Wie Indiens erstes 3D

Oct 23, 2023

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Die Nachricht von Indiens erstem 3D-gedruckten Postgebäude verbreitete sich im April viral, als ein verblüffter Bewohner des Stadtteils Cambridge Layout in Bengaluru ein Video twitterte, in dem ein Roboterarm bei der Arbeit zu sehen ist, dessen Düse aufwendig Schicht für Schicht Beton aufträgt, um die Wände des Gebäudes zu errichten Struktur. Letzte Woche wurde das Ulsoor Bazaar Post Office – fertiggestellt in 43 Tagen – offiziell eingeweiht und ist damit eines der ersten öffentlichen Gebäude im Land, das buchstäblich nach einem 3D-Entwurf ausgedruckt wurde.

Das Highlight des Postamtes ist sein Design. Mit einer geschwungenen Außenseite ähnelt das Bauwerk mit einer bebauten Fläche von 1.021 Quadratfuß ein wenig der Form einer Glocke. Normalerweise hätte die Fertigstellung des Gebäudes bei konventioneller Bauweise sechs Monate gedauert. Tatsächlich war der 3D-Druck des Postamts ursprünglich für 45 Tage geplant, wurde jedoch mit zwei Tagen Restzeit abgeschlossen. Die Gesamtkosten lagen unter 25 Lakh Rupien.

Geschwindigkeit und Flexibilität im Design seien die beiden großen Vorteile, die die 3D-Drucktechnologie bietet, sagte Prof. Manu Santhanam von der Abteilung für Bauingenieurwesen am Indian Institute of Technology (IIT) Madras bei der Einweihung. „Wir können jetzt Formen herstellen, die früher undenkbar waren. Wir befinden uns also am Rande dessen, was im Bauwesen in Zukunft tatsächlich möglich ist“, sagte er. Während L&T Construction das Projekt ausführte, validierte IIT Madras den Tragwerksentwurf.

Das Postamt Ulsoor Bazaar hat keine vertikalen Säulen. Während einige der Wände massiv gedruckt waren, waren sie in anderen Abschnitten mit Hohlräumen versehen, in die speziell angefertigter Beton und Stahl zur Verstärkung eingesetzt wurden. Wie Santhanam gegenüber INDIA TODAY erklärte, wird normaler Beton normalerweise flüssig gemacht, um die Designform auszufüllen und mit der Zeit auszuhärten. Allerdings muss der für den 3D-Druck verwendete Beton bereits Gestalt annehmen, sobald er aus der Düse kommt. „Es behält also diese Form bei, und wenn die nächste Schicht darauf gelegt wird, sollte sich die untere Schicht nicht verformen“, sagte er.

Laut L&T erforderte der Prozess ein „ausgeglichenes Gleichgewicht der Betoneigenschaften, einschließlich Fließfähigkeit, schnelles Aushärten für die Tragfähigkeit, Frischbetonstatus für die Zwischenschichtbindung und ausreichende Festigkeit, um einen erfolgreichen Druck sicherzustellen“.

Derzeit arbeitet L&T an einem 3D-gedruckten Gebäudekomplex in Chandigarh für die Border Roads Organization sowie an einem Villenprojekt in Bengaluru und Gebäuden für eine Fabrik, teilte das Unternehmen in einer Pressemitteilung im April mit. Das Hauptaugenmerk des Unternehmens liege auf bezahlbarem Wohnraum bis hin zu Erdgeschosswohnungen, Villen, Militärkasernen, eingeschossigen Schulen, Postämtern und Fabriken.

Während der 3D-Druck in der Fertigungs- und Medizinbranche einen Vorsprung hatte, fanden seine Anwendungen im Bausektor bis vor einem Jahrzehnt, als globale Unternehmen begannen, große Systeme für den Druck zu entwickeln, größtenteils im Labormaßstab statt.

Im Jahr 2020 baute das IIT Madras auf seinem Campus zusammen mit Tvasta, einem Start-up, das am Institut gegründet worden war, ein Ein-Zimmer-Haus – das als Indiens erstes 3D-gedrucktes Haus gilt.

Derzeit gibt es in Indien mehrere Start-ups, die 3D-Drucktechnologien entwickeln, sagte Santhanam. Er erklärte, dass der 3D-Druck in bestimmten Szenarien eine praktikable Option sein kann, beispielsweise beim Bau von Reihenhäusern oder bei Gemeindeentwicklungsprojekten in stadtnahen Gebieten. „Wenn Sie denselben Drucker zum Drucken mehrerer Häuser an einem Ort verwenden, sagen wir 10 bis 20 Häuser, dann haben Sie definitiv einen Kostenvorteil und Flexibilität beim Design“, sagte er.

Mit Flexibilität bezog sich Santhanam darauf, dass jede Einheit bereits beim Entwurf von Reihenhäusern bis zu einem gewissen Grad individuell angepasst werden kann. Bei Massenwohnungsbauprojekten in städtischen Gebieten könnten bestehende Technologien wie Fertigbeton jedoch schneller und effizienter sein, betonte er.

Weltweit arbeiten Forscher an einigen Schlüsselaspekten des 3D-Drucks – der Integration von Verstärkungen in das Design, der Reduzierung der Gesamtkosten für Rohstoffe und der Erhöhung der Nachhaltigkeit. „Viele der für den 3D-Druck verwendeten Betonmischungen sind reich an Zement. Die Reduzierung von Zement im Beton ist für die meisten von uns eine große Herausforderung“, sagte Santhanam. Damit 3D-Druckkonstruktionen kommerziell genutzt werden können, müssten sich auch Standards weiterentwickeln, fügte er hinzu. „Im ganzen Land gibt es viele Gruppen ... mehrere IITs und andere ... die zusammenarbeiten. Wir sind Teil eines Ausschusses des Bureau of Indian Standards (BIS) und beabsichtigen, ein Handbuch herauszubringen, das über solche Designideen spricht.“

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