Aus Holzspänen additiv gefertigter Zylinder. © Fraunhofer WKI / Manuela Lingnau
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert einen transregionalen Sonderforschungsbereich der Technischen Universität Braunschweig und der Technischen Universität München. Dr. Frauke Bunzel vom Fraunhofer WKI und Dr. Klaudius Henke von der TU München werden gemeinsam das Teilprojekt „Additive Fertigung von tragenden Holzbauteilen durch Individual Layer Fabrication (ILF)“ leiten. Ziel der Wissenschaftler ist es, die additive Fertigung für das Bauwesen interdisziplinär und standortübergreifend zu erforschen. Im Bauwesen bietet diese Technologie auch die Möglichkeit einer effizienteren Produktion von Bauteilen, die im Ergebnis den Energie- und Materialverbrauch senkt.
Neuer Ansatz – weniger Bindemittel
Herkömmliche Verfahren der additiven Fertigung durch Binden von Holzpartikeln mit einem Klebstoff erfordern in der Regel einen hohen Bindemitteleinsatz. Außerdem haben die so erzeugten Produkte mechanische Eigenschaften, die nicht für strukturelle Anwendungen geeignet sind. Bunzel und Henke verfolgen daher einen neuen Ansatz: Sie wollen Bauteile durch das Laminieren einzelner Schichten von Holzverbundwerkstoffen aufbauen. Bei der ILF wird die Form der einzelnen Schichten durch selektives Binden von Partikeln erreicht. Unter Anwendung von mechanischem Druck können zusätzlich die für Bauanwendungen erforderlichen mechanischen Eigenschaften erreicht und die erforderliche Menge an Bindemittel reduziert werden.
Elemente mit geschlossenen Hohlräumen
Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass es als kontinuierlicher Prozess organisiert werden kann, was dazu beiträgt, die Baugeschwindigkeit zu erhöhen. Neu sei außerdem die Herstellung von Elementen mit ungefüllten, geschlossenen Hohlräumen, welche bei anderen Verfahren des selektiven Bindens nicht erstellt werden können. „Mit unserem Forschungsprojekt können wir den nachwachsenden Rohstoff Holz, als Frischholz oder aus den Resten der holzverarbeitenden Industrie, in die großtechnische additive Fertigung bringen“, sagt Bunzel.
Quelle: Frauenhofer WKI
