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ETH Zürich setzt mit Airlements auf nachhaltige Bauelemente aus dem 3D-Druck

 
  • Nachhaltige Innovation: ETH Zürich führt mit Airlements leichte, isolierende Bauteile aus 3D-Druck und recyceltem Mineral­schaum ein.

  • Reduzierte Kosten: Die 3D-Drucktechnologie ermöglicht effizientere Bauweise, minimiert Materialverschwendung und senkt Heiz- und Kühlkosten.

  • Zukunftsweisend: Airlements stellt einen Schritt in Richtung umweltfreundlicher Bau­technologie dar, indem es auf reduzierten Energieverbrauch und vollständige Recyclingfähigkeit setzt.

 

Revolution für nachhaltiges Bauen: ETH Zürich entwickelt leichte, isolierende Bauteile mittels 3D-Druck. Airlements, aus zementfreiem Mineral­schaum, basiert auf recyceltem Industrieabfall und verspricht effizientere Bauweise mit reduzierten Heiz- und Kühlkosten.

Die ETH Zürich prägt die Zukunft nachhaltigen Bauens mit Airlements, 3D-gedruckten, leichtgewichtigen Bauteilen. Diese bestehen aus zementfreiem Mineralschaum, gewonnen aus recyceltem Industrieabfall, darunter Flugasche von industriellen Hochöfen. Das Projekt unter der Leitung von Doktoranden Patrick Bedarf verspricht eine Reduktion der Heiz- und Kühlkosten und eine Revolution in der Effizienz des Bau­materialverbrauchs.


Die Airlements-Prototypen, einzelne Teile, die leicht zu Strukturen wie Wand­eckelementen zusammengesetzt werden können, verkörpern die Prinzipien von Nachhaltigkeit und Effizienz. Bedarfs Forschung, Teil seiner Doktorarbeit, konzentrierte sich darauf, diese Elemente zu schaffen, insbesondere in komplexen Formen, um den Materialeinsatz zu minimieren.


Die Schlüsselinnovation liegt im 3D-Druckprozess, der im Vergleich zu herkömmlichen Bau­methoden den Materialverschnitt und CO2-Emissionen erheblich reduziert. Dieser Prozess eliminiert die Notwendigkeit für zeitraubende und teilweise wiederverwendbare Schalungen, eine häufige Herausforderung bei der Herstellung komplexer geometrischer Formen.


Die Kombination von 3D-Druck und Robotik ermöglicht die kostengünstige Herstellung massgeschneiderter Bauteile. „Ohne Automatisierung sind traditionelle Bau­methoden, die Materialien einsparen, sehr zeitaufwendig und teuer“, sagte Bedarf.


Dieser neuartige Ansatz ermöglicht schnelles Prototyping; jedes Bauteil kann in weniger als einer Stunde gedruckt werden und durchläuft dann eine einwöchige Aushärtungsphase in einer kontrollierten Umgebung – für Materialintegrität und Haltbarkeit.


Die praktische Anwendung von Airlements umfasst leichte Teile, die leicht transportiert und vor Ort montiert werden können. Zunächst experimentierte Bedarf mit Beton zur Verstärkung der Teile, wechselte aber erfolgreich zu dem innovativen Schaum. Die Bauteile können als isolierende Elemente für Innen- und Aussenwände verwendet werden und haben Potenzial für lasttragende Anwendungen.


Für die Zukunft plant Bedarf in Zusammenarbeit mit FenX – einer ETH-Ausgründung, die nachhaltiges Isolationsmaterial aus recyceltem Industrieabfall produziert – die Weiterentwicklung von Airlements mit Fokus auf Tragfähigkeit und Isolationseigenschaften. Diese Initiative entspricht seiner Lehrtätigkeit im Bachelor-Kurs „Computational Design I&II“ an der ETH Zürich.


Airlements repräsentieren nicht nur einen bedeutenden Fortschritt im nachhaltigen Bau, sondern auch ein Modell für zukünftige Innovationen in der Branche. Mit Fokus auf reduziertem Energieverbrauch, minimaler Abfallproduktion und vollständiger Recyclingfähigkeit steht Airlements an vorderster Front umweltfreundlicher Bautechnologie.

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