Additiv gefertigte Fassadenhalter für Gebäudehüllen aus Metall

Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens „AddMamBa – Additive Manufacturing von 3D‐Verbindungselementen im Bauwesen“ war die Entwicklung neuartiger, additiv gefertigter Fassadenhalter für Bestands‐ und Neubauten unter Verwendung recycelter Werkstoffe zur Reduktion von CO‐Emissionen Die durchgeführten Untersuchungen widmen sich zum einen der Minimierung der Wärmeverluste durch eine energetische Verbesserung der Gebäudehülle und zum anderen wurde im Sinne der Förderung der Kreislaufwirtschaft die Möglichkeit untersucht, Baustahlschrott (BS) als Ausgangsmaterial für diese Fassadenhalter zu verwenden. Um die Geometrie des Halters hinsichtlich seiner statischen und bauphysikalischen Eigenschaften in Kombination mit einer höchstmöglichen Materialeffizienz zu entwickeln, wurde das Verfahren der Topologieoptimierung (TO) gewählt. Zudem wurde erfolgreich die Machbarkeit der Verwendung von recyceltem und anschließend gasatomisiertem Baustahlschrott aus Abbrucharbeiten als Ausgangsmaterial für die additive Fertigung mittels des PBF‐LB/M‐Verfahrens nachgewiesen.

The overall objective of the research project ‘AddMamBa – Additive Manufacturing of 3D Connecting Elements in Construction’ was to develop innovative, additively manufactured façade brackets for existing and new buildings using recycled materials to reduce CO emissions. The investigations carried out focused on minimising heat loss by improving the energy efficiency of the building envelope and, in line with the promotion of the circular economy, examined the possibility of using construction steel scrap (CSS) as the raw material for these façade brackets. Topology optimisation (TO) was chosen as the method for developing the geometry of the bracket in terms of its static and structural properties in combination with maximum material efficiency. In addition, the feasibility of using recycled and subsequently gas‐atomised construction steel scrap from demolition work as a starting material for additive manufacturing using the PBF‐LB/M process was successfully demonstrated.