Grazer Studenten wurden für ein per 3-D-Betondruck fabriziertes Boot mit einem Preis ausgezeichnet: eine absolute Pioniertat in einem spannenden Zukunftsfeld.
Die Nachricht, die dieser Tage in meine Mailbox flatterte, war durchaus überraschend: Studenten der TU Graz haben, so war da zu lesen, Anfang Juni zwei zweite Plätze bei der Betonkanu-Regatta 2017 in Köln gemacht. Dieser Wettbewerb wird alle zwei Jahre von der Deutschen Zement- und Betonindustrie organisiert, teilgenommen haben heuer 125 Teams von 50 europäischen Universitäten.
Dabei verwunderte weniger, dass Beton schwimmen kann – auch Stahlschiffe können schwimmen (solange kein Wasser in den Hohlraum im Inneren eindringt). Überraschend war indes, dass eines der preisgekrönten Betonboote, die Printess Layer, per 3-D-Druck hergestellt wurde – es dürfte sich dabei um das weltweit erste Schiff dieser Art handeln.
3-D-Druck kennt man gemeinhin so: Ein Düse, in der Kunststoff geschmolzen wird, wird computergesteuert zu bestimmten Punkten im Raum bewegt, an denen das Material abgelagert wird und erstarrt. So lassen sich, basierend auf digitalen Modellen, Gegenstände schichtweise von unten nach oben aufbauen. Dieses Verfahren ist im Vergleich zu herkömmlichen Produktionsmethoden (Bohren, Drehen, Fräsen etc.) materialsparender, es können auch sehr komplizierte Formen realisiert werden. 3-D-Druck-Verfahren werden bereits für viele verschiedene Materialien eingesetzt – von Metallen über Keramik bis hin zu Lebensmitteln.
Und nun auch Beton. An sich ist dieses Material ja prädestiniert dafür: In frischem Zustand, nach dem Anrühren aus Zement, Wasser und Sand bzw. Steinen, ist Beton zähflüssig, später härtet er durch chemische Reaktionen aus. Herkömmlicherweise gießt man die Masse in eine Schalung, die nach dem Aushärten des Betons entfernt wird. Beim 3-D-Druck kann man sich die Schalung sparen: Bringt man den flüssigen Beton mit einem Roboterarm direkt an die Stelle, wo er hinsoll, kann z. B. ein Haus Schicht um Schicht in die Höhe wachsen. Der Grundriss kann jede beliebige Form annehmen. Wollen Sie z. B. ein eiförmiges Haus? Mit dieser Technologie kein Problem!
Zumindest grundsätzlich. Denn die „Feinheiten“ sind noch lang nicht fertig entwickelt – daran arbeiten weltweit viele Forscher und Firmen. So ist etwa noch unklar, wie man beim schichtweisen Aufbau die gewünschte Materialfestigkeit erzielt. Oder wie man per 3-D-Druck Stahlbeton produzieren könnte. Die Grazer Studentengruppe jedenfalls hat nun bewiesen, dass man mit 3-D-Betondruck erfolgreich sein kann.
Der Autor leitete das Forschungsressort der „Presse“ und ist Chefredakteur des „Universum Magazins“.
("Die Presse", Print-Ausgabe, 25.06.2017)