Projekt 3DNaturDruck: wie die Baubranche von Naturfasern profitieren könnte

Wir haben bereits eine Reihe von erstaunlichen Konstruktionen, die mit Hilfe der additiven Fertigung aufgezogen werden, bestaunen können. Sei es durch Form, Größe oder anderen spannenden Features, die diese Gebäude voneinander abheben – der Einsatz des 3D-Drucks im Bauwesen verspricht außerdem eine höhere Nachhaltigkeit an den Tag zu legen. Wie sieht es hierbei allerdings mit den verwendeten Materialien aus? In der Regel wird hierfür Beton als Material verwendet, das deutsche Projekt mit dem Namen 3DNaturDruck, welches durch das deutsche Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert wird, sieht nun aber eine Chance für den Einsatz von kurzen beziehungsweise Endlosfasern. Die hierfür verwendete 3D-Druck-Technologie ist das FDM-Verfahren, welches dadurch im Bauwesen optimiert werden soll.

Um den 3D-Druck im Bauwesen noch nachhaltiger und ökologischer zu gestalten, haben die verantwortlichen Wissenschaftler sich nun darauf konzentriert, welches von der Abteilung Biobasierte Materialien und Stoffkreisläufe in der Architektur (BioMat) am Institut für Tragkonstruktion und Konstruktives Entwerfen (ITKE) der Universität Stuttgart koordiniert wird, die Implementierung von naturfaserverstärkten Biopolymeren voranzutreiben. Daher forscht man gemeinsam mit den Projektpartnern – Fraunhofer-Institut für Holzforschung Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI), Rapid Prototyping Technologie GmbH, ETS Extrusionstechnik, 3dk.berlin und ATMAT Sp. Z o.o. – an aus Biokunststoffen gefertigten Kompositmaterialien, die sowohl Naturkurzasern wie aber auch Naturendlosfasern besitzen. Wenn es um die Definition von Kurzfasern geht, so handelt es sich hierbei um Fasern, deren Länge maximal einen Millimeter beträgt; Endlosfasern verfügen über eine Länge von mindestens 50 Millimetern.

Könnten wir schon bald in aus Fasern gedruckten Gebäuden leben? (Bild: LZH)

Wie lassen sich Naturfasern im Bauwesen implementieren?

Das Interesse an Nachhaltigkeit in nahezu jedem industriellen Bereich ist groß, so auch innerhalb der Baubranche. Wenig verwunderlich ist es demnach, dass 3DNaturDruck sich unter anderem auch besonders darauf fokussiert. Bei der Verwendung von Naturfasern kommen den Forschern gleich mehrere Vorteile entgegen: so verfügt dieses Material im Zuge des 3D-Drucks über gute und stabile mechanische Eigenschaften, halten jedoch gleichzeitig ein niedriges Gewicht, was sie zu einem optimalen Material für den Bau von Gebäuden macht. Außerdem kommt hinzu, dass sie in großer Anzahl verfügbar ist, was auch parallel die Debatte über nachwachsende Ressourcen im Baubereich beenden könnte. Hinzuzufügen ist zusätzlich, dass sie als sich wiederwachsende Ressource über eine äußerst kurze Reproduktionszeit verfügen und eine gute ökologische Alternative zu beispielsweise synthetischen Fasern sind. Einen Nachteil gibt es jedoch auch, wenn es um die konstanten Qualitätsstandards geht, denn diese kann nicht immer garantiert werden.

Um konkrete Einzelheiten über das Projekt 3DNaturDruck und dessen Forschungsgang geben zu können, so kann festgehalten werden , dass es sich bei den untersuchten Naturfasern neben Holz und Stroh auch um den 3D-Druck von Endlosfasern wie Hanf und Flachs, kombiniert mit Biopolymeren, untersucht werden. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) stellt hierbei den überarbeiteten und auf den 3D-Druck mit Naturfasern adaptierten Prozess sicher: sie passen Werkzeuge als auch Düsengeometrien des FDM-3D-Druckers an, sodass dieser die neuen Materialien problemlos drucken kann. Als Pilotprojekt ist für dessen Test ein Pavillon aus 3D-gedruckten Fassadenelementen geplant. Dieser soll auf dem Gelände der Universität Stuttgart entstehen. Wenn Sie mehr über dieses spannende Projekt erfahren möchten, dann finden Sie HIER weitere Informationen.

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