Wenn Beton keine Schalung braucht
Es braucht keine Schalungen, um effizient Betonelemente herzustellen. Zumindest dann nicht, wenn das Verfahren angewandt wird, das ein interdisziplinäres Team aus Architekten und Baumaterialspezialisten der ETH Zürich entwickelt hat.
Wie das Online-Magazin "ETHLife" berichtet, setzt das sogenannte Smart Dynamic Casting setzt ganz auf digitale Entwurfsprozesse und robotergestützte Funktionsverfahren. Dazu wird für die Produktion der Bauelemente ein 60 Zentimeter langes Metallrohr gefüllt, das am Arm eines Industrieroboters befestigt wird. Ist die Betonfüllung nach rund zwei Stunden stabil genug, bewegt der Roboter seinen Arm in einer entsprechend programmierten vertikalen Richtung. Die Geschwindigkeit richtet sich dabei nach dem Härtegrad der Masse im Rohr. Dieses gleitet langsam nach oben und zieht den Beton - sobald er sein Eigengewicht tragen kann - in die gewünschte Form. Weil Beton aber nicht gleichmässig aushärtet, ist das Timing besonders wichtig was das befüllen des Rohrs anbelangt. Um dieses zu gewährleisten, entwickelten die Forscher ein besonderes Messverfahren: Bevor das Rohr gefüllt wird, werden Materialproben genommen und deren Konsistenz bestimmt. Erst wenn die Probe einem bestimmten Druck standhalten kann, beginnt der Roboter mit der Arbeit.
Nebst einem perfekten Timing, sind allerdings auch noch Zusatzstoffe nötig, um den Zeitverlauf der Aushärtung sowie das Verformungs- und das Fliessverhalten beeinflussen zu können. Wie das die einzelnen Chemikalien zusammenspielen, wird zurzeit noch vertieft untersucht. Sollten diese Forschungen erfolgreich sein, bedeutet dies für das Smart-Dynamic-Casting-Verfahren, dass es auch industriell machbar ist, zudem eröffneten sich weitere Anwendungsmöglichkeiten.
Die neuartige Methode hat laut "ETHlife" "das Potenzial, eine nachhaltige, abfallarme Bautechnik zu werden, die digitale Entwurfs- und Fabrikationsprozesse mit den neuesten Erkenntnissen der Materialwissenschaften verbindet." (mai)
