Robotergestützte Fabrikation von Bauteilen aus Stampflehm


Projektnummer
10.08.18.7-18.45
Projektbeginn
04.2019
Projektende
01.2021
Projektstatus
laufend

Ergebnisse

Quelle: TU Braunschweig

Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Entwicklung eines praxistauglichen, wirtschaftlichen Verfahrens zur robotergestützten Fertigung von Bauteilen aus Stampflehm. Es wird ein Prozess konzipiert, der wirtschaftlich konkurrenzfähig sämtliche Bearbeitungsschritte integriert. Durch die vielfältigen Möglichkeiten der robotergestützten Fertigung wird eine traditionelle, ressourcenschonende Bauweise in eine zukunftsweisende Anwendung überführt.
Das angestrebte Verfahren orientiert sich an der traditionellen Stampflehmbauweise, bei welcher mehrere Lagen Lehm-Gestein-Gemisch in einer Schalung verdichtet werden. Dieser Prozess wird heute in der Regel mit händisch geführten pneumatischen Verdichtern durchgeführt, daher ist der manuelle Aufwand heute noch sehr hoch. Hier liegt der Ansatz des Forschungsvorhabens. Geplant ist die Entwicklung eines robotergestützten Herstellungsverfahrens basierend auf dem „DBFL - Digital Building Fabrication Laboratory“ am Institut für Tragwerksentwurf in Braunschweig. Am DBFL werden mit zwei frei im Raum orientierbaren Bearbeitungsköpfen Fertigungsprozesse im 1:1 Maßstab realisiert. Im konkreten Fall könnte die gesamte Prozesskette in der Anlage abgewickelt werden. Von der digitalen Planung über die Herstellung und anschließende Nachbearbeitung wird jeder Schritt am DBFL ausgeführt. Erste prototypische Verfahren zur Verdichtung wurden bereits in kleinmaßstäblichen Versuchen erprobt. Im Unterschied zur traditionellen Bautechnik mit einer fest installierten Schalung, wird hier eine aktive Schalung entwickelt. Da Stampflehmwände unmittelbar ausgeschalt werden können, ist eine stete Vorwärtsbewegung des Schalungselementes möglich. Jedoch muss die richtige Verdichtungstechnologie gewählt und dahingehend optimiert werden, dass bei Erreichen der erforderlichen Packungsdichte möglichst wenig Druck auf die bewegliche Schalung ausgeübt wird. Um Präzisionsverlusten durch Verformung der Schalung vorzubeugen, muss diese dem Druckverlauf im Material entsprechend konstruiert sein.

 

Projektbeteiligte
Antragsteller/in :

TU Braunschweig, Institut für Tragwerksentwurf
Pockelsstraße 4
38106 Braunschweig

Federführende/r Forscher/in (alternativ Sprecher/in) :

Forscher

 

TU Braunschweig
Institut für Tragwerksentwurf
Prof. Dr.-Ing. Harald Kloft
Pockelsstr. 4
38106 Braunschweig

 

 

Fachbetreuer/in im BBSR :

Dr. Arnd Rose, WB 3

Eckdaten
Schlagworte zum Projekt : Stampflehm, Additiv Manufacturing, digitale Baufabrikation, Lehmbau, automatisierte Stampflehmproduktion, DBFL
Einordnung in Zukunft Bau : Forschungsbericht, Bauen mit nachwachsenden Rohstoffen, KI/ Robotik/ 3D-Druck, Neue Materialien und Techniken
Bundesförderung in EUR : 146.843,16
Projektetage der Bauforschung
Projektvorstellung 1 30.06.2020 Mehr