Fließfertigung von variablen gekrümmten Modulen für dünnwandige Schalenkonstruktionen aus Beton

Abstract

Dünne Betonschalen ermöglichen eine erhebliche Materialeinsparung. Die herkömmlichen Herstellungsmethoden von Betonschalen, die auf der Betonage in einer Schalung basieren, sind jedoch aus heutiger Sicht unwirtschaftlich. Der modulare Ansatz kann den Schalenbau deutlich kosteneffizienter machen, insbesondere, wenn Module mit einem hohen Automatisierungsgrad gefertigt werden. Das laufende Projekt „Schalungsfreie Fließfertigung adaptiver Tragstrukturen aus variablen Rahmenelementen – ACDC and beyond“ zielt darauf ab, einen Ansatz für die vollautomatische Herstellung von Betonschalenmodulen mit variabler Geometrie zu entwickeln. Besonderes Augenmerk gilt dabei der Bewehrung der Module, die mittels automatisierter Verlegung von Carbongarnen erfolgt. Die Konturen der Module werden mit hochduktilem Beton (engl.: Strain-Hardening Cementitious Composite, SHCC) 3D-gedruckt. Dieser Aufsatz stellt die im Rahmen des Projekts erzielten Ergebnisse vor und gibt einen Überblick über die laufenden Arbeiten, zu denen die Herstellung nicht planarer Module, die Einführung von Nachbearbeitungstechniken und die Verbesserung der Nachhaltigkeit der Technologie gehören.