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In Zeiten des Klimawandels und zunehmender Ressourcenknappheit wird die Bauindustrie mit der wachsenden Dringlichkeit konfrontiert, Ressourcenverbrauch, Emissionen und Abfälle deutlich zu reduzieren. Die Anwendung von Leichtbaustrategien in Verbindung mit Kreislaufproduktionsprozessen bietet einen ganzheitlichen Ansatz für dieses Problem. In dem folgenden Beitrag wird eine Methode zur abfallfreien Produktion leichter Betonbauteile mittels wiederverwertbarer Sandschalungen präsentiert. Der Einsatz von wasserlöslichen Mischungen in einem Pulverbettdruckverfahren ermöglicht die Herstellung von Schalungen für komplexe und optimierte Betonstrukturen und die Wiederverwendung des Schalungsmaterials in nachfolgenden Produktionszyklen (Bild 1). Die einzelnen Schritte des Verfahrens werden detailliert vorgestellt und am Beispiel der Herstellung eines Betonprototyps mit komplexer räumlicher Struktur illustriert.

Seit mehr als 20 Jahren setzt sich das Institut für Leichtbau Entwerfen und Konstruieren in interdisziplinären Forschungsvorhaben mit dem vermeintlichen Paradoxon „Leicht bauen mit Beton“ auseinander. In einem zweiteiligen Beitrag werden nun Auszüge aus der aktuellen Forschung hierzu vorgestellt. Während im ersten Teil dieses Aufsatzes der Fokus auf den Materialleichtbau gelegt wird, behandelt der zweite Teil den Strukturleichtbau mit dem Schwerpunkt auf Entwurfs‐ und Herstellungsansätzen für ressourceneffiziente, nachhaltige Betonstrukturen. Dazu zählen insbesondere neuere Untersuchungen zum Tragverhalten und zur Vorspannung von Bauteilen aus Gradientenbeton. Neben der Minimierung des Bauteilgewichts wird auch aufgezeigt, wie der ökologische Fußabdruck durch wiederverwendbare Betonsegmente weiter reduziert werden kann. Ansätze zur abfallfreien Herstellung von ressourcenschonenden filigranen Komponenten mittels additiver Fertigungsverfahren werden am Beispiel von 3D‐gedruckten Sandschalungen und Biobeton aufgezeigt. Über den klassischen Leichtbau hinaus werden abschließend Potenziale für weitere Materialeinsparungen durch adaptive Betonbauteile vorgestellt.

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