{"id":35752,"date":"2022-03-21T14:00:01","date_gmt":"2022-03-21T13:00:01","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=35752"},"modified":"2022-03-21T14:02:03","modified_gmt":"2022-03-21T13:02:03","slug":"deutsch-britisches-forscherteam-arbeitet-an-nachhaltigen-3d-druck-von-beton-210320221","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/deutsch-britisches-forscherteam-arbeitet-an-nachhaltigen-3d-druck-von-beton-210320221\/","title":{"rendered":"Deutsch-britisches Forscherteam arbeitet an nachhaltigen 3D-Druck von Beton"},"content":{"rendered":"

Die allgemeinen Verwendungszwecke von Beton erstrecken sich \u00fcber eine lange Liste: Strassen, Flugpisten, Kanalisationen, Eisenbahntunnel oder auch Br\u00fccken – wir k\u00f6nnten diese Aufz\u00e4hlung um deutlich mehrere Punkte erweitern. Zwar wird das Material besonders innerhalb der Baubranche mit gro\u00dfem Erfolg eingesetzt, aus \u00f6kologischer Sicht schneidet Beton allerdings nicht sonderbar gut ab. Der Grund daf\u00fcr beginnt bereits bei der Herstellung des Zements. Da f\u00fcr die Zerkleinerung der Rohstoffe und der Verarbeitung im Ofen enorm viel Energie ben\u00f6tigt wird, f\u00fchrt dies weiters zu hohen CO2 Emissionen. Experten sch\u00e4tzen den heutigen Aussto\u00df von CO2 Emissionen bei der Produktion von Zement auf rund eine 1 Milliarde Tonnen CO2. Gl\u00fccklicherweise konnte die additive Fertigung bei der Verwendung von Beton in den letzten Jahren eine zunehmend gr\u00f6\u00dfere Position ausbauen – ganz zur Freude der Baubranche. Der 3D-Druck f\u00fcr Beton konnte besonders bei Architekten und Baufirmen an gro\u00dfer Beliebtheit gewinnen. Um allerdings auch den Aspekt der Nachhaltig im Zuge dessen nicht in Vergessenheit geraten zu lassen, haben sich ein Forscherteam der Technischen Universit\u00e4t Berlin und der Brunel University, London, gemeinsam an eine Alternative f\u00fcr die Herstellung von Beton mittels 3D-Drucker gesetzt.<\/p>\n

Um sich f\u00fcr eine ges\u00fcndere und nachhaltigere Zukunft einsetzen zu k\u00f6nnen, hat das deutsch-britische Forscherteam einen neuen Weg zur umweltbewussteren Produktion von Beton gefunden. Hierf\u00fcr verwendeten sie recyceltes Glas, Kalkstein und Kunststofff\u00fcllstoffe, welche als alternative L\u00f6sung f\u00fcr das im Portlandzement genutzten Sand dienen soll. Der Portlandzement, der von dem englischen Maurer und Bauunternehmer Josep Aspdin entdeckt worden ist, fand seine erste Anwendung im Jahr 1824, was eine Neuentwicklung des Materials durch die heutigen Forscher nahezu unabdingbar macht. Weshalb die immense Nutzung von Sand so ein wichtiger Punkt im Zuge der Forschung war, erkl\u00e4rt das Team folgenderma\u00dfen:\u00a0\u201eRiesige Mengen an nat\u00fcrlichem Sand werden derzeit verwendet, um den unstillbaren Appetit der Welt auf Beton zu stillen, was die Umwelt sehr belastet. Unsere neue Forschung schl\u00e4gt einen Weg vor, diese Auswirkungen einzud\u00e4mmen. Ein ultraleichtes, gut isoliertes 3D-Geb\u00e4ude ist m\u00f6glich.\u201c\u00a0<\/span><\/em>Insgesamt k\u00e4mpfe die Bauindustrie mit der Nachhaltigkeit, sei sie doch weltweit f\u00fcr etwa 35 % aller Deponieabf\u00e4lle verantwortlich.\u00a0<\/span><\/p>\n

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Mit verschiedenen Mischungen testeten die Forscher ihre Idee zum nachhaltigeren 3D-Druck von Beton (Bild: Mehdi Chougan, TU Berlin\/Brunel Universiy)<\/p><\/div>\n

Der additive Herstellungsprozess des nachhaltigen Betons<\/h3>\n

F\u00fcr die Herstellung hat das Team braunes Kalk-Natron-Glas, welches wir oft von Getr\u00e4nkeflaschen kennen, verwendet. Dies stammt von einem \u00f6rtlich ans\u00e4ssigen Recyclingunternehmen. F\u00fcr den Prozess wurde das Glas zuerst in einer Maschine zerkleinert, bevor es dann gewaschen, getrocknet, gemahlen und gesiebt worden ist. Das Resultat: Partikel, die kleiner als ein Millimeter im Quadrat waren. Die Konsistenz \u00e4hnelte somit jener von Sand sehr stark, was sich bestens f\u00fcr dessen Ersatz eignete. Um allerdings auch auf lange Frist sicher sein zu k\u00f6nnen, dass die Verwendung von recyceltem Glas beim additiven Betondruck in der Baubranche keine Sicherheitsrisiken aufweist, wurden 3D-gedruckte Wandelemente und vorgefertigte Bausteine geschaffen, die sp\u00e4ter zu einem ganzen Geb\u00e4ude zusammengef\u00fcgt wurden.<\/p>

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Die Testdrucke wurden insgesamt mit sechs verschiedenen Betonmischungen hergestellt. Zwischen 50 und 100 % recyceltem Glas f\u00fcr die 3D-Drucke in einem Volumen von 40 x 40 x 160 mm. Die Ergebnisse waren mehr als zufriedenstellend f\u00fcr die Forscher: unabh\u00e4ngig von dem prozentualen Gehalt wiesen alle 3D-gedruckten Bauformen die n\u00f6tige Flie\u00dff\u00e4higkeit auf. Diese ist besonders wichtig, damit die nach dem 3D-Druck nicht ihre Form verliert und demnach in weiterer Folge nicht den Einsturz von H\u00e4usern und Co. verursacht. Mit Bezug auf den Nachhaltigkeitsaspekt fanden die Forscher der TU Berlin und Brunel University heraus, dass die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit von Kalknatronglas, welches die am meisten verwendete Glasart ist, mehr als dreimal niedriger als die von Quarzzuschlag, das h\u00e4ufig in Beton Verwendung findet, ist. Konkret bedeutet das f\u00fcr unsere Umwelt, dass wir auf Grund der besseren W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit Kosten f\u00fcr sowohl die K\u00fchlung und auch Heizung erheblich senken k\u00f6nnen und damit weniger Energie in Anspruch nehmen m\u00fcssen – und das kommt unserer Umwelt zugute.<\/p>\n

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REM-Aufnahmen des Glasaggregats und der Kunststoff-Mikrokugeln (Bild: TU Berlin\/Brunel Universit\u00e4t)<\/p><\/div>\n

Bei all diesen Vorteilen sehen die Forscher aber auch den Einsatz von leichten F\u00fcllstoffen aus kleinen thermoplastischen Hohlkugeln als wichtigen Punkt: dadurch soll die Dichte des Betons aus dem 3D-Drucker anschlie\u00dfend verringert werden. Das hei\u00dft, dass damit die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit noch einmal zus\u00e4tzlich um bis zu 40 % reduziert werden kann. Die deutsch-britische Forschung zeigt deutlich auf, dass durch die additive Fertigung nicht nur nachhaltiger und umweltbewusster produziert werden kann, sondern auch die Abfallmenge verringert und die Sicherheit der Bauarbeit verst\u00e4rkt werden kann. Ob ein gut isoliertes, ultraleichtes 3D-Geb\u00e4ude demnach zuk\u00fcnftig m\u00f6glich w\u00e4re? Diese Forschung bekr\u00e4ftigt diesen Gedanken auf jeden Fall und stellt einen wichtigen Schritt zum Netto-Null-Haus dar.<\/p>\n

K\u00f6nnten Sie sich vorstellen in einem 3D-gedruckten Betonhaus zu leben? Teilen Sie uns Ihre Meinung mit und kontaktieren Sie uns. M\u00f6chten Sie eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>\u00a0und folgen Sie uns auf\u00a0Facebook\u00a0<\/a>und\u00a0Twitter<\/a>, um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Au\u00dferdem sind wir auch auf\u00a0XING\u00a0<\/a>und\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0zu finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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