Mein Zukunft Bau

Machbarkeitsuntersuchungen zu kontinuierlichen und schalungsfreien Bauverfahren durch 3D-Formung von Frischbeton

Projektnummer

10.08.18.7-14.07

Laufzeit / Status

09.2014 - 09.2016 / laufend

Projektdetails

Beteiligte

Technische Universität Dresden
Fakultät Maschinenwesen
Institut für Verarbeitungsmaschinen und
Mobile Arbeitsmaschinen
Professur für Baumaschinen- und Fördertechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Kunze
01062 Dresden

Cluster

Projektbeschreibung

Der 3D-Druck erobert gerade in verschiedenen Bereichen neue Geschäftsfelder. Auch im Bauwesen könnte diese Technik erhebliche Zeit- und Kostenersparnisse bringen, da bei Erfolg auf den Schalungsprozess verzichtet werden könnte. Gerade im Ausland wird diese technische Innovation zurzeit massiv unterstützt und weiterentwickelt, bislang größtenteils allerdings auf kleinmaßstäbliche Versuche beschränkt. In Deutschland wurde von Prof. Ebner aktuell ein erstes gedrucktes Gebäudemodul auf Kunststoffbasis vorgestellt.
Im Rahmen dieses Projektes soll die Machbarkeit eines 3D-Drucks von Gebäuden auf Betonbasis untersucht werden. Mit Hilfe eines Großraumroboters ist ein schichtenweiser Austrag eines Spezialbetons aus einem Druckkopf geplant. Dabei sollen die Untersuchungen auf einen baustellentauglichen Maßstab erweitert werden. Schwerpunktmässig werden dabei sowohl betontechnologische als auch fertigungstechnische und bauorganisatorische bzw. wirtschaftliche Aspekte betrachtet. Neben einer geeigneten Betonzusammensetzung hinsichtlich Verarbeitbarkeit und Grünstandfestigkeit sind Untersuchungen zur Großraumrobotik und der baubetrieblichen Umsetzung in die Praxis notwendig.
Zu Beginn wird in einer intensiven Recherche der Stand der Technik sowie die Rahmenbedingungen eruiert. Anschließend werden die materialtechnologischen, fertigungstechnischen und baubetrieblichen Fragestellungen bearbeitet. Hierbei werden für die Untersuchungen des Baustoffs Beton die Frisch- und Festbetoneigenschaften untersucht bzw. verbessert, um pump- und formbare, aber gleichzeitig standfeste Betone zu entwickeln. Darüber hinaus werden die Möglichkeiten zur Bewehrung des Betons erarbeitet. Aus fertigungstechnischer Sicht muss eine Apparatur entwickelt werden, die für den Baustelleneinsatz geeignet ist. Dabei soll über eine Marktrecherche ein vorhandener Druckkopf sowie eine geeignete Pumpentechnik ausgewählt und ggf. modifiziert werden.
In Funktionstests soll die Anwendbarkeit wie z.B. die Positioniergenauigkeit des Druckkopfs nachgewiesen werden. Gleichzeitig werden im baubetrieblichen Teil nach einer Prozessanalyse die erforderlichen Datenstrukturen erarbeitet bzw. optimiert. Für die abschließende Marktpotentialstudie werden Berechungen zur Kosten- und Zeitersparnis gegenüber herkömmlichen Bauweisen durchgeführt.

Schlagwörter

Beton-3D-Druck, schalungsfrei, kontinuierlich, Bauverfahren, Betontechnologie, 3D-Formung, Großraumrobotik

Weiterempfehlen

Twitter

Teilen

Facebook

Teilen

Ein gemeinsames Projekt von: