3D Pioneers Challenge 2023: Sonderforschungsbereich AMC in der Finalrunde Projekt zur automatisierten Platzierung von Faserbewehrung

Mit einem Verfahren zur Integration von individualisierter Faserverbundbewehrung in 3D-gedruckten Betonbauteilen hat es der Sonderforschungsbereich TRR 277 Additive Manufacturing in Construction (AMC) von TU Braunschweig und TU München in die Finalrunde der 3D Pioneers Challenge 2023 geschafft. Am internationalen Design-Wettbewerb für additive Fertigungsverfahren und Advanced Technologies hat sich der AMC mit dem Projekt „Force Flow oriented Fibre Placement for Additive Manufacturing in Construction“ beteiligt.

Individualisierte Faserverbundbewehrung wird in 3D-gedruckten Betonbauteilen integriert. Bildnachweis: Stefan Gantner/TU Braunschweig

Um Zugkräften zu widerstehen, benötigt Beton eine Bewehrung. Bislang wurde das Problem der Integration der Bewehrung dadurch gelöst, dass eine Form gedruckt, manuell mit Stahl verstärkt und mit herkömmlichem Beton ausgegossen wurde. Dieser Prozess ist immer noch arbeitsintensiv, strukturell ineffizient und schränkt die geometrischen Freiheitsgrade ein.

Das Problem kann durch die automatisierte Platzierung der Faserbewehrung gelöst werden, wie sie von den Wissenschaftlern Stefan Gantner, Philipp Rennen, Tom Rothe, Prof. Christian Hühne und Prof. Norman Hack im Projekt erforscht wird. Die Fasern werden von einem Roboter entsprechend dem Kraftfluss auf die gedruckte Wand aufgebracht, anschließend mit einer dünnen Spritzbetonschicht überzogen und in einem automatisierten Prozess geglättet. Da die Faserbewehrung nicht korrosionsanfällig ist, kann die erforderliche Betonüberdeckung von drei Zentimetern auf wenige Millimeter reduziert werden, wodurch zusätzliches Material eingespart wird.

Das Projekt wird auf der Rapid.Tech 3D vom 9. bis 11. Mai ausgestellt. Die Preisverleihung findet am 10. Mai in der Messe Erfurt statt.