Additive manufacturing of fully-recyclable wall systems made from renewable materials

Inhalt des Projektes ist, einen robotergestützten, additiven Herstellungsprozess (3D Druck) für Wandbauteile mit biobasierten Rohstoffen zu entwickeln, wobei die Rohstoffe vorwiegend aus Nebenströmen der Papier-, Stärke- und Sägeindustrie stammen. Gedruckt wird eine Mischung aus Lignin, Stärke und Sägespäne, entweder in Pulverform oder mit Hilfe eines Granulats als Zwischenprodukt. Die zugrundeliegende Problemstellung betrifft vier Themenfelder: (1) Die weltweite Verknappung nicht erneuerbarer und erneuerbarer Rohstoffe (2) die derzeitige hauptsächliche Verwendung von anorganischen Baustoffen (Beton und Stahl) im Bauwesen sowie die (3) bis dato noch ineffiziente Nutzung sowie auch fehlende Kreislaufansätze bei der Verwendung nachwachsender Rohstoffe und (4) die niedrige Produktivität in der Bauindustrie. Es gibt dabei zwei übergeordnete Ziele im Rahmen des beantragten F&E Projektes: (1) die Entwicklung eines biobasierten, vollständig kreislauffähigen Werkstoffs, der ausschließlich aus biobasierten Rohstoffen vorzugsweise aus Nebenströmen (z.B. der Papier-, und Sägeindustrie) besteht und (2) die Entwicklung eines für die Verwendung dieses Materials geeigneten robotergestützten, additiven Herstellungsprozesses für Wandbauteile. Es wird erwartet, dass nach Abschluss des Projektes umfassende Kenntnisse über die Verarbeitung sowie auch zu den chemischen und mechanischen Eigenschaften von dem neuen Material vorliegen. Zudem werden umfassende Erkenntnisse über den additiven Fertigungsprozess von biobasierten Materialien sowie auch ein voll funktionsfähiges additives Fertigungswerkzeug für einen Industrieroboter für Wände bis 200mm Dicke vorhanden sein. Weiters werden umfassende Ökobilanzdaten vorliegen, die die Rohstoffversorgung und den Transport (nach EN 15804: A1-A2), den Herstellungsprozess (A3), den Rückbau (C1) sowie auch eine Prognose für die Nutzungsphase (B) beinhalten. Als Endergebnis wird ein vollmaßstäblicher Demonstrator mit 3 m Länge und 3 m Höhe vorhanden sein. Mit diesem Projekt wird eine vollkommen neue Dimension in Bezug auf automatisiertes, kreislauffähiges, biologisches ressourceneffizientes Bauen erreicht werden.