3D‐Betondruck von Vollwandquerschnitten mittels Autobetonpumpe – Erfahrungsbericht des ersten gedruckten Bauwerks in Deutschland

Das 3D‐Betondruckverfahren bietet insbesondere vor dem Hintergrund steigender Design‐ und Qualitätsansprüche sowie des Fachkräftemangels das Potenzial, traditionelle Bauverfahren zu ersetzen. In Zusammenarbeit zwischen der Ed. ZÜBLIN AG und Putzmeister Holding GmbH wurde unter dem Namen KARLOS ein innovatives Betondruckverfahren entwickelt. Das Verfahren basiert auf einer automatisierten Autobetonpumpe, die Beton über einen speziellen Druckkopf extrudiert und ohne Schalung oder Nachverdichtung tragende Wände druckt. Das erste reale Bauprojekt konnte Ende 2023 auf dem Gelände der STRABAG BMTI in Stuttgart‐Weilimdorf in Form einer Lagerhalle umgesetzt werden. Es wurde eine 10 × 6,5 × 5 m große Lagerhalle mit insgesamt 35 laufenden Metern tragenden und raumabschließenden Außenwänden sowie eine umlaufende Attika gedruckt. Für die KARLOS‐3D‐Drucktechnologie wurde ein normgerechter Beton nach DIN EN 206‐1 i. V. m. DIN 1045‐2 zur Herstellung der Lagerhalle verwendet. Dadurch konnten die 3D‐gedruckten Wände nach den Vorgaben der DIN EN 1992‐1‐1 Teil 12 für tragende Bauwerke aus unbewehrtem oder gering bewehrtem Beton bemessen werden. Dieses Vorgehen wurde durch verschiedene Versuche, unter anderem Großversuche an Bauteilen an der MPA Karlsruhe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), zur Beurteilung der statischen und brandschutztechnischen Eigenschaften bestätigt. Das Projekt zeigt ein vielversprechendes Potenzial, das in zukünftigen Bauvorhaben weiter genutzt werden soll.

The 3D concrete printing process offers the potential to replace traditional construction methods, particularly in view of increasing design and quality requirements and the shortage of skilled workers. An innovative concrete printing process called KARLOS has been developed in collaboration between Ed. ZÜBLIN AG and Putzmeister Holding GmbH. The method involves an automated truck‐mounted concrete pump that extrudes concrete through a special print head to print load‐bearing walls without formwork or subsequent compaction. The first real construction project was completed at the end of 2023 on the premises of STRABAG BMTI in Stuttgart‐Weilimdorf in the form of a warehouse. A 10 × 6.5 × 5 metre warehouse with a total of 35 running metres of load‐bearing and space‐enclosing exterior walls as well as a surrounding attic was printed. A standard‐compliant concrete acc. to DIN EN 206‐1 in conjunction with DIN 1045‐2 was used to manufacture the warehouse using the KARLOS‐3D printing technology. This allowed the 3D‐printed walls to be designed acc. to the specifications of DIN EN 1992‐1‐1 Part 12 for load‐bearing structures made of unreinforced or lightly reinforced concrete. This approach was confirmed by various tests, including large‐scale element tests at the Materials Testing Authority (MPA Karlsruhe) of the Karlsruhe Institute of Technology (KIT), to assess the static and fire protection properties. The project shows great potential, which should be further utilised in future construction projects.