Innobau 3D

Das Forschungsvorhaben hat für die beiden 3D-Drucktechniken Extrusion und Partikelbettdruck die Entwicklung neuer Druckmaterialien mit regional verfügbaren Ausgangsstoffen inkl. grober, leichter und rezyklierter Gesteinskörnung sowie die Optimierung der Zugtragfähigkeit für tragende Bauteile mit multiplen Funktionalitäten zum Ziel.

Hierbei stellt die Verwendung Wasser saugender Körnungen (rezyklierte und leichte Gesteinskörnungen) eine besondere Herausforderung dar. Im Zuge der Untersuchungen der Druckmaterialien werden darüber hinaus die mechanischen und dämmenden Eigenschaften bei Verwendung regionaler Ausgangsstoffe optimiert. Hierbei sollen die technischen Grenzen bzgl. Materialfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit bei gleichzeitig ausreichender Förder-/ Druckbarkeit und Formstabilität der neuen Druckmaterialien aufgezeigt und herausgearbeitet werden. Ein besonderes Augenmerk wird im Rahmen eines eigenen Arbeitspakets auf die Optimierung der Zugtragfähigkeit der neu entwickelten Druckmaterialien gelegt, da erst durch eine ausreichende Zugtragfähigkeit des Materials und der daraus gedruckten Bauteile eine Verwendung für tragende Strukturen im Bauwesen möglich wird. Mit den neu entwickelten Druckmaterialien werden anschließend für beide Druckverfahren u.a. mit Hilfe von Formfindungsalgorithmen und kraftflussorientierter Formen neue Bauteil- und Tragstrukturen für 3D-gedruckte tragende Bauteile entwickelt. Dies umfasst auch die Modellierung des Tragverhaltens unter Berücksichtigung der Randbedingungen aus dem Druckprozess sowie die Entwicklung geeigneter Prüfverfahren zur Qualitätssicherung (auf Bauteilebene). Weiterhin erfolgt die Ableitung von Bemessungsansätzen zum Nachweis der rechnerisch anzusetzenden Tragfähigkeit. Gemeinsam mit den beiden Verbundpartnern sollen am Ende des Projekts zwei Demonstratoren entwickelt und erstellt werden.