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3D-Druck mit Beton – Fast Complexity-Projekt der ETH Zürich

3D-Druck mit Beton – Projekt der ETH Zürich
Fast Complexity

Beton muss effizienter genutzt werden. Eine Ressourceneffiziente Verarbeitung ist der Ansatz, den das Team um Prof. Dr. Benjamin Dillenburger (Digital Building Technologies) mit seinem 3D-Druck verfolgt.

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.

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Foto: Axel Crettenand, Digital Building Technologies © ETH Zürich

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.

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Detail. Foto: Andrei Jipa, Digital Building Technologies © ETH Zürich

Diese Methode demonstrierten die Wissenschaftler der ETH Zürich mit einem hoch optimierten Prototyp einer vorgespannten Strukturplatte.

A plastic house!

Dynamische Steuerung des 3D-Drucks

Das innovative Verfahren ermöglicht die dynamische Steuerung der Abbindegeschwindigkeit des 3D-gedruckten Betons.

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Der 2 m2 große Plattenprototyp wird mit Spanngliedern zusammengebaut. Foto: Axel Crettenand, © ETH Zürich

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.

Zweites Leben dank 3D

Radikal neue Ästhetik

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Implementierung einer radikal neuen Ästhetik bei Platten mit Funktionsmerkmalen auf Ober- und Unterseite.

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Fertigungsaufbau im Robotic Fabrication Laboratory der ETH Züirch. Foto: Ana Anton, Digital Building Technologies © ETH Zürich

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

3D printed zero waste skirt


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)

Zum 3D-Druck Thema finden Sie noch mehr auf md-mag.com

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