Der dünnwandige Beton-3D-Druck stellt ein digitales Fertigungsverfahren dar, das die schalungslose Herstellung geometrisch komplexer und lastoptimierter Betonbauteile ermöglicht. Die Technologie bietet Potenziale zur Reduktion von Materialverbrauch und Umweltwirkungen, erfordert jedoch angepasste konstruktive und bemessungstechnische Konzepte.
Die Publikation behandelt systematisch Fragestellungen zu Druckgeometrie, Bewehrungs- und Vorspanntechnologien sowie erste Ansätze zur statischen Bemessung. Anhand von Pionierprojekten und Prototypen werden konstruktive Details und Wirkungsmechanismen untersucht und durch experimentelle Versuche validiert. Die Ergebnisse zeigen baupraktische Anwendungen, unter anderem in Stahlbetondecken und filigranen Fassadenbauteilen, mit nachweisbaren Materialeinsparungen.
Darüber hinaus gibt die Veröffentlichung Auskunft über bereits realisierte Projekte des Instituts für Tragwerksentwurf, in denen der Beton-3D-Druck erfolgreich eingesetzt wurde, unter anderem bei der Tiefgarage Nördlingen sowie beim Werkhof Bludenz. Diese Projekte dienen als baupraktische Referenzen und belegen die Anwendbarkeit der Forschungsergebnisse.

Zur Publikation:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bate.70063

Digitale Verfahren wie der dünnwandige Beton-3D-Druck ermöglichen seit einiger Zeit die Herstellung geometrisch komplexer Bauteile aus Beton. Durch die schalungslose Herstellung last- und materialoptimierter Bauteile kann die Technologie eine maßgebende Rolle bei der Entwicklung und Fertigung effizienter Betonbauteile übernehmen. Eine einheitliche Vorgehensweise zum Umgang mit Materialeigenschaften und Bemessung liegt jedoch nicht vor. Durch Forschung über Druckgeometrie und Konstruktion, Bewehrungstechnologie sowie erste Schritte zur statischen Bemessung soll die Herstellung von optimierten Bauteilen gewährleistet werden. Anhand des Entwurfs von Pionierprojekten und Prototypen erfolgt die Grundlagenermittlung über konstruktive Details und Wirkungsmechanismen bis hin zur Ausführungsreife. Begleitend zur theoretischen Bearbeitung erfolgt stets eine experimentelle Validierung. Durch den Einsatz innovativer dünnwandiger Schalungskörper kann in Stahlbetondecken eine bedeutende Menge an Beton und Bewehrungsstahl eingespart werden. Bewehrungs- bzw. Vorspanntechnik sowie printtechnologische Innovationen ermöglichen die Fertigung von filigranen Fassadenpaneelen. Die Forschungsergebnisse zeigen anhand der baupraktischen Anwendungen deutlich, dass der Beton-3D-Druck in wirtschaftlicher Art und Weise zur Reduktion von Materialverbrauch und Umweltwirkung von Bauteilen beitragen kann.

Autoren:
David Gierlinger, Georg Hansemann, Robert Schmid, Andreas Trummer, Stefan Peters

Zur Publikation:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/bate.70063