Ein zweites Leben für Betonbauteile: Forschungsprojekt für geschlossene Wirtschafts- und Materialkreisläufe
6. Februar 2025
Der Demonstrator zeigt die Verbindung der Fertigteile zu einem Raumgitter. Bild: Digital Building Fabrication Laboratory (DBFL), Institut für Tragwerksentwurf (ITE), TU Braunschweig
Obwohl Rohstoffe wie z. B. der für Beton notwendige Sand ein knappes Gut sind, werden viele Bauteile nach einem Abriss entsorgt. Das gemeinsame Forschungsprojekt Fertigteil 2.0 der TU Darmstadt, der TU Braunschweig sowie der Industriepartner Thing Technologies und Faro beschäftigt sich mit der Frage, wie Betonbauteile wiederverwendet werden können. Gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung entwickelte das Team dafür eine real-digitale Prozesskette und testete sie im Maßstab 1:1. Ziel ist es, Bautechnologien wie digitale Erfassung, algorithmische Planung, Produktion, Datenmanagement, Lebenszyklusanalyse und Logistik sinnvoll miteinander zu verknüpfen, um einen geschlossenen Wirtschafts- und Materialkreislauf zu etablieren.
Vom Rückbau zum digitalen Bauteil
Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden bei bestehenden, zum Abriss bestimmten Gebäuden verwertbare Betonbauteile identifiziert, digitalisiert und mit Informationen zu Eigenschaften versehen. Nach der kontrollierten Demontage bearbeitete robotergestützte Technik diese Elemente für eine erneute Nutzung. Softwarelösungen helfen, daraus trockengefügte, demontierbare Strukturen zu schaffen, die für künftige Bauvorhaben als Bauteillager dienen können.
Mit einem Demonstrator wurde das Verfahren getestet: Mithilfe von Metallschuhen mit Vorbohrungen für Schrauben konnten die neuen Bauteile ohne zusätzlichen Beton in einem Raumgitter verbunden werden. Die standardisierten Verbindungselemente sind ebenfalls wiederverwendbar.
Interdisziplinäre Forschung
Für das Projekt Fertigteil 2.0 übernahm der Messspezialist Faro Digitalisierung, Identifizierung und Kennzeichnung der Bauteile mit 3D-Scans und RFID-Markierungen. Mithilfe von BIM-Modellen erstellte Thing Technologies dann einen digitalen Zwilling. Die auf den Rückbau folgende subtraktive Nachbearbeitung und Uniformierung der Bauteile lag beim Institut für Tragwerksentwurf (ITE) der TU Braunschweig. Passende Softwarelösungen lieferte die Digital Design Unit (DDU) der TU Darmstadt. In einem digitalen „Lager“ wurden die Bauteilgeometrien zusammen mit relevanten Metadaten katalogisiert. Für eine Lebenszyklusanalyse und die Quantifizierung ökologischer und ökonomischer Faktoren der neuen Prozesskette wurde das Fachgebiet Entwerfen und Nachhaltiges Bauen (ENB) der TU Darmstadt hinzugezogen.
Dieser Text basiert auf einem redaktionellen Beitrag von BauNetz Wissen