SMART DYNAMIC CASTING

Im Rahmen von DFAB HOUSE wird Smart Dynamic Casting für die automatisierte Vorfabrikation von materialoptimierten, tragenden Betonfassadenpfosten genutzt. Smart Dynamic Casting kann jedoch auch für die Fabrikation von standardisierten und nichtstandardisierten architektonischen Säulen verwendet werden.

Smart Dynamic Casting (SDC) ist ein kontinuierliches, robotergesteuertes Gleitschalungsverfahren, das der Vorfabrikation von materialoptimierten, tragenden Betonstrukturen dient. Zum Einsatz kommt eine Schalung, die signifikant kleiner ist als die herzustellende Struktur. Während dem automatisierten Verfahren wird ein Schalungssegment kontinuierlich mit Beton befüllt und in die Höhe gezogen. Dies geschieht in einer Geschwindigkeit, bei welcher der Beton in der heiklen Phase, während er sich vom weichen zum harten Material wandelt, geformt werden kann.

Das SDC-Verfahren ist eine effiziente Herstellungstechnik für nichtstandardisierte Strukturen, da eine einzige Schalung für die Herstellung mehrerer Säulen mit unterschiedlichen Querschnitten genutzt werden kann. Das SDC-Verfahren ist für das Projekt DFAB HOUSE entsprechend angepasst worden, um 15 nichtstandardisierte, tragende Betonfassadenpfosten zu fertigen. Die Forschung fokussiert sich dabei auf die Entwicklung eines vollautomatisierten, robotergesteuerten Gleitschalungsverfahrens zur Produktion von drei Meter hohen, armierten Fassadenelemente mit einem minimalen Querschnitt von 70 x 100 mm. Dazu gehört die Entwicklung eines flexiblen Schalungssystems, mit welchem Betonstrukturen in sehr kleinen Dimensionen geformt werden können, sowie die Entwicklung einer automatisierten Materialaufbereitungsanlage, in welcher der Hydratationsgrad des Betons kontrolliert werden kann.

Die Forschung rund um SDC findet in einem interdisziplinären Umfeld statt, in dem Architekten, Maschinenbau- und Bauingenieure sowie Materialwissenschaftler zusammen an einem Ziel arbeiten: nichtstandardisierte Betontragwerke mit einer einzelnen flexiblen Schalung zu produzieren.

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Projektbeteiligte:
Leitende Forscher
Prof. Robert Flatt, Institut für Baustoffe, ETH Zürich
Prof. Fabio Gramazio, Professur für Architektur und Digitale Fabrikation, ETH Zürich
Prof. Matthias Kohler, Professur für Architektur und Digitale Fabrikation, ETH Zürich
Prof. Walter Kaufmann, Institut für Baustatik und Konstruktion, ETH Zürich

Involvierte Forscherinnen und Forscher
Dr. Ena Lloret-Fritschi (Project lead), Fabio Scotto, Lex Reiter, Dr. Timothy Wangler, Lukas Fuhrimann, Dr. Jaime Mata Falcón, Marc Schultheiss, Samuel Rebelo Garcia, Nicola Vasic

Unterstützende Techniker
Hans Flückiger, Michael Lyrenmann, Andreas Reusser, Heinz Richner

Industriepartner
Pemat AG
Zühlke Engineering AG

Bildrechte:
Gramazio Kohler Research, ETH Zürich or Keystone / Christian Beutler.
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