarer Scan für die Designteams bereitstand. Die Komplexität bedeutete auch, dass die Wissensbewahrung eine Herausforderung darstellte, wenn sich Teammitglieder weiterentwickelten. Die Reibungsverluste waren deutlich spürbar und verlangsamten ein Unternehmen, das sich der effizienten Nutzung natürlicher Ressourcen verschrieben hat. Stewart, der in seiner früheren Tätigkeit bereits mit den mobilen Scanfunktionen von Polycam in Berührung gekommen war, sah eine Chance für einen grundlegenden Wandel.
Ein neuer „Flow“: Integration von Polycam in den Lebenszyklus von Holz
Stewart führte Polycam bei WholeTrees ein, da er das Potenzial erkannte, die 3D-Erfassung zu demokratisieren. „Die Geschwindigkeit, die Zugänglichkeit, die großartige Benutzeroberfläche von Polycam und die Tatsache, dass man es auf einem Telefon – dem Telefon eines jeden – nutzen kann, bedeutete, dass im Grunde jeder im Unternehmen bereits über die physische Ausrüstung verfügte, die er brauchte“, sagt er.
Die Umstellung war unmittelbar und wirkungsvoll. Der neue Arbeitsablauf für die Erfassung einzelner Holzstücke für Inventar und projektspezifische Zwecke wurde bemerkenswert flüssig:
- Scan: Sobald ein Baum gefällt und zum Lagerplatz gebracht wurde, wird er hochgehoben (oft einfach auf Sägeböcke, was weniger aufwendige Ausrüstung erfordert als früher). Mit einem iPhone, das mit Polycam Object Capture – dem leistungsstarken Photogrammetrie-Modus der App – ausgestattet ist, und oft einem Selfie-Stick für mehr Reichweite, umkreisen die Teammitglieder das Holz akribisch und nehmen Hunderte von Fotos auf. „Es gibt eine Kunst dabei, die Teil des Polycamming ist und die ich gerne vermittle“, bemerkt Stewart. „Es geht darum, das Telefon so zu führen, dass die Polycam-App ein vollständiges Verständnis der Form entwickeln kann, die man erfassen möchte.“
- Prozess & Verfeinerung: Die Fotos werden zur schnellen Verarbeitung in ein 3D-Netz in die Polycam-Cloud hochgeladen. Stewarts Team nutzt dann den 3D Model Viewer von Polycam für schnelle Verfeinerungen im Browser. „Wir legen beim Scannen einen Zollstock neben den Baum. Dann können wir das Modell mithilfe des Measurement Tool in Polycam einfach für die maßstäbliche Genauigkeit skalieren und kritische Durchmesser und Längen direkt im Browser überprüfen. Auch die Zuschneide- und Rotationswerkzeuge sind sehr intuitiv, um das Objekt zu isolieren.“
- Teilen & Zusammenarbeiten: Das bereinigte, maßstabsgetreue 3D-Modell, das über die 3D Exports von Polycam in Formaten wie OBJ oder FBX verfügbar ist, kann dann geteilt werden. „Die Tatsache, dass ich direkt aus dem 3D Model Viewer von Polycam einen teilbaren Link generieren und ihn an jeden senden kann – selbst wenn diese Person kein Konto hat – und sie ihn öffnen, drehen und im Browser betrachten kann, ist als Vorschau unglaublich leistungsstark“, erklärt Stewart. Architekten und Designer integrieren diese Modelle dann in ihre bevorzugten Plattformen wie Revit oder Rhino.
Dieser optimierte Prozess war transformativ. "Mit Polycam hat sich unser Scan- und Verarbeitungsworkflow für strukturelles Rundholz von sieben Arbeitstagen auf etwa einen halben Tag verkürzt – eine dramatische Verbesserung in Geschwindigkeit und Benutzerfreundlichkeit. Es ist ziemlich unglaublich, wie es unsere Fähigkeit verändert hat, präzise 3D-Modelle schnell mit unseren Designpartnern zu teilen“, betont Stewart. Während terrestrisches Scannen immer noch verwendet wird, wenn ein Projekt dies erfordert, hat sich die Anzahl der Mitarbeiter, die Scans durchführen können, mit Polycam von drei auf sechs verdoppelt, mit Potenzial für mehr, während das Unternehmen wächst. Geografisch verteilte Teams, wie ihre Fertigungsstätte im Norden von Maine, können jetzt Bäume scannen und die Daten über Polycam teilen, was die Zusammenarbeit mit den in Wisconsin ansässigen Design- und Projektmanagement-Teams fast augenblicklich erleichtert. Darüber hinaus werden diese leicht verfügbaren, hochwertigen Scans, die mit Polycam erstellt wurden, ein wesentlicher Bestandteil sein, um die innovative Timbers 3D-Inventarplattform von WholeTrees weiter auszubauen und Architekten eine reichhaltige digitale Bibliothek zu bieten, um einzigartiges Holz für ihre Entwürfe zu erkunden und zu spezifizieren.
Innovation auf globaler Bühne präsentieren: Die Architekturbiennale Venedig
Die Effizienz und die kollaborative Kraft, die durch Polycam freigesetzt wurden, wurden Anfang 2025 auf eine harte Probe gestellt. Forscher der Digital Structures-Gruppe des MIT und KVA Matx Architekten wandten sich an WholeTrees, um Industriepartner für eine Ausstellung auf der renommierten Architekturbiennale in Venedig zu werden. Das Projekt „TREE FORM“ zielte darauf ab, die Integration von aufkommendem 3D-Scannen (unter Nutzung der Funktionen von Polycam), algorithmischem Design und automatisierter technischer Analyse zu erforschen, um unregelmäßiges, untergenutztes Holz in leistungsstarke architektonische Strukturen zu verwandeln.
WholeTrees wurde mit der Beschaffung, dem Scannen, der Fertigung und der Lieferung der eigentlichen, von KVA Matx entworfenen Holzstruktur für die Ausstellung beauftragt – alles innerhalb eines knappen Zeitrahmens von zwei Monaten. „Es war aufregend und herausfordernd“, gibt Stewart zu. Mitglieder des MIT-Forschungsteams arbeiteten mit WholeTrees in Maine zusammen und nutzten Object Capture von Polycam, um schnell präzise Scans der ausgewählten Hölzer durchzuführen. Diese 3D-Modelle waren entscheidend für die computergestützten Designiterationen des MIT-Forschungsteams und für die Partner-Statiker von WholeTrees, Engineering Ventures, um eine strukturelle Analyse bereitzustellen.
„Polycam war entscheidend“, stellt Stewart fest. „Seine Geschwindigkeit ermöglichte es uns, den Teams von MIT und KVA Matx schnell die präzisen 3D-Modelle zu liefern, die sie benötigten, um mit ihrem Design und ihrer Analyse für die TREE FORM-Ausstellung fortzufahren. Ohne diese schnelle, zugängliche Scan-Fähigkeit hätten wir die engen Fristen nicht eingehalten.“ Die Fähigkeit, die digitalen Assets schnell zwischen Maine, Wisconsin und dem MIT-Forschungsteam zu teilen, war für den Erfolg des Projekts von größter Bedeutung, was in der beeindruckenden, 12 Fuß hohen TREE FORM-Struktur gipfelte, die nach Venedig verschifft und einem internationalen Publikum vorgestellt wurde. Die Ausstellung selbst unterstreicht, wie Technologie wie Polycam dazu beitragen kann, die Verwendung nachhaltiger Materialien wie SRT zu skalieren.
Eine Zukunft, die auf natürlichen Formen und digitaler Präzision aufbaut
Polycam ist zu einem äußerst nützlichen Werkzeug für die Mission von WholeTrees geworden, das Reibungsverluste aus ihrem einzigartigen Arbeitsablauf entfernt und ihr Team befähigt, sich auf die Schönheit und strukturelle Integrität von Holz zu konzentrieren. Architekten und Ingenieure, die mit WholeTrees zusammenarbeiten, erhalten jetzt detaillierte, präzise 3D-Polymesh-Modelle der exakten Hölzer, die für ihre Projekte bestimmt sind – geliefert durch 3D Exports – was eine bessere Designvisualisierung, Kollisionserkennung und präzise Verbindungsdetaillierung in Software wie Revit und Rhino ermöglicht. Während terrestrisches Scannen für bestimmte Projekte immer noch verwendet wird, hat Polycam die Prozesse des Unternehmens erheblich optimiert. Diese klare Kommunikation und Datenvielfalt fördert das Vertrauen und rationalisiert die gesamte Pipeline vom Entwurf bis zur Fertigung.
Mit Blick auf die Zukunft sieht WholeTrees ein Potenzial für noch mehr technologische Integrationen, einschließlich KI für das Batch-Scannen und Bestandsmanagement, Augmented Reality für die Fertigung und Robotik. Aber das Grundprinzip bleibt: das natürliche Material zu würdigen und seine Anwendung durch intelligente, zugängliche Technologie zu verbessern. WholeTrees baut nicht nur Strukturen; sie kultivieren eine nachhaltigere und ästhetisch reichere Zukunft für die gebaute Umwelt, einen wunderschön einzigartigen Baum nach dem anderen.