Bogenbrücke trifft 3D-Druck

Pilotprojekt im Rahmen der Architekturbiennale 2021

Eine uralte Technik in neuem Gewand: Für ein Pilotprojekt in Venedig wurde eine Bogenbrücke mit 3D-gedruckten Betonelementen verwirklicht. Federführend waren dabei die Block Research Group (BRG) der ETH Zürich sowie die Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE).

Geplant wurde der Bau von der Block Research Group (BRG) der ETH Zürich und der Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE) mit incremental3D (in3D) und Holcim.
Die 16 auf 12 Meter große Konstruktion wirkt weniger wie eine Brücke, sondern eher wie eine Mischung aus Pavillon und Aussichtsplattform.
Zusammengesetzt ist das Bauwerk aus 53 Einzelteilen, die additiv gefertigt wurden.

Das Bauwerk namens Striatus lässt sich im Rahmen der Architekturbiennale in Venedig noch bis 21. November 2021 in den Giardini della Marinaressa bewundern. Da es in diesem kleinen Garten der Organisation European Cultural Centre Italy nichts gibt, was überbrückt werden müsste und zudem gleich fünf Aufgänge vorhanden sind, wirkt die 16 auf 12 Meter große Konstruktion weniger wie eine Brücke, sondern eher wie eine Mischung aus Pavillon und Aussichtsplattform.

Zusammengesetzt ist sie aus 53 Einzelteilen. Diese wurden zum ersten Mal so in Beton gedruckt, dass die Schichten nicht wie üblich horizontal verlaufen, sondern in spezifischen Winkeln. Dadurch liegen sie rechtwinklig zu den Druckkräften. Fertig montiert wirken die gedruckten Elemente wie die Keilsteine eines Bogens im klassischen Mauerwerksbau und bilden eine auf Druck belastete Konstruktion, die ohne Bewehrung funktioniert. Die einzelnen additiven Schichten werden zusammengepresst – die Gefahr, dass die Bauteile an diesen Stellen nachgeben, ist somit gebannt.

Lediglich die Horizontalkräfte müssen durch im Boden verborgene Zugstäbe aufgefangen werden. Zwischen den trocken montierten Blöcken sorgen zudem Neopren-Polster für eine Abfederung, um Lastkonzentrationen zu vermeiden und Reibung an den Kontaktpunkten zu vermindern. Das Planungsteam sieht darin ein Äquivalent zur Verwendung von Bleieinlagen und Mörtel beim Bau historischer Bogenbrücken.

Durch die trockene Montage kann das Bauwerk leicht demontiert und an anderer Stelle wieder aufgebaut beziehungsweise recycelt werden. Da man für die Brücke laut Planungsteam nur 30 Prozent des Betons und 10 Prozent des Stahls benötigte, der für eine konventionelle massive Konstruktion nötig gewesen wäre, könnte die Technik – bei entsprechender Weiterentwicklung – eine vielversprechende Option auf dem Weg zu klimafreundlichen Betonbauweisen sein.

Entwurf und Umsetzung: Block Research Group (BRG), ETH Zürich, und Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHACODE) mit incremental3D (in3D) und Holcim

Fachwissen zum Thema

Additive Fertigung

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Additive Fertigung

Dem hohen CO2-Ausstoß bei der Produktion des Bindemittels Zement steht die lange Haltbarkeit von Betonkonstruktionen gegenüber (Bild: Zementwerk in Berlin).

Dem hohen CO2-Ausstoß bei der Produktion des Bindemittels Zement steht die lange Haltbarkeit von Betonkonstruktionen gegenüber (Bild: Zementwerk in Berlin).

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