Tra­­gend ge­­druckt

In Venedig ist derzeit eine 3D-gedruckte, gewölbte Brücke zu sehen, die das Spin-off incremental3D gemeinsam mit der Block Research Group an der ETH Zürich und der Design Group von Zaha Hadid Architects sowie Holcim realisiert hat.
Fußgängersteg
Bild: Der 12 mal 16 Meter große, gewölbte Fußgängersteg in einem Park in Venedig (Credit: Naaro)

Mittels 3D-Druck lassen sich tragende Betonstrukturen bauen, die mit weniger Material und ohne Armierungsstahl und Mörtel auskommen. Das hat ein internationales Architekturteam nun gemeinsam mit Partnern aus der Industrie bewiesen – mit einer Fußgängerbrücke in Venedig. Millionen von Neubauten auf der ganzen Welt werden mit Stahlbeton gebaut, obwohl diese Bauweise sehr hohe CO2-Emissionen verursacht. Besonders gravierend sind der Stahl für die Armierung sowie der Zement. Forschende zeigen nun, wie man bei beidem sparen kann.

In einem Park in Venedig hat die Block Research Group zusammen mit der Computation and Design Group von Zaha Hadid Architects einen 12 mal 16 Meter großen, gewölbten Fußgängersteg gebaut, der ganz ohne Armierungen auskommt. Das Bauwerk mit dem Namen „Striatus“ besteht aus additiv gefertigten Beton-Bausteinen, die sich wie bei alten Steinbrücken zu Bögen ergänzen. Die Kräfte wirken dadurch in reiner Kompression genau auf die im Boden miteinander verstrebten Stützen. Die Bausteine stabilisieren sich durch die Geometrie des Bauwerks selbst.

3D-Druckschichten folgen Druckkräften

Credit: Naaro

Komplett neu ist dabei die Art des Beton-3D-Drucks, welche die Forschenden gemeinsam mit der Innsbrucker Firma Incremental3D entwickelt haben: Der Beton wird dabei nicht wie üblich horizontal aufgetragen, sondern in spezifischen Winkeln, sodass sie genau rechtwinklig zu den Druckkräften zu liegen kommen. Das bewirkt, dass sich auch die Druckschichten in den Bausteinen selbst stabilisieren. Den Spezialbeton für den 3D-Drucker hat die Firma Holcim extra für diesen Zweck entwickelt. 

Der ETH-Professor Philippe Block sagt: „Mit dieser präzisen Form von Beton-3D-Druck können wir die Prinzipien des traditionellen Gewölbebaus mit dem digitalen Betonbau verbinden und Material ausschließlich dort einsetzen, wo es strukturell notwendig ist.“ Weil das Bauwerk ohne Mörtel auskommt, können die Bausteine wieder voneinander getrennt und die Brücke an einem anderen Ort neu aufgebaut werden. Hat es ausgedient, können die Materialien einfach voneinander getrennt und recycelt werden.

Das Startup incremental3D

Die 2017 gegründete incremental3d GmbH ist auf die Herstellung von individuellen und komplexen Objekten mittels 3D-Betondruck (3DCP) spezialisiert. Das Gründungs- und Führungsteam besteht aus den Architekten Georg Grasser, Lukas Härtenberger und Johannes Megens. In jahrelanger gemeinsamer Forschungsarbeit an der Universität Innsbruck entwickelten sie digitale Werkzeuge, Prozesse und Erfahrungen mit 3DCP, die es ihnen ermöglichten, ihr Wissen auf den Markt zu bringen. Das Team kombiniert Kreativität und Technologie, um hochwertige Betonobjekte zu produzieren, die die Grenzen des Betondesigns erweitern. Das Unternehmen hat an einer Reihe von Aufträgen im Bereich Möbeldesign mitgearbeitet und nähert sich derzeit Anwendungen in Architektur und Bauwesen. Die Experten aktualisieren ständig Prozesse und Werkzeuge, um das Designpotenzial der additiven Fertigung von Beton zu verbessern und zu erforschen. Neu ist die selektive Einfärbung, die es ermöglicht, Beton in verschiedenen Farben und Intensitäten zu färben. Die Uni Innsbruck ist über die Uni-Holding an dem Unternehmen beteiligt, unterstützt wird es auch vom Austria Wirtschaftsservice.

Unileben aktuell – die neuesten Beiträge

weitere Beiträge

Nach oben scrollen