Rapid Tech: 3D-Druck könnte Bauwesen revolutionieren

Neues Rapid Tech 3D-Forum zeigt Potenziale additiver Technologien in Architektur und Bauwesen auf – Quantensprung für Freiheit und Nachhaltigkeit.

Individueller und zugleich effektiver bauen, mit weniger Materialeinsatz, mit verringerten Transportkosten, mit automatisierten Prozessen – dieses Potenzial der Additiven Fertigung/Additive Manufacturing (AM) für Architektur und Bauwesen ist Thema eines eigenen Forums auf der Rapid Tech 3D.

„Mit der Anwendung additiver Technologien kann man nicht weniger als eine echte Revolution in diesem Bereich auslösen. Damit wird ein Quantensprung für Freiheit und Nachhaltigkeit beim Bauen möglich“, ist Bruno Knychalla überzeugt. Der Architekt und Baurobotiker führt die Geschäfte der Additive Tectonics GmbH, einer Neugründung des 3D-Druck-Pioniers FIT AG, und hat das Vortragsprogramm für das Forum AM in Bauwesen & Architektur zusammengestellt.

Diese Session der Rapid Tech 3D findet am 23. Juni 2021 statt und steht neu auf der Agenda des beliebten Fachkongresses, der in diesem Jahr pandemiebedingt ausschließlich digital ausgetragen wird und sich dem Leitgedanken der Nachhaltigkeit verschrieben hat. Angesichts hoch gesteckter Klimaziele stehen ressourcensparende und energieeffiziente Rohstoffe und Fertigungsabläufe beim Bauen zunehmend im Fokus. „AM kann hier mit nachhaltigen Materialien und Prozessen einen bedeutenden Beitrag leisten“, betont Bruno Knychalla.

Noch wenig Beachtung findet der nachwachsende Rohstoff Holz für die additive Fertigung im Bauwesen. Dr. Klaudius Henke von der TU München skizziert in seinem Vortrag die Einsatzmöglichkeiten von Holz unter anderem unter dem Aspekt der Materialkostensenkung. Er stellt Lösungen wie die Extrusion von Leichtbeton oder das selektive Binden von holzbasierten Partikeln für die Baustoffanwendung vor.

Potenziale des Selective Laser Melting (SLM) Verfahrens für eine schnelle, flexible und ressourceneffiziente Fertigung individueller 3D-gedruckter Bauteile zeigt Sebastian Künne von der Otto Fuchs KG auf. Der Referent geht insbesondere auf Faktoren wie Prozessqualität, druckjobbegleitende Analysen und Auswertungen sowie die Reproduzierbarkeit ein, um den Weg für ein zulassungsfähiges Bauteil zu ebnen.

Additive Fertigung muss nicht immer ein Aufbau „Schicht für Schicht“ sein. Mit der Methode „Zweig für Zweig“ lässt sich der Entwurf hocheffizienter komplexer Struktursysteme deutlich erweitern. Wie das funktioniert, ist Inhalt des Vortrags von Maged Guerguis von der University of Tennessee. Die Forschungseinrichtung gehört zu den international renommierten Institutionen für den 3D-Druck im Bauwesen. Der Architektur- und Design- Fachmann präsentiert eine robotergesteuerte Plattform für additive Fertigung und rechnergestütztes Design. Damit wird es möglich, 3D-gedruckte Bauteil in Originalgröße zu entwerfen und herzustellen. Dank einer Topologieoptimierung, die Strukturen und Formen der Biologie nachahmt, geschieht dies bei deutlich minimiertem Materialeinsatz, ohne die Qualität zu beeinträchtigen.

Dass sich Industrialisierung und Geometriefreiheit beim Bauen mit additiven Methoden vereinen lassen, demonstriert Christian Wiesner von der Additive Tectonics GmbH. Als radikal nachhaltig erweist sich dafür die Selective Cement Activation, kurz SCA-Technologie. Mit dem eigenentwickelten Material Econit, einem Magnesiumoxidchlorzement, der unter anderem härter ist als herkömmlich verwendeter Zement und bezüglich Energiebilanz sowie weiterer Eigenschaften in Sachen Nachhaltigkeit punktet, will das Unternehmen ein skalierbares industrielles additives Fertigungssystem entwickeln, mit dem individuelle Bauelemente hoch automatisiert und in höchster Qualität hergestellt werden können. Erprobt wird das System unter anderem für eine rund 3.000 m² große Fassade mit etwa 650 Paneelen, die alle verschiedene Formen aufweisen.

Das neue Forum AM in Bauwesen & Architektur am 23. Juni 2021 ist Teil des digitalen Rapid Tech 3D- Fachkongresses. Ebenfalls neu auf der Agenda steht das Forum Neues aus AM am 22. Juni. Darüber hinaus laden am 22. bzw. 23. Juni die bewährten Sessions Automobil & Mobilität; Luftfahrt; Medizin-, Zahn- & Orthopädietechnik; Software, Prozesse & Konstruktion; Werkzeug-, Modell- & Formenbau; AM Wissenschaft sowie das Fraunhofer-Forum Kompetenzfeld Additive Fertigung ein.

gk