Revolutionärer 3D-Betondrucker

Förderschnecke von Van Beek im Einsatz in einem revolutionären 3D-Betondrucker

Die Technische Universität Eindhoven (TU/e) hat in den letzten Jahren häufig mit dem 3D-Druck von Beton für Schlagzeilen gesorgt. Gemeinsam mit der Bauwirtschaft erforscht die Universität Möglichkeiten, wiederverwendbare Betonprodukte zu drucken. So wurde 2017 mithilfe eines revolutionären 3D-Betondruckers eine neue Fahrradbrücke gebaut, und im vergangenen Sommer wurde in Nimwegen die längste 3D-gedruckte Fußgängerbrücke der Welt (28 Meter) aus Beton errichtet. Hinter den Kulissen arbeitet Zeeshan Yunus Ahmed, Forscher an der TU/e, am nächsten Schritt: dem 3D-Druck von Stahlbeton. Für die Entwicklung eines Prototyps entschied sich das Forschungsteam von Ahmed für eine Förderschnecke und das Know-how von Van Beek.

Bewehrung von Beton

Beton ist ein sprödes Material, das viel Druck, aber wenig Zugkraft aushalten kann. Um Rissbildung zu verhindern, ist es daher wichtig, den Beton mit Betonstahl zu bewehren. Dadurch wird verhindert, dass das Fundament bei einem Erdbeben oder bei Bodensenkungen reißt. Der in 3D-Druckern verwendete Zement ist derzeit größtenteils nicht bewehrt und daher für den Bau von großen oder hohen Gebäuden ungeeignet. „Bewehrung ist notwendig, um Beton zusammenzuhalten, aber mit einem Betondrucker ist das nicht möglich. Aus diesem Grund mischen wir dem Zement spezielle Fasern bei, die dem Beton die für ein solides Gebäude erforderliche Formbarkeit verleihen. Gleichzeitig halten die Spezialfasern den Beton zusammen, damit er nicht reißt“, erklärt Ahmed.

Know-how

Faserverstärkter Beton erfordert eine neue Art von Betondrucker. Ahmed suchte nach einer Möglichkeit, den Beton zu dosieren, einer der wichtigsten Voraussetzungen für einen 3D-Drucker. Besonders im Fall von Stahlbeton, wobei eine optimale Dosierung des Zements die Festigkeit von Stahlbeton gewährleistet. Der Forscher entschied sich für die Förderschnecken von Van Beek: „Van Beek verfügt über umfangreiches Know-how auf dem Gebiet von Förderschnecken. Van Beek war sofort begeistert und äußerst behilflich, interessiert und motiviert, einen Innovationsbeitrag zu leisten“. Joram van der Heijden, Vertriebsingenieur bei Van Beek, war ebenfalls erfreut, dass die TU/e sich an Van Beek gewandt hat: „Es ist uns sehr wichtig, unser Wissen für industrielle Neuerungen zur Verfügung zu stellen. Wir sind daher gerne bereit, uns an Projekten von Bildungseinrichtungen zu beteiligen.“

Der nächste Schritt

Neben der fertiggestellten 3D-gedruckten Fahrrad- und Fußgängerbrücke arbeitet der Bausektor derzeit auch an 3D-gedruckten Gebäuden. Dennoch scheint der großflächige Einsatz von 3D-Betondruckern im Baugewerbe vorläufig noch Zukunftsmusik zu sein. „Die Forschungsarbeiten nehmen viel Zeit in Anspruch. Eigentlich haben wir gerade erst angefangen. Mit Beton wird seit Jahrhunderten gebaut, Stahlbeton wird sogar seit mehr als 150 Jahren verwendet. Wir beschäftigen uns erst seit etwa fünf Jahren mit dieser neuen Form des Bauens mit 3D-Betondruckern.“

Jetzt, wo der Prototyp des neuen 3D-Beton-Druckers der TU/e fast fertig ist, ist es Zeit für den nächsten Schritt: die Zusammenarbeit mit der Bauindustrie. Auch in dieser Hinsicht kann Van Beek mit seinem Know-how eine Rolle spielen.

 

van Beek

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