Bauen mit Robotik
Büro- und Lagergebäude im mobilen 3D-BetondruckIn Detmold wird derzeit das erste 3D-gedruckte Gewerbegebäude in Ostwestfalen-Lippe umgesetzt. Der Neubau verbindet ein Bürogebäude mit einer angeschlossenen Lagerhalle und wird in wesentlichen Teilen im mobilen 3D-Betondruckverfahren hergestellt.
In Detmold entsteht das erste 3D-gedruckte Gewerbegebäude in Ostwestfalen-Lippe
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Das Bauvorhaben überträgt den 3D-Betondruck auf einen gewerblichen Gebäudetyp, bei dem Funktionalität, Wirtschaftlichkeit und ein verlässlicher Bauablauf im Mittelpunkt stehen. Bei einem Live-Druck-Event am 23. Juli konnten Medienvertreterinnen und Medienvertreter den automatisierten Bauprozess direkt auf der Baustelle erleben. Bauherr ist Kai-Eric Schulz, Geschäftsführer von AS-Bau. Nelcon, das Joint Venture von Züblin und Instatiq, übernimmt als druckausführendes Bauunternehmen die Umsetzung des 3D-Betondrucks und die Koordination auf der Baustelle. Instatiq stellt mit dem mobilen Großraum-Roboter Instatiq P1 („Progress One“) die 3D-Drucktechnologie bereit. Das Druckmaterial wird gemeinsam mit Emsland Transportbeton und MC Bauchemie auf die Anforderungen des Projekts abgestimmt.
Die Wandstrukturen entstehen Schicht für Schicht im automatisierten 3D-Betondruck
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„Wir hätten diese Halle auch konventionell bauen können aber wer immer nur baut wie bisher, entwickelt sich nicht weiter“, sagt Kai-Eric Schulz. „Für uns war entscheidend, eine Bauweise einzusetzen, die zu einem modernen, funktionalen Gewerbegebäude passt und zugleich neue Wege im Bauprozess eröffnet. Mit dem 3D-Betondruck stellen wir die Wandstrukturen effizient direkt auf der Baustelle her und bringen einen Automatisierungsgrad in den Rohbau, den es in der Region so noch nicht gegeben hat. Als Handwerksbetrieb sind wir stolz, hier vorangehen zu können.“
Rund 160 Kubikmeter Beton
Seine Stärke zeigt der 3D-Betondruck in Detmold insbesondere bei der präzisen und wirtschaftlichen Herstellung großformatiger Wandstrukturen. Der gedruckte Gebäudebereich besitzt eine Grundfläche von rund 16 × 17,5 Metern und umfasst damit etwa 280 Quadratmeter.
Insgesamt werden rund 890 Quadratmeter Wandfläche im 3D-Betondruck hergestellt
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Unterschiedliche konstruktive Anforderungen werden dabei unmittelbar im Druckprozess abgebildet: Wandbereiche mit einer Stärke von 24 Zentimeter umfassen rund 226 Quadratmeter Wandfläche und ein Volumen von etwa 50 Kubikmeter. Weitere Wandbereiche mit einer Stärke von 17,5 Zentimeter machen rund 664 Quadratmeter Wandfläche und ein Volumen von etwa 110 Kubikmeter aus. Insgesamt entstehen damit rund 890 Quadratmeter Wandfläche, für die etwa 160 Kubikmeter Beton im 3D-Druckverfahren verarbeitet werden.
Instatiq P1 überträgt digitale Planung auf die Baustelle
Technologische Grundlage der automatisierten Wandherstellung ist der Instatiq P1. Der mobile Großraum-Roboter besitzt eine Reichweite von bis zu 26 Metern und trägt Beton präzise Schicht für Schicht auf. Digitale Entwurfs- und Fertigungsdaten werden dadurch unmittelbar auf der Baustelle in reale Wandstrukturen übertragen.
„Mit dem Gewerbegebäude in Detmold zeigen wir, dass mobiler 3D-Betondruck auch im Gewerbebau die Produktivität steigert und konventionelles Mauerwerk ersetzen kann“, sagt Markus Frasch, Geschäftsführer von Instatiq. „Der Instatiq P1 bringt industrielle Fertigungsqualität direkt auf die Baustelle – digital vorbereitet, präzise gesteuert und eingebunden in einen regulären Bauablauf.“
3D-Druck und klassischer Rohbau greifen ineinander
Nelcon verantwortet die operative Umsetzung des 3D-Betondrucks und integriert den automatisierten Druckprozess in den regulären Baustellenablauf. Dazu zählen die Ablaufplanung und Koordination ebenso wie das Schnittstellenmanagement zwischen digitaler Vorbereitung, Maschineneinsatz und baulicher Ausführung.
Das Druckmaterial wird für den Einsatz im 3D-Betondruck bereitgestellt und optimiert
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„Bei diesem Bauvorhaben geht es darum, den 3D-Betondruck unter den realen Bedingungen eines gewerblichen Rohbaus einzusetzen – mit klaren Anforderungen an Koordination, Qualität und Terminplanung, sagt Chris Brandstätt, Technischer Geschäftsführer bei Nelcon. „Die Stärke liegt im Zusammenspiel der Beteiligten: Digitale Fertigung, bauliche Ausführung und Materialkompetenz greifen unmittelbar ineinander.“
Abgestimmter Transportbeton für einen stabilen Druckprozess
Eine zentrale Rolle für die Qualität der gedruckten Wandstrukturen spielt das Material. Emsland Transportbeton und MC-Bauchemie stimmen die Betonrezeptur daher gezielt auf den Druckprozess in Detmold ab. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel aus gleichbleibender Materialqualität, optimaler Pumpfähigkeit sowie schneller und hoher Festigkeitsentwicklung.
Emsland Transportbeton verantwortet die baustellengerechte Herstellung und Lieferung des Transportbetons. Die Zusatzmittel und das betontechnologische Know-how von MC-Bauchemie sorgen dafür, dass das Material über mehr als zwei Stunden homogen, konsistent und zuverlässig förderbar bleibt. Gleichzeitig erreicht der Beton nach dem Austritt aus der Druckdüse schnell die erforderliche Stand- und Formstabilität, sodass die Wand Schicht für Schicht aufgebaut werden kann. Das Nachbehandlungsmittel Emcoril Protect H schützt den Beton zusätzlich vor frühzeitiger Austrocknung und Rissbildung.
Gewerbebau als konkreter Anwendungsfall für 3D-Betondruck
Mit dem Neubau in Detmold kommt mobiler 3D-Betondruck erstmals bei einem Gewerbegebäude in Ostwestfalen Lippe zum Einsatz. Das Bauvorhaben zeigt, wie sich die automatisierte Herstellung großformatiger Wandstrukturen in einen regulären Rohbau integrieren lässt.
Entscheidend ist dabei nicht allein die Drucktechnologie. Erst das abgestimmte Zusammenspiel aus Planung, Bauausführung, Maschinentechnik, Betonproduktion und Bauchemie ermöglicht einen stabilen und verlässlichen Prozess auf der Baustelle. Damit setzt das Projekt einen neuen Maßstab für den Einsatz des mobilen 3D-Betondrucks im Gewerbebau und zeigt, wie automatisierte Wandherstellung künftig in reguläre Bauprozesse integriert werden kann.
Instatiq GmbH
www.instatiq.com
