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Revolution im Baugewerbe: 3D-Drucker im Schwarzwald zeigt Zukunft des Bauens
Regional / Lesedauer: 4 min
In den letzten Jahren hat der 3D-Druck bereits in vielen Bereichen Einzug gehalten und für Aufsehen gesorgt. Nun erobert diese faszinierende Technologie auch das Baugewerbe. Dabei geht es jedoch nicht mehr nur um kleine und leichte Produkte oder Einfamilienhäuser, sondern um richtig große und schwere Bauteile wie Gartenmauern, Stützwände und sogar ganze Garagen. Mit beeindruckender Präzision und Effizienz werden diese Bauteile wie von Geisterhand gefertigt. In diesem Artikel werfen wir einen genaueren Blick auf die Anwendung des 3D-Drucks im großen Stil und untersuchen die verschiedenen Techniken, die dabei zum Einsatz kommen.
3D-Druck mit Bewehrung im Baugewerbe: Eine Weltpremiere
In einer Halle in Schramberg im Schwarzwald bietet sich dem Besucher eine spannende Kulisse. Während in der großen Halle viele Arbeiter der Firma Glatthaar Starwalls große Garten- und Infrastrukturwände herstellen, stehen am Ende der Halle ein paar Container, die von einem Zelt überspannt werden. Und in diesem Zelt arbeitet der weltweit erste 3D-Drucker Prototyp für große Betonbauteile.
Diese innovative Technologie verspricht eine Automatisierung der Fertigungsprozesse und eine ressourcenschonende Nutzung von Materialien. Und sie unterscheidet sich durch die Einarbeitung von Bewehrungen deutlich vom 3D-Druck, wie er bislang beim Bau von Häusern oder einfachen Mauern eingesetzt wird.
Von der Gartenmauer bis zum Hochwasserschutz
Der 3D-Druck, wie er hier kurz vor der Serienreife steht, hat im Baugewerbe viele Anwendungsbereiche. Beginnen wir im Kleinen. Gartenmauern, Sichtschutzwände und Hangabsicherungen sind nur einige Beispiele dafür. Doch der Einsatz von 3D-gedruckten Wänden beschränkt sich nicht nur auf den Gartenbau. Auch im Infrastrukturbau entlang von Verkehrswegen und im Hochwasserschutz finden sie immer mehr Verwendung. Der Klimawandel erfordert neue Lösungen, um Regenereignisse besser zu bewältigen.
Der 3D-Druck: Vorteile und Möglichkeiten
Der Einsatz von 3D-Druckern zur Herstellung von Gartenmauern bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Bauverfahren. „Einer der größten Vorteile ist die Möglichkeit, komplexe Designs und Formen zu realisieren, die mit konventionellen Baumaterialien schwer umsetzbar wären‟ erklärt Mark Biesalski von Glatthaar Starwalls. Durch den 3D-Druck können einzigartige und individuelle Elemtente geschaffen werden, die den persönlichen Vorlieben und Anforderungen der Kunden entsprechen. Die Digitalisierung auf dem Bau geht voran – vom digitalen Plan direkt zum fertigen Bauteil.
Der Druckvorgang – Tanz von Roboter 1 und Roboter 2
Bevor der eigentliche Druckvorgang beginnt, wird die Palette mit dem Bauteil in den Bauraum gefahren. Die gezeigte Technologie des 3D-Drucks im Bauwesen ermöglicht die Herstellung maßgeschneiderter, hochwertiger Bauteile. Der Prozess unterscheidet sich von herkömmlichen 3D-Druckverfahren, da hier auch strukturelle Bauteile mit Bewehrung produziert werden können.
Roboter 1 ist der eigentliche Druckroboter. Schicht für Schicht wird das Bauteil aufgebaut. Dieser Prozess ähnelt dem traditionellen Verfahren des Spritzbetons. Der Algorithmus hinter dem Druckvorgang sorgt dafür, dass die Bewehrung ordnungsgemäß eingespült wird. Aus diesem Grund erfolgt die komplexe Bewegung nicht nur von oben, sondern von allen Seiten, um eine gleichmäßige Verteilung der Bewehrung zu gewährleisten. Das Bauteil wird schichtweise aufgebaut, bis die gesamte Bewehrung eingebettet ist.
Der zweite Roboter, sorgt dafür, dass das Bauteil präzise auf den Millimeter genau bearbeitet wird, um die gewünschte glatte Oberfläche zu erreichen.
Die Druckzeit für ein Bauteil beträgt etwa 10 Minuten für eine Fläche von knapp zwei Quadratmetern und einer Dicke von 14 cm. Damit können pro Stunde etwa 14 Quadratmeter hergestellt werden.
Die Zukunft: Serienfertigung direkt auf der Baustelle
Der 3D-Druck hat das Potenzial, das Bauwesen nachhaltig zu verändern. Mit der weiteren Entwicklung von Technologien und Materialien werden immer größere und komplexere Bauteile möglich. Der Einsatz von 3D-Druckern im Bauwesen kann zu effizienteren und ressourcenschonenderen Bauprozessen führen. „Irgendwann werden die Drucker direkt auf den Baustellen stehen und die benötigten Teile just in time herstellen‟, erläutert Mark Biesalski. "Der großformatige 3D-Druck ist ein Meilenstein für einen ressourcenschonenden und effizienten Bau. Wir können Bauzeiten verkürzen und Bauprojekte schneller abschließen. Dies führt zu geringeren Kosten und einer Reduzierung der CO2-Emissionen“.
Herausforderungen und zukünftige Entwicklung
Obwohl die gezeigte Technologie bereits beeindruckende Ergebnisse liefert, stehen noch einige Herausforderungen bevor. Die Feinabstimmung der Qualität und Oberflächenglättung sind entscheidende Aspekte, um die hohen Qualitätsstandards von Fertigteilen zu erfüllen. Die Weiterentwicklung zielt darauf ab, diese Anforderungen zu erfüllen und den Prozess weiter zu optimieren.
Ein weiteres Ziel ist die Skalierung der Produktion. Das Ziel besteht darin, per Knopfdruck verschiedene Wandtypen in unterschiedlichen Formen und Größen herstellen zu können. Von kleinen Wänden bis hin zu großen, beeindruckenden Strukturen von 8 x 8 Meter großen Wänden.