Förderung der Forschung zum 3D-Druck im Bauwesen der TU Braunschweig und TU München verlängert

Die traditionellen Bauprozesse stellen heutzutage längst nicht mehr die optimale Herangehensweise für die Schaffung von neuen Gebäuden dar. Angesichts der übermäßigen Materialverwendung, der starken Belastung der Umwelt und der stagnierenden Produktivität wird zunehmend nach neuen Möglichkeiten für den Bausektor Ausschau gehalten. Zudem müssen Alternativen gefunden werden, auf eine effizientere Art und Weise mehr Wohnraum zu schaffen, um der Wohnungsknappheit entgegenzuwirken. Außerdem ist der Bausektor verantwortlich für einen großen Teil der CO2-Emissionen und den hohen Verbrauch von Ressourcen. Aus der Gesamtproblematik folgt die Notwendigkeit einer Optimierung der Bauprozesse auf eine Weise, auf die mehr Infrastruktur und Wohnräume geschaffen werden und zugleich der Materialverbrauch und CO2-Ausstoß reduziert wird. Vor diesem Hintergrund haben die Technische Universität Braunschweig und die Technische Universität München (TUM) einen Sonderforschungsbereich Transregio 277 gegründet, der den Namen „Additive Manufacturing in Construction“ (AMC) trägt. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat nun beschlossen, ihre Förderung der Forschung zum 3D-Druck im Bauwesen an den beiden Universitäten für weitere vier Jahre fortzuführen.

Der Verbund der TU Braunschweig und der TU München verfolgt das Ziel, die Forschung für 3D-Druckverfahren für ressourcenschonende, emissionsarme und wirtschaftliche Bauweisen, insbesondere für den Lehmbau und den Hochwasserschutz, voranzutreiben sowie neue zukünftige Perspektiven für die Baubranche (SFB/TRR277) zu entwickeln. All dies geschieht mit Blick auf die Nachhaltigkeit und Digitalisierung. Wissenschaftler*innen aus dem Maschinenbau und dem Bauwesen beschäftigen sich im Rahmen dessen mit der Untersuchung der Forschungsfragen zu digitaler Prozesssteuerung, Design, Werkstoffen, Modellierung, Verfahrenstechnik und Konstruktion.

3D-Druck im Bauwesen beim AMC (Bild: TU Braunschweig)

Die bisherige Förderung und die zweite Förderphase

In der bisherigen Periode von vier Jahren, in denen der Sonderforschungsbereich der beiden Universitäten von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt wurde, haben die Wissenschaftler*innen des AMC bereits viel erreicht. Sie schafften das Fundament und erfüllten die Bedingungen für die Anwendung des 3D-Drucks im Bausektor. Dazu zählte die Analyse unterschiedlicher Technologien der additiven Fertigung, der Möglichkeiten, den 3D-Druck in die Bauprozesskette zu integrieren oder die Bewehrung einzugliedern. Der weitere Verlauf der Förderung stellt die Erweiterung des Forschungsprogramms dar. In anderen Worten ausgedrückt, soll es dabei um die Entfaltung der „großen Wirkung“ der Technologie gehen. Genauer soll in den kommenden vier Jahren ein besonderes Augenmerk auf der energie- und emissionsärmeren Herstellung von Bindemitteln sowie der Reduktion von Bauteilmassen liegen, weil diese Aspekte insbesondere im Betonbau von großer Relevanz sind. Darüber hinaus soll Lehm als erdbasiertes Material ebenfalls in die Forschung innerhalb des geförderten Programms mitaufgenommen werden. In Bereichen wie dem des landschaftlichen Infrastrukturbaus sind diese neuen Prozesse äußerst vielversprechend.

Die Ergebnisse des AMC bergen großes Potenzial für den Bausektor und stellen einen Fortschritt in der Entwicklung hin zu einer umweltbewussteren Gesellschaft dar. Der Sprecher des Sonderforschungsbereichs, Professor Harald Kloft von der TU Braunschweig, betont die Bedeutung des 3D-Drucks mit den Worten:

,,Der 3D-Druck, auch additive Fertigung genannt, ist die digitale Schlüsseltechnologie für den Bausektor. Diese Technologie ermöglicht nicht nur den schichtweisen Aufbau von Bauteilen in dreidimensionaler Form wie beim üblichen 3D-Druck, sondern integriert nahtlos Material und Herstellungsprozess. Das bedeutet, dass wir Bauen neu denken: Mit welchem Material unter Anwendung welches 3D-Druckverfahrens kann man welches Bauteil am sinnvollsten herstellen? Damit eröffnen die digital gesteuerten additiven Fertigungsprozesse der Bauwirtschaft neue produktive und umweltverträgliche Bauweisen.“

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*Titelbildnachweise: TRR 277 AMC