Lange galt der 3D-Druck als Spielerei, mit der Tüftler interessante Dinge ausprobieren konnten, die aber letztendlich in der Praxis nicht wirklich viel Anwendung fanden. In den vergangenen Jahren hat sich das immer stärker verändert. Das neuste Beispiel für den praktischen Einsatz der Technik steht an einem Teich in Schanghai. Oder besser gesagt: Es schwingt sich über ihn hinweg.

Dort wurde vor kurzem die weltweit größte 3D-gedruckte Brücke eingeweiht. 26,3 Meter lang und 2,6 Meter breit, ist der Entwurf eine Hommage an die chinesische Architekturgeschichte: Das Design orientiert sich an der ältesten noch stehenden Brücke des Landes aus dem Jahr 605 nach Christus. Die musste vor über 1400 Jahren noch sehr langsam und per Handarbeit errichtet werden. Die neue Fußgängerbrücke in Schanghai kam dagegen ganz einfach aus dem 3D-Betondrucker.

Das Verfahren ist natürlich wesentlich effizienter als die altertümliche Brückenbau-Technik: Während die Handwerker an der alten Brücke zehn Sommer und Winter arbeiteten, fertigte ein Team um Professor Xu Weiguo von der Architekturfakultät der Tsinghua University, die neue Brücke in 450 Stunden – weniger als 19 Tage. Anwohner, die nach drei Wochen aus dem Urlaub zurückkamen, dürften also von dem neuen Bau ziemlich überrascht worden sein. Zwar ist das historische Vorbild mit 50 Metern auch fast doppelt so lang, die Zeitersparnis ist natürlich dennoch enorm.

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Materialsparend

Bei den Bauteilen konnten die Konstrukteure dank der Druck-Technik Freiräume lassen und so Material sparen, ohne die Stabilität zu beeinträchtigen. © Copyright Tsinghua University

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Stresstest

Damit die Brücke auch nicht zusammenbricht, testeten die Wissenschaftler zuvor die Stabilität mit einem Miniaturmodell. © Copyright Tsinghua University

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Roboterarm

Hier werden die Geländer der Brücke hergestellt. © Copyright Tsinghua University

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Das fertige Geländer

So sieht das Geländer aus, wenn der 3D-Drucker mit seiner Arbeit fertig ist. © Copyright Tsinghua University

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Zur Eröffnung

Um die Fertigstellung zu feiern, wurde der Mini-Park mit Ballons geschmückt. © Copyright Tsinghua University

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Viel Betrieb

Die Brücke hält tatsächlich einiges an Gewicht aus, was die Besucher bei der Eröffnung bewiesen. © Copyright Tsinghua University

Die Kosten um ein Drittel gesenkt

Zum Bau teilte die Hochschule mit: „Die Kosten für die Brücke betragen nur zwei Drittel der Ausgaben einer herkömmlichen Konstruktion.“ Diese Einsparungen gelangen vor allem beim Material. Außerdem erlaubt die Technik, interessante, exotische Formen zu gestalten und zu produzieren. Die Brücke besteht aus über 40 einzelnen 3D-Betonbauteilen. Roboterarme brachten jedes davon an seine geplante Stelle. Vor der Eröffnung half ein Miniatur-Modell dabei, die Festigkeit zu testen. „Wenn China keine Menschen mehr findet, die Brücken errichten wollen, wird intelligentes Bauen ein wichtiger Teil der Lösung dieses Problems sein“, heißt es in der Mitteilung der Universität weiter. Allerdings sind sich die Forscher auch der Risiken bewusst und schreiben, es gebe immer noch viele Herausforderungen, „die bei der Konstruktion gelöst werden müssen“.

Der Batterieantrieb bietet Entwicklern ganz neue Möglichkeiten für das Design. Das italienische Start-up X Electrical Vehicle nutzt das, um zahlreiche Teile für den 3D-Druck zu designen - und eine chinesische Produktionsfirma will den Zweisitzer nun in Serie produzieren. 3D-Druck

Die weltweit erste gedruckte Brücke steht übrigens in den Niederlanden, entworfen von Wissenschaftlern der Technischen Universität Eindhoven. Die Konstruktion ist acht Meter lang und besteht aus mit Stahl verstärktem Beton. Und in den vergangenen Jahren gab es noch weitere Architekturprojekte aus dem 3D-Drucker, die zeigen, dass sich die Technologie immer mehr durchsetzt.

Neben einem innovativen Häuserprojekt in den Niederlanden erschuf ein Team des Massachusetts Institute of Technology in den USA beispielsweise in nur 14 Stunden ein Musterhaus. Das weckte auch das Interesse der US-Armee, schließlich brauchen deren Soldaten Unterkünfte. Deshalb entwickelte sie eine 3D-Druck-Kaserne, die in weniger als zweieinhalb Tagen stand. Und falls es je Häuser auf dem Mars geben sollte, kommen diese höchstwahrscheinlich auch aus dem 3D-Drucker.

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