Bisweilen wurde Beton als kalt und wenig kreativ angesehen, jedoch dient dieser Werkstoff nicht mehr nur dazu, massive Bauten herzustellen, sondern wird mehrfach von Architekten sowie Künstlern als Blickfang eines Objektes genutzt. Durch die additive Fertigung und insbesondere infolge des 3D-Pulverdruckverfahrens (Abb.) ergeben sich nun noch weitreichendere Möglichkeiten der visuellen Gestaltung sowie der Topologieoptimierung von Betonstrukturen, um den jeweiligen Wunsch nach einem individuellen architektonischen Highlight gerecht werden zu können. Des Weiteren kann dieses Verfahren mit einer hohen Detailtreue der Betonkörper im Bereich des Denkmalschutzes bzw. der Restauration oder zur Darstellung neuer Produktentwicklungen eingesetzt werden.
Nach dem erfolgreich abgeschlossenen Forschungsvorhaben zum Thema “Entwicklung eines angepassten, zementgebundenen Werkstoffs zum 3D-Drucken von Beton im Pulverdruckverfahren” wird derzeit an der Technischen Universität Kaiserslautern an einer Weiterentwicklung dieses innovativen Fertigungsverfahrens geforscht. U. a. beschäftigt sich das Fachgebiet Werkstoffe im Bauwesen im derzeit laufenden Forschungsvorhaben mit der Implementierung der bislang fehlenden Bewehrung solch 3D-gedruckter Tragwerksstrukturen. Die erfolgreiche Umsetzung dieses Vorhabens soll neben der bereits erreichten bauüblichen Betondruckfestigkeit zur signifikanten Steigerung der aufnehmbaren Zugfestigkeit biegebelasteter Tragwerkskonstruktionen führen. Infolge der Interaktion der Vorteile soll eine belastungsorientierte Konzeption eines neuen Tragwerksystems möglich sein.
Die Untersuchung dieser 3D-gedruckten Betonelemente – im Speziellen der Ausfüllungsgrad der nachträglichen, injizierten Bewehrung – erfolgt dabei anhand einer zerstörungsfreien Computertomografie-Analyse.
Ziel dieser innovativen Fertigung ist die Umsetzung von Betonbauteilen, die der vorherrschenden Belastungssituation angepasst werden sowie darüber hinaus dem Anspruch individueller Gestaltungswünsche des Architekten gerecht werden können.
