Image
Der aus Beton gedruckte Schwibbogen zeigt, dass nicht nur flache Bauteile gedruckt werden können
Foto: Susanne Viertel
Der aus Beton gedruckte Schwibbogen zeigt, dass nicht nur flache Bauteile gedruckt werden können

Beton

Weihnachtliches: 3D- Schwibbogen aus Beton gedruckt

Erzgebirgische Tradition trifft Zukunftstechnologie: Forschungsteam der TU Chemnitz und des Steinbeis-Innovationszentrums FiberCrete stellten mit Robotern Schicht für Schicht einen Schwibbogen aus faserbewehrtem Beton her.

Das Team des Forschungsbereichs „Leichtbau im Bauwesen“ am Institut für Strukturleichtbau der Technischen Universität Chemnitz fertigte den weltweit ersten Schwibbogen mittels 3D-Betondrucktechnologie. Der 120 cm breite, 60 cm hohe und 14 kg schwere Schwibbogen wurde in einem additiven Fertigungsverfahren mit Hilfe von 2 Robotern und auf Basis einer speziellen Rezeptur hergestellt.

Zwei Roboter übernehmen den 3D-Betondruck

In diesem etwas ungewöhnlichen Referenzbauteil eines Forschungsprojektes steckt das Knowhow langjähriger Forschung. Seit über 5 Jahren befasst sich der Bereich „Leichtbau im Bauwesen“ unter Leitung von Prof. Dr. Sandra Gelbrich mit der Entwicklung additiver Fertigungstechnologien zur effizienten Herstellung leichtbaugerechter Betonelemente mit Faserverstärkung.

„Dank der Unterstützung der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Sächsischen Aufbaubank und der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen konnten wir wichtige wissenschaftliche Grundlagen hinsichtlich Material- und Technologieentwicklung schaffen, die nun in mehreren anwendungsnahen Forschungsprojekten in die Praxis umgesetzt werden“, berichtet Gelbrich.

Basis für den 3D-Betondruck ist ein Komplex aus 2 Robotern. Der erste Roboter generiert den Materialaustrag über die Betonextrusion, wobei er durch die Nutzung verschiedener Düsen sehr flexibel sind. Die Betonfördereinheit besteht aus einer speziellen Mischpumpe und einer Förderschnecke mit Behälter. Der zweite Roboter kann durch den Einbau verschiedener Werkzeuge beispielsweise zum Fräsen, zum Verlegen von Fasersträngen oder für das Positionieren von Ankern genutzt werden.

Software zerlegt das Design in mehrere Schichten

Bevor die Roboter ans Werk gehen können, kommt im Rahmen der Fertigungsplanung eine spezielle Software zum Einsatz, mit der verschiedene Designvarianten fertigungsgerecht gestaltet werden können. „Mit dieser Software erfolgt die Erstellung und das parametrische Aufbereiten der Geometrien, die Zerlegung dieser Geometrien in Einzelschichten und die Bahnplanung für die Roboter. Darauf aufbauend werden die finalen Roboterbefehle abgeleitet“, erläutert Enrico Rudolph, Leiter der Arbeitsgruppe „Additive Leichtbautechnologien“ am Forschungsbereich „Leichtbau im Bauwesen“.

Steinbeis-Innovationszentrums FiberCrete entwickelte Betonrezeptur

Die Idee, Schwibbögen als Referenzbauteil zu drucken, setzen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gemeinsam mit dem Steinbeis-Innovationszentrums FiberCrete in Chemnitz um, das die geeignete faserbewehrte Betonrezeptur entwickelte. „Dabei kommt es auf die richtige Mischung an, die während der Förderung pumpfähig sein, aber nach dem Austrag schnell ansteifen muss, um den Aufbau mehrerer Schichten zu gewährleisten“, so Henrik Funke, Forschungs- und Entwicklungsleiter von FiberCrete.

Weitere Produktentwicklungen im Bereich 3D-Betondruck sind in Vorbereitung. Denn durch die Entwicklung automatisierter additiver Technologien zur effizienten Fertigung können wichtige Weichen für den Wandel der Baubranche in naher Zukunft gestellt werden.

Wir haben noch mehr für Sie!

Aktuelle Entwicklungen in der Branche, neue Maschinen und Anlagen, Tipps zur Betriebsführung und Erfahrungsberichte gibt es alle 14 Tage aus unseren Fachredaktionen direkt ins Postfach: nützlich, übersichtlich und auf den Punkt.
Melden Sie sich jetzt für unsere Newsletter an - schnell und kostenlos!
Asphalt & Bitumen Newsletter
 
Straßen- und Tiefbau Newsletter
 
Steinbruch und Sandgrube Newsletter
 
DSB – Die Schweizer Baustoffindustrie Newsletter
 
Wir geben Ihre Daten nicht an Dritte weiter. Die Übermittlung erfolgt verschlüsselt. Zu statistischen Zwecken führen wir ein anonymisiertes Link-Tracking durch.
Image

Archiv

... dass alte Stollen auch das Denkvermögen anregen können?

Der Bergbau im Erzgebirge ist leider schon seit langem Geschichte. Über viele Jahrhunderte prägte die untertägige Metallgewinnung die Industrie dieser abgelegenen Region im äußersten Südosten Deutschlands. Mit seiner Gründung im ausgehenden 15. Jahrhundert ist die Grube Markus Röhling in Annaberg-Buchholz eine der ältesten.

    • Archiv
Image

Sachsen

Leitfaden für mehr Wiederverwendung von Ausbauasphalt

Sachsens Umweltminister Thomas Schmidt hat gemeinsam mit dem Präsidenten der Industrie- und Handelskammer Chemnitz, Dr. h. c. Dieter Pfortner, vor der passenden Kulisse einer Straßenbaustelle in Chemnitz-Mittelbach den Leitfaden zur „Wiederverwendung und Verwertung von Ausbauasphalt“ vorgestellt.

    • Asphalt, Recycling, Regelwerke und Normen
Image

Vermessung, Straße, Bahn und Kanal

Infra-Tage und BIM-Prozesse

Die IB&T Software GmbH bietet mit Card 1 eine Lösung zum Planen von BIM-Verkehrswegen an. Auf den Infra-Tagen stellt das Softwareunternehmen aktuelle Entwicklungen vor: am 14. Mai in Chemnitz, am 21. Mai in Hannover und am 23. Mai 2019 in Heidelberg.

    • IT, Kanal- und Rohrleitungsbau, Straßenerhaltung
Image

Archiv

Letzter Abschnitt vor dem Baustart

Der finale Bauabschnitt der A 72 von Chemnitz nach Leipzig hat die letzte bürokratische Hürde genommen. Für den letzten, 7,2 km langen Abschnitt von Rötha zur A 38 im Süden Leipzigs gibt es laut Sächsischem Staatsministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr jetzt Baurecht.

    • Archiv