Der 3D-Beton-Drucker von oben

An der Technischen Universität Eindhoven wurde im Oktober 2015 ein 3D-Drucker für Beton in Betrieb genommen. Das Gerät mit den beeindruckenden Maßen von 11 x 5 x 4 Metern soll komplette Betonfertigteile wie Wände inklusive feiner Details „drucken“.

Der gigantische 3D-Drucker erinnert auf den ersten Blick an einen Laufkran, wie man ihn aus Werkstätten oder Industriehallen kennt: Auf zwei Schienen in über vier Metern Höhe läuft eine Art Doppelbalken aus Stahl, an dem sich die Haltevorrichtung für den Druckkopf befindet. Der Druckkopf wird über einen Schlauch mit dem zähflüssigen Beton versorgt und kann auf- und abbewegt werden. So ist dreidimensionales Bauen möglich, jeder Punkt innerhalb des Bauraums kann vom Druckkopf erreicht werden.

Der Beton wird schichtweise aufgetragen

Neue Möglichkeiten für den Betonbau

Schon jetzt steht fest, dass sich dabei neue Möglichkeiten für den Fertigteilbau ergeben. Durch das schichtweise Auftragen des Betons können feine Details realisiert werden („bis zur Größe einer Erbse“ freut sich Prof. Salet). Es soll aber auch möglich werden, verschiedene Materialien in einem Arbeitsgang z. B. in einem Wandelement zu vereinen: Schallisolation auf der Innenseite, tragender Beton in der Mitte und eine schmutzabweisende Beschichtung außen. Außerdem planen die Niederländer, drahtlose Funksensoren in die Bauteile zu integrieren, z. B. zur Temperaturmessung.

Der Druckkopf mit Zuleitung

Am Anfang steht die Grundlagenforschung

Momentan arbeitet das Team von Prof. Salet aber noch an den Grundlagen der neuen Betonbautechnik. Eine Herausforderung ist beispielsweise, eine neue Schicht Beton aus dem Druckkopf erst dann auf die darunterliegende Schicht aufzutragen, wenn diese tragfähig genug ist. Gleichzeitig muss die Schicht unten aber auch noch feucht sein, damit sich beide Schichten verbinden.

Die Forscher in Eindhoven um Professor Theo Salet (Lehrstuhls für Beton-Strukturen) und dem Doktoranden Rob Wolf haben aber noch genug Zeit für ihre Experimente: Sie werden innerhalb der nächsten fünf Jahre im Rahmen des 3D Concrete Printing (3DCP) Projekts mit dem 3D-Printer arbeiten. Das Projekt wird mit insgesamt 650.000 EUR von zehn verschiedenen Unternehmen und Universitäten gefördert.

Video: Der Aufbau des 3D-Druckers im Zeitraffer

Weitere Informationen: TU Eindhoven

Fotos: Rien Meulman