Additive Fertigung frei geformter Bauelemente durch numerisch gesteuerte Extrusion von Holzleichtbeton. Abschlussbericht

Gregor Wisner, Frauke Bunzel, Elisabeth Stammen, Klaus Dilger
Entwicklung von nachhaltigen Sandwichelementen aus Holzschaum und Textilbeton - HoTeSa
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3143
2019, 40 S., 39 Abb. u. 5 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Der vermehrte Einsatz nachwachsender Rohstoffe im Bauwesen hilft Energie und Bodenschätze einzusparen. Ein neuer Ansatz zur Substituierung von typischen Kunststoffschäumen stellt der neu entwickelte Holzschaum aus Holz und Holzresten dar. In diesem Projekt sollte ein Bauelement als Sandwich aus Holzschaum und dünnwandigen Deckschichten aus textilbewehrtem Beton entwickelt und geeignete Anwendungen im Massiv- wie Fertigbau identifiziert werden. Die Ziele im Projekt waren die Identifikation der technischen Eigenschaften ausgewählter Holzschaumarten mit der Funktion als Kernwerkstoff im Sandwich. Weiterhin sollten geeignete Fügetechniken untersucht und wesentliche Verbundeigenschaften charakterisiert werden. Holzschaum aus Buchen- oder Kiefernholz mit einer Mindestdichte ab etwa 70 kg/Kubikmeter stellt einen gut technisch nutzbaren Kernwerkstoff in Sandwichbauweisen dar. Der Verbund kann durch konventionelle Klebtechnik wie auch im direkten flüssigem Benetzen mit dem Beton realisiert werden. Die untersuchten Kombinationen mit relativ dünnen Deckschichten ermöglichen leichte und sehr nachhaltige Innen- wie Außenanwendungen im Bauwesen.

Stefan Winter, Klaudius Henke, Daniel Talke
Additive Fertigung frei geformter Bauelemente durch numerisch gesteuerte Extrusion von Holzleichtbeton. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3002
2016, 85 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Forschungsvorhaben "Additive Fertigung frei geformter Bauelemente durch numerisch gesteuerte Extrusion von Holzleichtbeton" hat die Entwicklung eines Verfahrens zum Gegenstand, mit dem frei geformte, großformatige Bauteile aus Holzleichtbeton auf der Grundlage eines digitalen Modells automatisch und ohne den Einsatz von bauteilspezifischen Werkzeugen als Einzelstücke oder in Kleinserien hergestellt werden können. Hierbei wird die zu fertigende Geometrie aus einer Serie aufeinanderfolgender, horizontaler Schichten aufgebaut. Die einzelne Schicht wird erzeugt, indem ein Strang fließfähigen Materials aus einer bewegten Ausbringvorrichtung (Dispenser) gezielt ausgebracht wird. Die Führung des Dispensers übernimmt eine numerisch gesteuerte Einheit (Raumportal, Industrieroboter). Im Unterschied zu vergleichbaren, rein auf mineralischen Materialien basierenden Lösungsvorschlägen kommt hier, in Verbindung mit dem Bindemittel Zement, zusätzlich der nachwachsende Rohstoff Holz zur Anwendung. Dies bringt Vorteile für den Fertigungsprozess mit sich (kleinere Masse, bessere Bearbeitbarkeit etc.), als auch für die Eigenschaften des erhärteten Baustoffs (geringes Gewicht, geringe Wärmeleitfähigkeit etc.). Aufgrund der Verbindung von Freiformgeometrie und Einzelfertigung einerseits mit Leichtigkeit und Dämmfähigkeit andererseits sind die Haupteinsatzgebiete des Verfahrens in der Herstellung von formoptimierten Hüll- und Tragwerkselementen sowie in der Einpassung von Bauteilen in den Baubestand zu sehen.

Erich Cziesielski, Klaus Stemmer
Einfluss von konstruktionsbedingten Waermebruecken sowie von Schalungssteinstegen auf den Waermedurchlasswiderstrand von Waenden in der Bauart aus Holzspanbeton-Schalungssteinen
Bau- und Wohnforschung
1977, 42 S., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag