Beton ist für 8 % unseres globalen CO2-Fußabdrucks verantwortlich. Mehr denn je ist es unerlässlich, Beton effizienter zu nutzen. Mit Optimierungsalgorithmen kann man komplexe Gebäude entwerfen, die weniger als die Hälfte der Betonmenge verbrauchen.
Die bisherigen verfügbaren Fertigungstechnologien sind allerdings begrenzt: Mit den herkömmlichen Schalungslösungen können nur vordefinierte Geometrien mit begrenzter Anpassbarkeit erstellt werden.
Geometrische Präzision mit 3D-Druck
Um dieses Problem anzugehen, entwickelte das Team um Prof. Dr. Benjamin Dillenburger (Digital Building Technologies) die automatisierte Lösung ‚Fast Complexity‘, die die Herstellungsgeschwindigkeit des 3D-Drucks mit der geometrischen Präzision wiederverwendbarer 3D-gedruckter Schalungen kombiniert.
Diese Methode demonstrierten die Wissenschaftler der ETH Zürich mit einem hoch optimierten Prototyp einer vorgespannten Strukturplatte.
Dynamische Steuerung des 3D-Drucks
Das innovative Verfahren ermöglicht die dynamische Steuerung der Abbindegeschwindigkeit des 3D-gedruckten Betons.
Durch eine digitale Kontrolle der Materialeigenschaften kann ‚Fast Complexity‘ den flüssigen Beton extrudieren.
Er ahmt die komplexe Oberfläche der Schalung perfekt nach, so dass für den schnell abbindenden Beton keine zusätzliche Schalung für die obere Struktur benötigt wird.
Radikal neue Ästhetik
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Implementierung einer radikal neuen Ästhetik bei Platten mit Funktionsmerkmalen auf Ober- und Unterseite.
Darüber hinaus umfasst das Verfahren weniger digitale Herstellungsprozesse, erfordert weniger Handarbeit und ist im Vergleich zu alternativen Herstellungsverfahren für maßgeschneiderte Platten nach dem Stand der Technik ressourceneffizienter.
Basierend auf diesen Überlegungen zielt ‚Fast Complexity‘ darauf ab, ein vielfältigeres Repertoire kontextualisierter Entwurfslösungen in realen Gebäuden zu ermöglichen.
Sehen Sie sich hier ein Video zum Projekt an
Team
Ana Anton, Andrei Jipa, Prof. Benjamin Dillenburger (Digital Building Technologies)
Lex Reiter (Physical Chemistry of Building Materials)
Technische Unterstützung: Eleni Skevaki, Yoana Taseva, Tobias Hartmann, Matthias Bernhard, Pietro Odaglia (Digital Building Technologies)
Philippe Fleischmann, Andreas Reusser, Achilleas Xydis (ETH Zürich)
Stefan Miesel (BASF Master Builders Solutions)
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