3D-Druck / Additive Fertigung
Prozess- und baustofftechnologische Beratung, Begleitung bei Planung und Ausführung sowie bei bauaufsichtlichen Zulassungen
Die additive Fertigung (häufig als 3D-Drucken bezeichnet) ist eine neue Bautechnik, die es ermöglicht, Gestaltungs- und Bauelemente für den Innen- und Außenbereich sowie ganze Bauteile oder Bauwerke (aus Beton, aber auch anderen Materialien) herzustellen. Neben dem hohen Automatisierungsgrad zeichnet sich diese Bautechnik dadurch aus, dass keine Schalung benötigt wird. Dies ermöglicht eine wesentlich größere Form- und Gestaltungsfreiheit als bei konventionellen, schalungsgebundenen Herstellungstechniken. Je nach gewünschter Geometrie und Detailausführung kommen unterschiedliche digitale Fertigungsverfahren in Frage (Partikelbett-, Extrusions- und Spritzverfahren).
Die Anwendung dieser innovativen Bautechnik ist derzeit noch nicht über technische Baustimmungen oder anerkannte Regeln der Technik geregelt (betrifft das Bauprodukt, die Bauart und das Bauverfahren), so dass die Umsetzung von Bauprojekten i.d.R. eine Zustimmung im Einzelfall (ZiE) erfordert.
Unser Leistungsangebot umfasst:
- Beratung zur Prozesstechnologie (Auswahl eines geeigneten Fertigungsverfahrens, Partner, Standort etc.)
- Material- und betontechnologische Beratung (Auswahl / Entwicklung geeigneter Materialien für den 3D-Druck / die digitale Fertigung)
- Planung und Erstellung von Prüfkonzepten zur Ermittlung der charakteristischen Material- und Bauteileigenschaften
- Beratung während der Planungs- und Ausführungsphase (Berücksichtigung der teils richtungsabhängigen Materialeigenschaften 3D-gedruckter Bauteile, Begleitung der Ausführung)
- Gutachterliche Begleitung und Unterstützung bei bauaufsichtlichen Zulassungen inkl. Entwicklung der entsprechenden Konzepte (nach Bedarf).
Publikationen:
- Mechtcherine, V.; Fataei, S.; Bos, F.P.; Buswell, R.A.; da Silva, W.R.; Keita, E.; Krauss, H.-W.; Lowke, D.; et al.: Digital fabrication with cement-based materials: underlying physics. Chapter 3 in: State-of-the-Art-Report of RILEM TC 276-DFC, Springer, 2022.
- Kloft, H.; Krauss, H.-W.; Hack, N.; Herrmann, E.; Neudecker, S.; Varady, P.; Lowke, D.: Influence of process parameters on the interlayer bond strength of concrete elements additive manufactured by Shotcrete 3D Printing (SC3DP). Cement and Concrete Research, vol. 134, pp. 106078, 2020.
- Krauss, H.-W.; Nolte, N.; Budelmann, H.; Kloft, H.; Lowke, D.: Additive Fertigung mit Beton—Herausforderungen und Lösungswege am Beispiel des SC3DP-Verfahrens. In: 20. Ibausil, Weimar, 8 Seiten, 2018.
- Nolte, N.; Varady, P.; Krauss, H.-W.; Lowke, D.: Schichtenverbund bei der additiven Fertigung—Einflussgrößen und Verfahrensvergleich. In: 20. Ibausil, Weimar, 8 Seiten, 2018.
- Nolte, N.; Heidmann-Ruhz, M.; Krauss, H.-W.; Varady, P.; Budelmann, H.; Wolter, A.: Entwicklung von Spritzbetonrezepturen mit steuerbaren Eigenschaften für die robotergestützte additive Fertigung von Betonbauteilen. In: Spritzbetontagung Alpbach, Österreich, 2018.
Ansprechpartner
Prof. Dr.-Ing. Dirk Lowke
| Telefon | + 49 531 180589-20 |
| lowke@lowke-ing.de |
Dr.-Ing. Hans-W. Krauss
| Telefon | + 49 531 180589-12 |
| Mobil | + 49 151 10624864 |
| krauss@lowke-ing.de |
Referenzen
Prof. Dirk Lowke ist Mitglied im Vorstand des DFG Sonderforschungsbereichs TRR 277 und erforscht dort die Grundlagen des großformatigen 3D-Drucks im Bauwesen.
Transfer der Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in die Baupraxis, mit dem Ziel, spezifische 3D-Druckverfahren in reale Anwendungen zu etablieren, in Kooperation mit Industriepartnern.