Schalungsfreie Herstellung von Stahlbetonbauteilen

Robotergestützte Mesh-Technologie

Komplexe Geometrien und Freiformen aus Stahlbeton lassen sich auf herkömmlichem Wege nur mit viel Aufwand herstellen. Mit der neuartigen, robotergestützten Technologie lassen sich solcherlei Bauteile nun ohne Schalung und Bauabfall realisieren. Diese Technik bietet das 2022 neugegründete Spin-Off der ETH Zürich Mesh gemeinsam mit dem süddeutschen Spezialisten für Schalungs- und Gerüstsysteme Peri sowie dem Schweizer Unternehmen für Spezialitätenchemie Sika an.

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Die sogenannte Mesh-Technologie geht auf eine zehnjährige, intensive Forschungsarbeit an der ETH Zürich zurück und erlaubt, komplexe oder gekrümmte Bewehrungskörbe herzustellen. Robotergestützt und automatisiert werden 3D-Gitterstrukturen erstellt, die gleichsam als Schalung und Bewehrung dienen. Diese werden anschließend auf der Baustelle mit einer speziellen Betonmischung verfüllt, die keiner weiteren Schalung bedarf. Das Verfahren ermöglicht laut Hersteller eine kostengünstige und materialeffiziente Alternative auch für herkömmliche Betonstrukturen, bietet aber auch gestalterische Freiräume für die Schaffung von komplexen, maßgeschneiderten Betonbauteilen im Hoch- und Tiefbau.

 

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Nach dem Forschungsprozess konnte 2018 erstmals die robotergestützte Herstellung einer geschwungenen Betonwand im Züricher DFAB House erprobt werden. Gemeinsam mit Peri und Sika wurde dann die Technologie in einen industriellen Bauprozess überführt. Mit der Gründung von Mesh soll das Verfahren zukünftig auf individueller Projektebene eingesetzt werden.

Mesh-Technologie: Mesh, Zürich; Sika, Baar; Peri, Weißenhorn

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MESH Robotic Construction

Fachwissen zum Thema

Für das DFAB House in Dübendorf kam eine Freiformschalung zum Einsatz, die mithilfe des Powder-Binder-Jetting-Verfahren aus Sand hergestellt wurden.

Für das DFAB House in Dübendorf kam eine Freiformschalung zum Einsatz, die mithilfe des Powder-Binder-Jetting-Verfahren aus Sand hergestellt wurden.

Sonderschalungen

Freiformschalungen

Freiformschalungen bestehen in der Regel aus statisch tragenden Grundelementen und 3D-Schalungskörpern. Möglich ist auch die Herstellung von Schalungselementen im 3D-Druckverfahren.

Elementwand und Dämmung übernehmen die Funktion einer verlorenen Schalung.

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Sonderschalungen

Verlorene Schalungen

Während die klassische verlorene Schalung üblicherweise unsichtbar bleibt, können auch tragende Bauteile sowie komplexe Hüllen und Aussparungskörper als solche fungieren.

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Eine Brücke zum Aufklappen

Das Tragwerk der Brücken über den Lahnbach und die Lafnitz für die Fürstenfelder Schnellstraße S7 in Österreich wurde von der Vertikalen in die Horizontale geklappt.

Das Tragwerk der Brücken über den Lahnbach und die Lafnitz für die Fürstenfelder Schnellstraße S7 in Österreich wurde von der Vertikalen in die Horizontale geklappt.

Scheinbar wie von selbst entfaltet sich das aus vorgefertigten Elementen zusammengesetzte Tragwerk. Beim Bau der S7 bei Fürstenfeld kam die Technik erstmals zum Einsatz.

Formflexibles Schalungswerkzeug

Im Rahmen des Forschungsprojekts Flex4Beton wurde der Prototyp eines adaptiven Schalungswerkzeugs geschaffen.

Im Rahmen des Forschungsprojekts Flex4Beton wurde der Prototyp eines adaptiven Schalungswerkzeugs geschaffen.

Der aus einem Forschungsprojekt hervorgegangene Prototyp dient der Herstellung dreidimensional gekrümmter Betonbauteile.

Hauchdünn geschalt

Der Future Tree besetzt den Außenbereich der Erweiterung des Hauptsitzes von Basler & Hofmann im schweizerischen Esslingen.

Der Future Tree besetzt den Außenbereich der Erweiterung des Hauptsitzes von Basler & Hofmann im schweizerischen Esslingen.

Eine nur 1,5 Millimeter starke 3D-gedruckte Schalung formte den Sichtbetonstamm des Future Tree in Esslingen im Kanton Zürich.

Mineralschaum als Schalung

Im Rahmen des Forschungsprojeks Foamwork des Instituts Digital Building Technologies (DBT) an der ETH Zürich entstand mithilfe einer neuen Schalungsmethode ein betonsparendes Deckenelement.

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Mithilfe von 3D-gedruckten Aussparungelementen aus recycelbarem Material entstand im Rahmen des Forschungsprojekts Foamwork ein Deckenelement, das neue Schalungsmethoden auslotet.

Recycelbare Schalungen aus Industriewachs

Im Rahmen des Forschungsprojekts "Non-Waste-Wachsschalungen" wird an der TU Braunschweig eine neuartige Schalungstechnologie erprobt

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Die Herstellung frei geformter Betonbauteile steht im Zentrum eines Forschungsprojekts an der Technischen Universität...

Schalhaut aus dem 3D-Drucker

Im neuen Hauptsitz der Sächsischen Aufbaubank (SAB) in Leipzig verbindet eine geschwungene Treppe die verschiedenen Geschosse.

Im neuen Hauptsitz der Sächsischen Aufbaubank (SAB) in Leipzig verbindet eine geschwungene Treppe die verschiedenen Geschosse.

Aus Sand gedruckt sind Teile der Schalung für die mehrfach gekrümmten Bauteile einer Treppe in einem Leipziger Bankneubau.

Schalungsfreie Herstellung von Stahlbetonbauteilen

Die Bewehrungskörbe entstehen dank der Mesh-Technologie in einem digitalisierten und automatisierten Vorfertigungsprozess.

Die Bewehrungskörbe entstehen dank der Mesh-Technologie in einem digitalisierten und automatisierten Vorfertigungsprozess.

Durch einen digitalen, automatisierten Prozess können Freiformen und komplexe Strukturen aus Stahlbeton ohne Schalung realisiert werden. Die Technologie wurde an der ETH Zürich entwickelt.

Stahlseilnetz als Schalung

Eine Forschergruppe der ETH Zürich entwickelte eine innovative Dachkonstruktion und testete ihr Ergebnis in einem 1:1-Modell.

Eine Forschergruppe der ETH Zürich entwickelte eine innovative Dachkonstruktion und testete ihr Ergebnis in einem 1:1-Modell.

Keine konventionelle Schalung, sondern ein Lehrgerüst aus Stahlseilen nutzte die Forschergruppe rund um Professor Philippe Block...

PERI Schulungsprogramm

Aktuelles Fachwissen aus der Bau- und Gerüstbaubranche: Seminare zu PERI Systemen, Arbeitssicherheit und betriebswirtschaftlichen Themen.

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