Leicht und nachhaltig bauen mit Beton

Der vorliegende Artikel gibt einen Überblick über die am ILEK entwickelten Technologien im Bereich des Betonleichtbaus. Im Mittelpunkt stehen zwei Forschungsansätze: die Mesogradierung von Betonbauteilen mittels mineralischer Hohlkörper sowie die abfallfreie Fertigung geometrisch komplexer Betonstrukturen mittels rezyklierbarer Sandschalung. Beide Ansätze ermöglichen eine gezielte Optimierung des Bauteils und damit eine Gewichtsreduktion sowie dessen kreislaufgerechte Fertigung. Grundvoraussetzung dafür ist die Integration digitaler Planungs‐ und Fertigungsverfahren. Die Lösungsansätze für die Herausforderungen des Technologietransfers in die Praxis werden anhand von drei Demonstratoren im Maßstab 1:1 erörtert. Hierbei wird die gesamte Prozesskette vom Entwurf über die Tragwerksanalyse und Bemessung bis hin zur Fertigung und Realisierung betrachtet. Die Demonstratoren veranschaulichen, wie ein erfolgreicher Technologietransfer gelingen kann, und machen das Potenzial digitaler Technologien für einen leichteren und nachhaltigeren Betonbau sichtbar.

This article provides an overview of technologies developed at the Institute for Lightweight Structures and Conceptual Design (ILEK) in the field of lightweight concrete construction. It focuses on two research approaches: mesogradation of concrete components by means of mineral hollow bodies and zero‐waste fabrication of geometrically complex concrete structures using recyclable sand formworks. Both processes allow for targeted optimisation of components, thereby reducing weight and enabling the implementation of circular production methods. The integration of digital design and manufacturing processes is crucial to this. Solutions to the challenges of technology transfer into practice are demonstrated using three full‐scale (1:1) prototypes. Hereby, the entire process chain, from design and structural analysis to manufacturing and implementation, is considered. The demonstrators show how technology transfer can be successfully implemented and illustrate the potential of digital tools in promoting lightweight and sustainable concrete construction.