Betonbrücke: Wo 3D-Druck und zirkuläres Bauen zusammenkommen

Holcim lanciert Phoenix. Diese 3D-gedruckte Betonbrücke zeigt, wie kreislauffähiges Bauen in Kombination mit 3D-Betondruck möglich ist.

Erste 3D-gedruckte Betonbrücke aus rezyklierten Materialien in Holcim-eigener Betonfarbe
Gebaut in Zusammenarbeit mit der Block Research Group der ETH Zürich, der Zaha Hadid Architects Computation and Design Group und Incremental3D
Demonstration von kohlenstoffarmen und zirkulären Technologien bei der Arbeit in einer wichtigen Infrastrukturanwendung

Holcim stellt in seinem Innovation Hub in Lyon Phoenix vor. Dabei handelt es sich um die erste 3D-gedruckte Betonbrücke, bei der zehn Tonnen rezyklierte Materialien zum Einsatz kamen. Unter Verwendung der firmeneigenen EcoCycle-Kreislauftechnologie entwickelte Holcim für Phoenix eine maßgeschneiderte Betonfarbe mit rezyklierten Materialien im Inneren. Phoenix zeigt, wie kreislauffähiges Bauen in Kombination mit 3D-Betondruck kohlenstoffarme Infrastrukturanwendungen ermöglichen kann.

Die Kreislaufbauweise mit Hilfe von Computerdesign und 3D-Druck ermöglicht eine Reduzierung der verwendeten Materialien um bis zu 50 Prozent, ohne dass die Leistungsfähigkeit darunter leidet. Phoenix ist zirkulär konzipiert und besteht aus Blöcken, die sich leicht demontieren und recyceln lassen. Holcim und seine Partner untersuchen nun, wie Phoenix erweitert werden kann, um allgemeinere nachhaltige Infrastrukturlösungen anzubieten.

Betonbrücke als Vorbild für Nachhaltigkeit

Edelio Bermejo, Leiter Global R&D, Holcim: „Ich freue mich, Phoenix zu enthüllen, ein Monument der Nachhaltigkeit und das Ergebnis einer fruchtbaren Zusammenarbeit mit unseren Partnern, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen: zu zeigen, dass sich wichtige Infrastrukturen auf eine Art und Weise entwerfen und bauen lassen, die heute zirkulär und kohlenstoffarm ist. Dieses Projekt zeigt, welchen Einfluss Innovationen auf die Mission von Holcim haben können, das Bauen für eine Netto-Null-Zukunft zu dekarbonisieren.“

Philippe Block, Co-Direktor, Block Research Group an der ETH Zürich: „Beton ist ein künstlicher Stein, und wie Stein will er kein gerader Balken sein, sondern ein gemauerter Bogen. Indem wir diese historischen Prinzipien befolgen, können wir die Materialien für ein einfaches Recycling getrennt halten und die Struktur für einen einfachen Rückbau und eine Wiederverwendung trocken montieren. Der 3D-Betondruck ermöglicht es uns, das Material nur dort einzusetzen, wo es benötigt wird. Das Ergebnis ist ein nachhaltiger und wirklich kreislauforientierter Ansatz für den Betonbau.“

Recycling von Zuschlagstoffen

Phoenix wurde in Zusammenarbeit mit der Block Research Group an der ETH Zürich, der Zaha Hadid Architects Computation and Design Group und Incremental3D entwickelt. Die Betonbrücke entstand aus dem teilweisen Recycling von Zuschlagstoffen aus den Originalblöcken von Striatus. Dabei handelt es sich um die erste 3D-gedruckte Betonbrücke, die die Partner an der Architekturbiennale in Venedig 2021 vorgestellt haben.

Der für das Projekt entwickelte Betonwerkstoff enthält 40 Prozent weniger CO2 als der für die ursprüngliche Brücke Striatus. Das führt zu einem um 25 Prozent geringeren Kohlenstoff-Fußabdruck im Vergleich zu einer Stahlbetonkonstruktion. Trotz seiner neuartigen Form beruht Phoenix ausschließlich auf Kompression. Das bedeutet, dass keine Stahlbewehrung erforderlich ist. Die Brücke lässt sich zudem leichter demontieren und an anderer Stelle wieder aufbauen und recyceln.

Shajay Bhooshan, Leiter der Computation and Design Group, Zaha Hadid Architects: „Phoenix ist ein Meilenstein in der Technologiebereitschaft. Es zeigt die Reifung der integrierten Entwurfs- und Konstruktionstechnologien, die mit Striatus eingeführt wurden. Es gab Verbesserungen in Bezug auf die Robustheit der digitalen Entwurfswerkzeuge, eine engere Abstimmung mit den zahlreichen strukturellen und Verbesserungen in Bezug auf die Kreislaufwirtschaft, eine engere Integration mit den Parametern des Roboterbetondrucks und und eine umfassende Kalibrierung, um die Effizienz der Produktion von fast doppelt so vielen Blöcken in kürzerer Druckzeit.“

Reduzierter CO2-Fußabdruck und Dauerhaftigkeit entsprechend den Bauvorschriften

Johannes Megens, Mitbegründer, Incremental3D: „Dank seiner Konstruktionsprinzipien hat Striatus den 3D-Betondruck in seiner reinsten Form dar. Jetzt, nach zwei Jahren und in seiner zweiten Iteration, fügt Phoenix einen weitgehend reduzierten Kohlenstoff-Fußabdruck und Dauerhaftigkeit entsprechend den Bauvorschriften und viele weitere Verbesserungen hinzu. Daher sind wir, das Incremental3d-Team, sehr begeistert von Phoenix und freuen uns auf viele weitere Projekte, die sich in ähnlicher Weise entwickeln und in ähnlichem Geist.“

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Dieser Blogbeitrag wurde von Bauen Aktuell veröffentlicht.
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