Nachhaltiger 3D-Betondruck mit KARLOS: Die Zukunft des Bauwesens

Der Einzug des 3D-Drucks auf Baustellen markiert eine revolutionäre Entwicklung im Bauwesen, wie die Zusammenarbeit zwischen Putzmeister und STRABAG-Tochter ZÜBLIN eindrucksvoll zeigt. Die Unternehmen bündeln nach langjähriger Zusammenarbeit ihre Innovationskraft, um erstmals fertige und tragende Normalbetonwände für die neue Lagerhalle von STRABAG BMTI (Strabag Baumaschinentechnik International) im Stuttgarter Stadtteil Weilimdorf herzustellen.

Dies geschieht mithilfe des mobilen Betondruckers KARLOS, der weltweit einzigartig ist und bereits 2022 als Prototyp auf der BAUMA vorgestellt wurde. Das Ziel des Druckers ist es, flexiblere und nachhaltigere Druckverfahren anzubieten, die dank 3D-Druck als Produktivitätstreiber nun möglich sind. Die fortschrittliche Technologie ist Teil eines ganzheitlichen Ansatzes, bei dem digitale Planungstools wie BIM (Building Information Modelling) nahtlos mit modernen Fertigungstechniken wie dem 3D-Druck integriert werden. 

KARLOS trägt anhand seines Druckkopfs den Beton Schicht für Schicht auf. (Bild: Zübling)

Das Verfahren läuft folgendermaßen ab: geplante Bauteile werden aus digitalen Gebäudemodellen extrahiert und in separate Druckschichten übersetzt. Hierbei werden der Druckpfad sowie die Druckgeschwindigkeit beruhend auf Parametern wie der Aushärtezeit und der Belastbarkeit des Materials festgelegt. Diese Pfadplanung wird in einen Steuerungscode für die Maschine übersetzt und auf dem Gerät implementiert. Anschließend erfolgt der automatisierte Schichtdruck gemäß dem festgelegten Plan. Der Betondrucker basiert auf einer vollelektrischen Autobetonhupe mit automatisch gesteurten Mastausleger, der eine Druckreichweite von 26 Metern erreicht.  Er bietet eine Schichtdicke von bis zu 30cm, eine maximale Schichthöhe von 6cm und eine Druckgeschwindigkeit von 10cm/s. Der Prozess des On-Site-Drucks mit dem 3D-Drucker Karlos umfasst das Drucken vor Ort, cloudbasierte Datensammlung und -verarbeitung, die Errichtung von Mehrstockhäusern und vertikalen Wänden sowie die Herstellung geschlossener Betonwände in einem Durchlauf, ohne dass Schalungsarbeiten nötig sind. KARLOS sorgt nicht nur für ein zeitsparendes Bauen, sondern reduziert auch die Sicherheitsrisiken und schafft die Nutzung von Normbeton mit 8mm Größtkorn, aus herkömmlichen Transportbetonwerken, was das System wirtschaftlich attraktiv macht.

Durch die Integration von 3D-Druck in Bauprojekte wie die Lagerhalle in Weilimdorf wird nicht nur die Effizienz gesteigert, sondern auch ein ökologischer Ansatz verfolgt, da KARLOS vollelektrisch und emissionsarm arbeitet und den Einsatz von CO2-reduzierten Betonen ermöglicht. Stephan Keinth, Vorstandsmitglied bei ZÜBLIN, erklärt: „Auf unserem Weg, das Planen und Bauen ressourcenschonend und klimaneutral umzusetzen, sind wir stolz darauf, gemeinsam mit Putzmeister ein hochinnovatives 3D-Druckverfahren entwickelt zu haben. Als Baukonzern bringen wir insbesondere unser Know-how in der digitalen Planung von Baukonstruktionen und der Betontechnologie in diese zukunftsweisende Innovation ein.“ Mehr dazu erfahren sie HIER.

Der Fortschritt im 3D-Betondruck verspricht eine skalierbare Zukunft auf Baustellen. (Bild: Züblin)

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*Bildnachweise: Züblin