3D-Druck im Bauwesen: Pionierforschung für das Bauen der Zukunft

Die Brücke wurde mit dem 3D-Injektionsdruck-Verfahren hergestellt.
Foto: Julia Bergmeister / ITE, TU Braunschweig

Statt Stein auf Stein per Hand gemauert, Schicht um Schicht mit dem Roboter 3D-gedruckt. So könnte die Zukunft des Bauens aussehen. Die ersten Bauten in Deutschland stehen bereits, kürzlich wurde in Heidelberg das größte gedruckte Gebäude in Europa fertiggestellt. An der TU Braunschweig und der TU München erforschen Wissenschaftler*innen im Sonderforschungsbereich TRR 277 „Additive Manufacturing in Construction“ (AMC) neue 3D-Druckverfahren, um das Bauen der Zukunft ressourcenschonender, emissionsärmer und wirtschaftlicher zu gestalten. Vom 9. bis 11. Oktober stellt der AMC jetzt seine Forschungsergebnisse vor.

Im Fokus der Forschungen des Sonderforschungsbereichs „Additive Manufacturing in Construction“ von TU Braunschweig und TU München steht die Digitalisierung des Bauens – mit dem Ziel, durch 3D-Drucktechnologien die Anforderungen von Ökonomie und Ökologie zu vereinen. Mit Hilfe der digitalen Prozesse kann das Baumaterial effizienter eingesetzt und deutlich weniger davon verbraucht werden. Durch die digital gesteuerte Planung und Ablage der Schichten wird das Material ohne Formenbau und weitere Hilfsmittel nur dort aufgetragen, wo es strukturell benötigt wird. Das Ergebnis sind formoptimierte Bauteile, mit denen sich Ressourcenverbrauch und CO2-Emissionen deutlich reduzieren lassen. Zudem bietet die Additive Fertigung neue gestalterische Freiräume für die Architektur.

Paradigmenwechsel in der Bauindustrie

„Unsere Forschungen im AMC stehen für einen Paradigmenwechsel in der Bauindustrie, bei dem wir mit 3D-Drucktechnologien die Grenzen des umweltgerechten und wirtschaftlichen Bauens verschieben können“, betont Professor Harald Kloft, Sprecher des Sonderforschungsbereichs. Und Professorin Kathrin Dörfler, Co-Sprecherin von der TU München, fügt hinzu: „Wir glauben, dass die Technologie der Additiven Fertigung nicht nur die Art und Weise verändert, wie wir bauen, sondern auch mit den nachhaltigen und sozialen Bestrebungen der modernen Bauindustrie übereinstimmt. Diese Konferenz ist eine Plattform, um zu lernen, zusammenzuarbeiten und den Wandel voranzutreiben.“

Während der Konferenz können die Teilnehmenden Demonstratoren im Maßstab 1:1 besichtigen: hier „Shelltonics“ mit Augmented Reality.
Während der Konferenz können die Teilnehmenden Demonstratoren im Maßstab 1:1 besichtigen: hier „Shelltonics“ mit Augmented Reality. AMC, Julia Bergmeister

Die Konferenz im Audimax der TU Braunschweig gibt einen Überblick über alle Forschungsbereiche des AMC: Materialien und Prozesse, rechnergestützte Modellierung und Steuerung, Design und Konstruktion.

Für die Keynotes sind drei Wissenschaftler*innen eingeladen, die zu den Visionär*innen der digitalen Baufabrikation zählen: Dr. Ana Anton und Professor Benjamin Dillenburger von der ETH Zürich sowie Professor Achim Menges, Sprecher des Exzellenzclusters IntCDC an der Universität Stuttgart und Leibniz-Preisträger 2023 für seine herausragenden Arbeiten in der Architektur.

Professorin Helga Blocksdorf und Professor Norman Hack (beide TU Braunschweig) beleuchten in ihrem Vortrag „From Additive Manufacturing to Architecture“ die Lehre zu den 3D-Drucktechnologien und wie die Architektur diese für völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten nutzen kann. Im Anschluss werden einige 3D-gedruckte Bauobjekte, sogenannte Collaborative Demonstrators präsentiert.

Lab-Tour zum 3D-Betondrucker

Zusätzlich zu den Diskussionen haben die Teilnehmenden Gelegenheit, Demonstratoren im Maßstab 1:1 zu besichtigen und so die Fortschritte, die durch die 3D-Drucktechnologie ermöglicht werden, hautnah mitzuerleben.

Zum Abschluss verlässt die AMC-Konferenz die Präsentationsräume im Audimax und begibt sich auf eine Lab Tour: So können die Teilnehmenden die „Digitalen Baustelle“, das „Digital Building Fabrication Laboratory“, der große 3D-Betondrucker, und den mobilen Roboter am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig besuchen.

Anmeldung
Die Teilnahme an der Konferenz ist in Präsenz oder online möglich und kostenlos. Um eine Anmeldung unter folgendem Link wird gebeten: https://amc-trr277.de/amc-conference/

Links:
Programm: https://amc-trr277.de/amc-conference/
Sonderforschungsbereich AMC: www.amc-trr277.de

Über den Sonderforschungsbereich AMC:

Der von der DFG geförderte Sonderforschungsbereich TRR 277 Additive Manufacturing in Construction (AMC) von TU Braunschweig und TU München hat das Ziel, die Transformation des Bauwesens in eine digitale und nachhaltige Zukunft wesentlich mitzugestalten. Im Fokus steht die Nutzung der 3D-Drucktechnologie (Additive Fertigung), um ressourcenschonende, emissionsarme und wirtschaftliche Bauweisen zu entwickeln. Komplexe Forschungsfragen zu Werkstoffen, Verfahrenstechnik, digitaler Prozesssteuerung, Modellierung, Design und Konstruktion werden von Wissenschaftler*innen aus den Bereichen Bauwesen und Maschinenbau ganzheitlich untersucht.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr.-Ing. Harald Kloft
Technische Universität Braunschweig
Institut für Tragwerksentwurf
Pockelsstraße 4
38106 Braunschweig
Tel.: 0531 391-3571
E-Mail: h.kloft@tu-braunschweig.de
www.tu-braunschweig.de/ite

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