Österreich

Neue Dimensionen für den Hochbau durch 3D-Betondruck

Fachkongress soll über neue oder überarbeitete Baustandards beraten.

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Das Zusammenspiel von Material, patentierter Roboter-Druckdrüse und Software funktioniert, anwendbare Baustandards hingegen fehlen noch.

Technisch ist der 3D-Betondruck von einem Spin-Off der Universität Innsbruck ausgereift. Das Zusammenspiel von Material, patentierter Roboter-Druckdrüse und Software funktioniert. Ein großer Baustoffhersteller ist als Industriepartner eingestiegen. Bevor die Entwicklung von Incremental 3D GmbH im Hochbau verwendet werden kann, braucht es für den 3D-Betondruck anwendbare Baustandards, um beispielsweise die Qualität des Schichtverbunds für gewisse Funktionen überprüfen zu können.

Am 2. Fachkongress Industrie 4.0, Future Standards Now! am 14. März 2018 von Austrian Standards wird beraten, welche Standards rasch gebraucht werden, um den internationalen Einsatz der heimischen Innovation zu beschleunigen.

"Der Trick ist es, den Beton rasch ansteifen zu lassen und den richtigen Zeitpunkt zu erwischen, an dem der Beschleuniger dazukommt, damit die Konsistenz des Betons gleich nach Austritt aus der Düse zäh genug wird, um wiederum neue zentimeterdicke Schichten ohne Verschalung tragen zu können", erklärt der Forscher und Incremental-3D-Gesellschafter Georg Grasser stolz am ABB-Roboter seine Entwicklung, die am Institut für experimentelle Architektur, Abteilung Hochbau, an der Universität Innsbruck begonnen hat.

Kreative architektonische Ideen einbetonieren
Beton ist das meist eingesetzte Baumaterial. Beton ist billig, verfügbar, frei formbar und homogen. Der 3D-Druck könnte bald auch für die Bauindustrie eine Standardlösung sein, um bei niedrigen Kosten geringe Stückzahlen an Bauteilen zu produzieren, zum Beispiel Wand- oder Fassadenelemente speziell für ein Objekt, wie es sich ein Architekt erträumt. Gleich, ob vorgefertigt oder direkt auf der Baustelle, das Verfahren ermöglicht es, kreative Ideen einzubetonieren. Und das ohne Verschalung, die oft gerade verlaufende, durchgehende Wandstärken mit sich bringt, auch an Stellen, wo diese gar nicht gebraucht werden. Für Architekten bringt das 3D-Betondruckverfahren neue künstlerische Freiräume.

Sicherheits- und Qualitätsstandards, standardisierte Prüfverfahren notwendig
Seit 2015 wird am Spin-Off der Uni Innsbruck mit mittlerweile mehr als zehn Mitarbeitern am 3D-Betondruck geforscht. Der Beton muss gleich, nachdem er aus der Düse des Roboters austritt, eine hohe Festigkeit erreichen. Die Schichten müssen sich gut verbinden. Nur, was ist eine fest verbundene Schicht? Wer definiert die Spezifikationen, anhand derer man den im 3D-Druck verbauten Beton als sicher, dicht oder gar wärmedämmend qualifizieren kann? Damit der Beton-3D-Druck auch im Hochbau verwendet werden kann, braucht es rasch standardisierte Prüfverfahren, die diese Fragen so beantworten können, dass 3D-Beton auch zum Einsatz kommen kann. "Die Experten sind gefordert, bei Austrian Standards rasch z.B. Materialstandards zu definieren, in welcher Qualität etwa der Schichtverbund für gewisse Funktionen hergestellt werden muss", sagt Georg Grasser von Incremental.

Standards entlasten damit den Gesetzgeber. Noch ist nicht klar, ob in den zuständigen Arbeitsgruppen bei Austrian Standards bestehende Standards überarbeitet oder neue entwickelt werden müssen. "Baustandards werden wie andere am besten gleich auf europäischer Ebene entwickelt und adaptiert", sagt Karl Grün, Director Standards Development bei Austrian Standards. "Das bietet die Chance, dass sich heimische Innovationen auch international rasch durchsetzen können." Der Wettlauf hat begonnen. Nicht nur an der Uni Innsbruck, auch an der TU Dresden wird zurzeit intensiv an schalungsfreien Bauverfahren geforscht.

In den baurelevanten Arbeitsgruppen bei Austrian Standards entwickeln Experten aus Forschung, Industrie sowie Anwender, also Bauingenieure und Architekten, die bereits geltenden Sicherheits- und Qualitätsmerkmale weiter oder einigen sich im Konsens auf neue Standards. Die Überlegungen zur Berücksichtigung der neuen 3D-Betondruckverfahren zur Anwendung im Hochbau stehen erst am Anfang.

Am Fachkongress Industrie 4.0, Future Standards Now! am 14. März 2018 können die Teilnehmerinnen und Teilnehmer von Praxisbeispielen lernen, wie sich aus erfolgsträchtigen Kooperationen mit Start-Ups unter Berücksichtigung kommender Standards Zukunftsstrategien und neue Geschäftsmodelle entwickeln lassen. Andere Themen werden Lösungen für die Produktionsdatensicherheit aus der Industriepraxis sein, um agile Fertigung zu ermöglichen sowie die notwendigen politischen Weichenstellungen für Industrie 4.0 in Österreich. (pts)