MWPrint4ReCon

Microwave-assisted 3D Printing of Continuous Carbon Fiber Reinforced Spatial Lattice Structures (CCFSLS) for Concrete Enhancement

Die Produktion von Zement, einem wesentlichen Bestandteil von Beton, wird laut Prognosen bis 2050 voraussichtlich um 50 % steigen, wodurch erhebliche CO2-Emissionen entstehen. Die Produktion von eine Tonne Zement geht mit der Freisetzung von etwa 600 kg CO2 einher und ist für mehr als 8 % der weltweiten menschengemachten CO2-Emissionen verantwortlich. Die Reduzierung des Betonverbrauchs durch die Verstärkung mit kohlenstofffaserverstärkten räumlichen Gitterstrukturen (CCFSLS) wird als vielversprechende Lösung angesehen. Das am KIT entwickelte mikrowellengestützte 3D-Drucksystem "SERPENS" ermöglicht bereits den erfolgreichen Druck von CCFSLS im Zentimeterbereich und wird durch das MWPrint4ReCon-Projekt auf einen industriellen Maßstab hochskaliert. Diese Technologie wird durch eine Zusammenarbeit mit den verschiedener Instituten IMB und FAST am KIT sowie durch externe Partner validiert und könnte in Zukunft den CO2-Fußabdruck durch einen geringeren Betonverbrauch reduzieren.

Am KIT wurde im Rahmen des Helmholtz Transferkampagne Validierungsprojektes MWPrint4ReCon ein roboterbasierter Prototyp des Mikrowellendruckers samt Pfadplanungs- und Steuerungssystem aufgebaut. Zum Einsatz des Verfahrens für den Druck von dreidimensionalen Bewehrungsstrukturen aus Carbonfaser-Verbundwerkstoff sucht das KIT Entwicklungspartner aus der Software-, Druck- und Bauindustrie.

KIT Partner:

Institut für Massivbau und Baustofftechnologie (IMB)

Institut für Fahrzeugsystemtechnik (FAST)

Externe Partner

GF Goldbeck Deutschland GmbH

Schöck Bauteile GmbH

Förderkennzeichen: KA-TVP-11

Laufzeit: 2022 – 2025

Finanziert aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft