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Additive Manufacturing in Construction (AMC)

Forschungsauftrag zur Additiven Fertigung im Bauwesen

Die Additive Fertigung („3D-Druck“) bzw. Additive Manufacturing (AM) ist ein neuartiges Verfahren, das inzwischen – für kleinmaßstäbliche Bauteile – in vielen Industriebereichen zum Einsatz kommt. Werden die Potentiale dieser Technologie auf den großen Maßstab des Bauens übertragen, können neben neuen Formen der Gestaltung insbesondere effizientere und ressourcenschonende Bauweisen etabliert werden.

TU BS Additive Fertigung
Beispiel für eine Additive Fertigung am Institut für Tragwerksentwurf (ITE) der TU Braunschweig

Das Institut für Bauwirtschaft und Baubetrieb (IBB) ist Teil eines standortübergreifend arbeitenden Forschungsteams, welches von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) in einem Sonderforschungsbereich mit dem Titel „Transregioprojekt TRR277“ gefördert wird. Ziel ist es, die Additive Fertigung interdisziplinär für den Einsatz im Bauwesen zu erforschen. In einem gemeinsamen Teilprojekt mit dem Institut für Geodäsie und Photogrammmetrie (IGP) und dem Institut für Tragwerksentwurf (ITE) wird untersucht, wie die Integration der Additiven Fertigung in den Bauprozess gelingen kann.

Die dem Teilprojekt zugrundeliegende Forschungsidee beruht auf der Transformation der Funktion des Baumeisters im Mittelalter als zentraler und phasenübergreifend denkender Wissensspeicher in das digitale Zeitalter. Diese Bündelung des Projektwissens gestaltet sich in der heutigen Bau- und Immobilienwirtschaft auf Grund der Trennung von Planung und Ausführung sowie einer starken Fragmentierung der zugehörigen Prozesse und beteiligten Unternehmen schwierig. Erschwerend zu diesen Randbedingungen steigt durch den analogen und unstrukturierten Datenaustausch das Risiko von Informationsverlusten. Diese Merkmale werden oft als relevante Ursache für aktuelle Probleme wie Terminverzögerungen und Kostenüberschreitungen angesehen.

Die im Kontrast zu aktuellen Bauverfahrenstechniken hoch digitalisierbare additive Fertigung bietet in Kombination mit digitalen Planungsmethoden (wie der Building Information Modeling Methode) die Möglichkeit, Fertigungsprozesse zum einen effizienter zu gestalten und zum anderen eine durchgängige, verlustfreie Informationskette zu schaffen.

Prozesskette der additiven Fertigung
Prozesskette der additiven Fertigung

Ein Schwerpunkt der Betrachtung des Teilprojekts stellt daher die Identifikation und Analyse relevanter Prozessparameter sowie die Entwicklung spezifischer Prozessketten dar, um die neuen Möglichkeiten der Additiven Fertigung (u. a. „Printing-On-Demand“) optimal einzusetzen. Des Weiteren werden auch innovative Methoden und digitale Werkzeuge zur Qualitätssicherung (wie etwa maschinelles Lernen) und Fügung (z. B. mittels HoloLens) von „AM-Bauteilen“ untersucht. Das Forschungsprojekt ist zunächst auf vier Jahre angelegt und soll Anfang 2020 starten.

Weitere Informationen erhalten Sie auf der offiziellen Website des Forschungsprojekts.

Ansprechpartner

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Patrick Schwerdtner

Gerrit Placzek, M.Sc.

Projektlaufzeit

ab Anfang 2020

Projektpartner

IGP

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Gerke

Dr.-Ing. Mehdi Maboudi

ITE

Univ.-Prof. Dr. sc. ETH Norman Hack

Leon Brohmann, M. Sc.

Finanzierung

Deutsche Forschungsgemeinschaft

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