FABTORY-EARTH

Mobile Fabrik für Additive Vor-Ort-Fertigung von Lehmbauteilen

Das Forschungsprojekt FABTORY-EARTH untersucht das Konzept einer mobilen Mikro-Fabrik für die Vor-Ort-Fertigung von maßgeschneiderten Baukomponenten aus Erdmaterialien, die eine hohe geometrische Freiheit, funktionale Integration, und regeneratives Bauen bieten. Diese werden im Anschluss direkt vor Ort getrocknet und zu einem Bauwerk assembliert. Im Zentrum steht die Integration des neuartigen Verfahrens Intrusion Earth Additive Manufacturing (IEAM) [7] in die mobile Fabrik. In IEAM wird schichtweise eine Paste aus Erdmaterial (Tone, Sand, Naturfasern) selektiv in ein Partikelbett aus recycelten Zuschlagstoffen (z.B. Ziegelsplitt, Blähton oder Glas) intrudiert. Nach dem Einbringen der Erdpaste wird eine Schicht Zuschlagstoffe im Partikelbett verteilt, eingedrückt und kompaktiert. Im Gegensatz zur hydraulischen Bindung in zementgebundenen Bauteilen erfolgt die Bindung in Lehmbauteilen mechanisch, durch Trocknung der Tonanteile in den Mineralien und durch die Kompaktierung im schichtweisen Auftragsverfahren. Dadurch sind die gefertigten Komponenten vollständig kreislauffähig. Nach dem Druckprozess können die Objekte entpackt und getrocknet werden, um durch den Trocknungsprozess ihre endgültige Festigkeit zu erreichen. Diese Methode ermöglicht die Herstellung großmaßstäblicher, funktional integrierter Baukomponenten mit mechanischen Eigenschaften, die vergleichbar mit vorgefertigten gestampften Lehmbauteilen sind, jedoch mit erheblich größerer geometrischer Freiheit und ohne Schalung direkt auf der Baustelle gefertigt werden können. Die Konstruktionsprinzipien und Geometrie der unbewehrten Lehmbauteile basieren auf traditionellen, druckbasierten Bauweisen wie dem Mauerwerk. Nach einer Trocknungsperiode können sie durch integrierte Hebepunkte verhoben und maßgeschneiderter ineinandergreifender Fugen assembliert und mittels Lehmmörtel gefügt werden. An strukturell kritischen Stellen kann die Leistungsfähigkeit des Bausystems durch Vorspannseile unterstützt werden.