Additive Fertigung als digitale Bau-Schlüsseltechnologie

Harald-Kloft - Foto: Kirsten Bucher
Harald-Kloft – Foto: Kirsten Bucher

Harald Kloft (TU Braunschweig) wird über die aktuellen Forschungen im Bereich der Additiven Fertigung am Institut für Tragwerksentwurf (ITE) und dem Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) sprechen. Gemeinsam mit seinen Kollegen Norman Hack und Dirk Lowke forscht er seit Jahren an neuartigen Verfahren für den 3D-Druck von großformatigen Betonbauteilen. Mit dem „Shotcrete 3D Printing“ (SC3DP) wurde ein robotisch gesteuertes, additives Fertigungsverfahren entwickelt, das die Vorteile hoher Gestaltungsfreiheit und effizientem Materialeinsatz mit der wirtschaftlichen Herstellung vereint. Im Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2020 beschreiben Harald Kloft, Norman Hack und Dirk Lowke die Potenziale der additiven Fertigung für das Bauwesen.

Harald Kloft zur Additiven Fertigung: „Mit dem 3D-Drucken (Additive Fertigung) steht eine digital gesteuerte Fertigungstechnologie bereit, die das Potential hat, spezifisch für das Bauwesen entwickelt und zu einer Schlüsseltechnologie für die Digitalisierung der Bauwirtschaft zu werden. Bei der Additiven Fertigung erfolgt der Aufbau des Bauteils allein durch einen digital gesteuerten schichtenweisen Werkstoffauftrag, ohne Formenbau oder Umformprozesse. Dies stellt einen Paradigmenwechsel zu den noch überwiegend handwerklichen Bauprozessen dar, die geprägt sind von traditionellen, überwiegend manuellen Bautechniken wie dem Schalungsbau beim Betonbau oder individualisierten Anpassungen von Halbzeugen beim Stahl- und Holzbau. Der wesentliche Fortschritt des 3D-Druckens zu den konventionellen Bautechniken besteht in der Chance, Strukturdesign, Materialverhalten und Fertigungsprozess integrativ aufeinander abzustimmen und Material nur dort aufzutragen, wo es eine Funktion erfüllt. Durch die Additive Fertigung werden Bauwerke von hoher Gestaltungsfreiheit und einem ressourceneffizienten Materialeinsatz ermöglicht. Dies betrifft sowohl die äußere Formgebung wie auch den inneren Strukturaufbau der Bauteile.“

Harald Kloft (56) studierte und promovierte im Bauingenieurwesen an der TU Darmstadt. Er ist Mitbegründer des Ingenieurbüros osd – office for structural design und Professor für Tragwerksentwurf an der TU Braunschweig.

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