Flex4Beton - Entwicklung eines formflexiblen Schalungswerkzeugs zur Herstellung gekrümmter Beton-Elemente

 

Ausgangslage

Bei besonders repräsentativen Gebäuden sowie im Kulturbereich besteht seitens der Bauherren und Architekten oft der Wunsch, optische Akzente durch den Einsatz dreidimensional gekrümmter Freiformflächen zu setzen. Diese Strukturen lassen sich durch klassischen Schalungsbau in Beton in der Regel nur mit enormen Arbeits- und Ressourcenaufwand bewerkstelligen. Es ist hier üblich, für jede Freiformfläche eigene Schalungsmodule, bestehend aus tragenden Grundelementen und 3D Schalungskörpern, zu entwickeln und aufzubauen. Gekrümmte Schalungselemente werden heute überwiegend vorgefertigt und auf der Baustelle für den Betoneinbau positioniert. Als Schalungsmaterial werden üblicherweise Holz sowie Kunststoffschäume und Platten eingesetzt. Neben dieser sogenannten Ortbetonbauweise werden geometrisch komplexe Betonbauteile auch im Fertigteilwerk produziert und als vorgefertigte Bauteile an die Baustelle angeliefert.

 

Die Schalungen sind gewöhnlich nach einmaliger Benutzung nicht weiter zu gebrauchen. Neben Nachhaltigkeits- und Umweltaspekten führen die daraus resultierenden hohen Formkosten und die damit verbundenen Realisierungskosten für die Bauwerke dazu, dass viele Architekturkonzepte verworfen werden. Da organisch gekrümmte Formen keine Serienfertigung für eine Form zulassen, stellen derartige architektonische Vorgaben auch die Fertigteilproduktion vor große Herausforderungen hinsichtlich des klassischen Schalungsbaus.

 

Projektziel

In dem Projekt Flex4Beton soll ein formflexibles Werkzeug (Multi-Point Tool) entwickelt werden, mit dem dreidimensional gekrümmte Geometrien im Betonfertigteilbau einfach, schnell und kostengünstig realisierbar sind.

Ziel des Forschungsprojekts Flex4Beton ist es, die Eignung der Technologie für formflexible Schalungen nachzuweisen und die wesentlichen Einsatzparameter und Randbedingungen für eine Praxisanwendung zu ermitteln. Der Betonierprozess in der Betonfertigteilproduktion erfordert zahlreiche Vorgaben und Zwänge, die zu berücksichtigen sind. Insbesondere sollen die maschinenbaulichen Vorgaben berücksichtigt werden, die notwendig sind, um das Verfahren in der Praxis der Betonproduktion einzusetzen.