Betonbau

Marvin Meyke,

Bits und Beton

Brücken, Wände oder ganze Häuser aus dem 3D-Drucker? Was wie Zukunftsmusik klingt, wird mit Hilfe von Robotern im Betonbau schon möglich. In einer alten Fabrikhalle in Norderstedt bei Hamburg möchte ein Start-up mit KUKA Robotern an der digitalen Zukunft des Städte- und Infrastrukturbaus bauen.

3D-Druck im Betonbau: Ein KUKA Roboter trägt mit gleichmäßigen Bewegungen aus einer Düse Spritzbeton auf den Gitterstahlkorb auf. © KUKA

"Der Roboter mit der Spritzbetondüse ist der Star unserer Anlage, das Team nennt ihn aufgrund seiner Ausmaße voller Respekt auch T-Rex", sagt Hendrik Lindemann. Er drucke gerade den Prototypen einer Brückenkappe, wie sie beispielsweise für eine Betonbrücke gebraucht würde. Aber auch Wände oder andere Elemente habe der Roboter im Repertoire – dass im 3D-Druckverfahren kein Teil aus der Produktion wie das andere sein müsse, mache die besondere Wirtschaftlichkeit des Verfahrens aus.

Lindemann ist studierter Architekt und Experte für digitale Fertigung. Und er ist mit Roman Gerbers, Niklas Nolte und Alexander Türk Co-Founder von Aeditive, dem Start-up, in einer alten Fabrikhalle Norderstedt bei Hamburg an der digitalen Zukunft des Betonbaus arbeitet.

"3D-Druck mit Spritzbeton gab es vorher in größerem Maßstab noch nicht. Die sonst gängigen Verfahren beruhen überwiegend auf Extrusion – also dem Ablegen von schmalen Frischbetonsträngen, aus denen dann Bauteile aufgebaut werden. Aus lokalen Rohstoffen gemischter und aus jedem beliebigen Winkel aufzutragender Spritzbeton eröffnet uns demgegenüber viele Vorteile. Zum Beispiel die Integration der Stahlbewehrung im laufenden Prozess", erklärt Aeditive-CEO Alexander Türk.

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Die Ziele des robotischen Verfahrens, das die Vier entwickelt haben: die Digitalisierung der Bauindustrie weiter voranzutreiben, dem Fachkräftemangel der Branche entgegenzuwirken, eine höhere Produktivität und dank optimiertem Energie- und Rohstoffeinsatz mehr Nachhaltigkeit beim Bauen zu erreichen.

In der Norderstedter Demonstrationsanlage des "Concrete Aeditor" genannten 3D-Druckers arbeiten zwei Roboter "Hand in Hand": Die vom ersten Roboter geführte, eigenentwickelte Spritzbetondüse arbeitet mit einem zweiten Roboter, der das parallele Rüsten des Baukörpers übernimmt. Zum Beispiel mit dem Einsetzen von Bewehrungselementen oder Leerrohren, aber auch Aussparungen für Fenster oder Luken kann der Roboter einrichten. Er ist ein multifunktionaler Allrounder mit einem integrierten Werkzeugwechselsystem, das auch das Glätten und Polieren des noch frischen und formbaren Betons übernimmt.

Tragende Teile produzierbar
"Wir sind mit unserem neuen automatisierten Verfahren in der Lage, sogar tragende Betonteile im 3D-Druck zu produzieren", sagt Hendrik Lindemann. Und das buchstäblich aus einem Guss. "Der Concrete Aeditor umfasst Produktions- und Material-Container sowie die Betonmischeinheit mitsamt der Wasser- und Energieversorgung und einer eigenen software-gestützten Steuerung. "So kann unsere Anlage immer nah bei ihren Bauaufträgen in Fertigteilwerken oder auf Baustellen sein", unterstreicht der Aeditive-Marktstratege Türk.

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