TRR 277:  Additive Fertigung im Bauwesen – Die Chance für große Veränderung

Fachliche Zuordnung Bauwesen und Architektur
Geowissenschaften
Informatik, System- und Elektrotechnik
Maschinenbau und Produktionstechnik
Sozial- und Verhaltenswissenschaften
Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
Förderung Förderung seit 2020
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 414265976
 

Projektbeschreibung

Der Sonderforschungsbereich TRR 277 Additive Manufacturing in Construction (TRR 277 AMC) der Technischen Universität Braunschweig (TUBS) und der Technischen Universität München (TUM) erforscht material- und verfahrensübergreifend die Grundlagen der additiven Fertigung für das Bauwesen. Im Gegensatz zur industriellen Serienfertigung, bei der hohe Stückzahlen identischer Bauteile in aufeinanderfolgenden Prozessschritten hergestellt werden, wird bei der additiven Fertigung das Bauteil in einem kontinuierlichen, digital gesteuerten 3D-Druckprozess ohne vorangehenden Formenbau hergestellt. Das reduziert die Anzahl der Prozessschritte und schafft neue Freiräume für die individuelle und formoptimierte Gestaltung von Bauteilen und Tragstrukturen. TRR 277 AMC vereint somit die Anforderungen der Automatisierung und Individualisierung im Bauwesen. Darüber hinaus AMC-Technologien ermöglichen einen Paradigmenwechsel beim Strukturdesign: Formoptimierungen und Funktionsintegrationen sind nicht mehr durch den Formenbau begrenzt, sondern können nach den technischen Erfordernissen mit einem Minimum an Ressourcen hergestellt werden. Additive Fertigungstechnologien haben im Bauwesen das Potenzial, Ökologie und Ökonomie zu vereinen und neue Wege aufzuzeigen, wie wir in Zukunft bauen. Im Mittelpunkt der Forschungen des TRR 277 AMC stehen grundlegende Untersuchungen innovativer additiver Fertigungstechnologien in verschiedenen Material- und Verfahrenskombinationen. Den Grundlagenforschungen liegt ein neuartiger integrativer Forschungsansatz zugrunde, bei dem Strukturdesign, Werkstofftechnologien und Fertigungsprozesse als untrennbare, digital vernetzte Einheiten betrachtet und zusammenhängend erforscht werden. Darüber hinaus werden die Schnittstellen der verschiedenen AMC-Technologien zu den vorausgehenden Planungsumgebungen und nachfolgenden Baustellen untersucht. Dieser ganzheitliche digital vernetzte Ansatz bietet völlig neue Möglichkeiten der Interaktion und des Austauschs von datenbasierten Informationen zwischen Planung und Bauausführung. Er ermöglicht zudem ganzheitliche digitale Arbeitsabläufe zur Verbesserung der Qualität und Verkürzung der Bauzeit. Die Grundlagenforschungen des TRR 277 AMC in der 2. Förderperiode konzentrieren sich auf die vertiefenden Untersuchungen von Material-Prozess-Wechselwirkungen von Projekten der 1. Förderperiode sowie die Erforschung neuer Material-Prozess-Kombinationen. Begleitet werden diese von intensiver Rückkopplung durch rechnergestützte Modellierung und neue strukturelle Gestaltungsansätze. Eine wichtige Erweiterung der Ziele ist die Verringerung der Umweltauswirkungen auf den verschiedenen Ebenen von Material, Bauteilen und Bausystemen. Schließlich bietet der TRR 277 der künftigen Generation junger Wissenschaftler:innen einen hervorragenden Raum, in dem sie neue Erkenntnisse gewinnen und Ideen austauschen können, und zwar sowohl in ihrem spezifischen Forschungsgebiet als auch in fachübergreifender Zusammenarbeit.
DFG-Verfahren Transregios

Laufende Projekte

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Technische Universität Braunschweig
Mitantragstellende Institution Technische Universität München (TUM)
Beteiligte Hochschule Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover; Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg; Technische Universität Berlin; Technische Universität Chemnitz
Sprecher Professor Dr.-Ing. Harald Kloft