Das Forschungsprojekt Mesh Mould hat sich erfolgreich für den diesjährigen Swiss Technology Award qualifiziert. Die innovative Bautechnologie, welche von einem interdisziplinären Forschungsteam der ETH Zürich im Rahmen des Nationalen Forschungsschwerpunktes (NFS) Digitale Fabrikation entwickelt wurde, verspricht die Herstellung von Stahlbetonstrukturen durch die Kombination der für gewöhnlich separaten Funktionen Schalung und Bewehrung zu revolutionieren.

Der Swiss Technology Award ist der bedeutendste Schweizer Preis für Innovation und Technologietransfer. Der von der Swiss Economic Forum AG organisierte Award zeichnet die besten technologischen Innovationen von Start-Ups, Universitäten, technischen Institutionen und etablierten Unternehmen in den drei Kategorien „Inventors“, „Start-Up“ und „Innovation Leader“ aus. Die Gewinner werden am 24. November 2016 im Rahmen des Swiss Innovation Forums in Basel ausgezeichnet werden.

Einsparung von Material und Produktionskosten
Dieses Jahr erhielt die Swiss Economic Forum AG total über 50 Bewerbungen. Eine hochkarätige Jury, bestehend aus Experten der Schweizer Industrie, Politik und Bildung, hat Mesh Mould als einer der drei Finalisten der Kategorie „Inventors“ ausgewählt. Norman Hack, Projektleiter von Mesh Mould, ist extrem stolz auf die Nomination: „Mein Forschungsteam und ich sind sehr glücklich. Alle von uns haben enorm viel Energie in Mesh Mould gesteckt, um das Projekt voranzutreiben. Die Nomination unterstreicht den grossen Neuigkeitswert und das Marktpotential unserer Arbeit“. Bei der konventionellen Herstellung von Stahlbetonstrukturen wird die Stahlbewehrung von einer material- und kostenintensiven Schalung umgeben, welche dem Beton die endgültige Form gibt. Die neue Bautechnologie Mesh Mould kombiniert die beiden Funktionen Schalung und Bewehrung: „Basierend auf einem Computermodell wird zuerst ein Stahldrahtgitter von einem Roboter hergestellt. Dank der Präzision des Roboters kann jegliche Form erreicht werden. In einem zweiten Schritt wird das Gitter mit Beton befüllt. Danach wird die Oberfläche finalisiert. Dank der spezifischen Struktur des Stahldrahtgitters und der speziellen Betonmischung bleibt der Beton innerhalb des Gitters und fliesst nicht heraus. Egal ob die Ziel-Form standardisiert oder aber von höchst komplexer Natur ist, es wird keine separate Schalung benötigt“, erklärt Hack.

Demokratisierung massgeschneiderter Beton-Architektur
Die gegenwärtige Architektur zeichnet sich durch standardisierte Betonstrukturen aus. Grund dafür ist, dass komplexe Betonstrukturen sehr material- und kostenintensiv sind. Ein gutes Beispiel ist das Rolex Learning Center in Lausanne, sagt Hack: „Basierend auf den heutigen Möglichkeiten wurde das Gebäude wortwörtlich zwei Mal gebaut – einmal in der Form einer Holzschalung und ein zweites Mal in Beton. Da die Holzschalung für ein so komplexes Gebäude massgeschneidert hergestellt werden muss, kann diese nur einmal verwendet werden. Die Konsequenz daraus sind unglaublich hohe Produktionskosten und Materialabfall“. Dies ist genau der Punkt, wo das interdisziplinäre Forschungsteam, welches Forschende aus den Disziplinen Architektur, Robotik, Materialwissenschaften und Baustatik vereint, das grosse Potential von Mesh Mould sieht: Dank der Kombination der beiden Funktionen Schalung und Bewehrung können Material und Konstruktionskosten gespart werden. Einzigartige Betonstrukturen können so ohne zusätzlichen Aufwand hergestellt werden. Die neue Bautechnologie hat zudem auch das Potential, den Herstellungsprozess von standardisierten Betonstrukturen weniger materialintensiv und damit nachhaltiger zu machen. Währenddem Wände heutzutage zum Beispiel eine kontinuierliche Dicke haben, kann die Dicke einer Wand dank Mesh Mould in Abstimmung auf die notwendige Belastbarkeit über die ganze Länge einer Wand variieren. „Für uns ist dies ein entscheidender Schritt vorwärts in Richtung einer nachhaltigen, digitalen Baukultur“, so Hack.

Erste Realanwendung in 2017
2017 wird die Mesh Mould Technologie als Teil der NEST Unit des NFS Digitale Fabrikation auf dem modularen Forschungs- und Innovationsgebäude Empa NEST in Dübendorf zum Einsatz kommen. Der Bauroboter In situ Fabricator des NFS Digitale Fabrikation wird dort direkt vor Ort eine Mesh Mould Wand bauen, die eine der strukturellen Hauptkomponenten der Gebäudeeinheit sein wird. Das Mesh Mould Forschungsteam freut sich bereits auf diese erste Realanwendung im Baumassstab 1:1

Sie können die PDF Versionen der Medienmitteilung sowohl in Deutsch wie auch in Englisch herunterladen. Für weitere Informationen und Bildmaterial wenden Sie sich bitte an Tanja Coray, Kommunikationsverantwortliche des NFS Digitale Fabrikation: communications@dfab.ch

Projektbilder und Videos finden Sie auf der Projektseite von Mesh Mould.

Weitere Informationen über den Swiss Technology Award finden Sie auf der Website des Swiss Innovation Forums.

Forschungsprogramm: Nationaler Forschungsschwerpunkt (NFS) Digitale Fabrikation
Projektleiter: Norman Hack
Mitarbeitende: Kathrin Dörfler, Dr. Jaime Mata Falcón, Dr. Nitish Kumar, Alexander Nikolas Walzer, Dr. Tim Wangler
Beteiligte Professuren: Gramazio Kohler Research, Institut für Technologie in der Architektur, ETH ZürichAgile & Dexterous Robotics Lab, Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH ZürichPhysical Chemistry of Building Materials Group, Institut für Baustoffe, ETH ZürichMassiv- und Brückenbau, Institut für Baustatik und Konstruktion, ETH Zürich
Industriepartner: Sika Technology AGNoe Schaltechnik GmbH
Institution, die das Projekt in der ersten Phase lanciert hat: Future Cities Laboratory, Singapore ETH Centre

Bildrechte: Swiss Innovation Forum
Bildbeschrieb: Norman Hack, Projektleiter von Mesh Mould.