Interdisziplin\u00e4re Zusammenarbeit<\/strong><\/h3>\n\n\n\nUrspr\u00fcnglich sei die Idee, die jahrtausendealte Erdbautechnik mit innovativen 3D-Druckverfahren zu kombinieren, aus Gespr\u00e4chen mit Kolleg:innen aus unterschiedlichen Fachbereichen entstanden, berichtet Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
Geboren wurde der Gedanke laut Baharlou aus einer gemeinsamen Faszination f\u00fcr die Geschichte des Erdbaus und sein bislang ungenutztes Innovationspotenzial:<\/p>\n\n\n\n
\u201eErde kommt seit Tausenden von Jahren als Baustoff zum Einsatz. Erst seit Kurzem besteht jedoch die M\u00f6glichkeit, sie im 3D-Druckverfahren zu verarbeiten. Bei dem Projekt ging es uns darum, 3D-Drucksysteme um neue Funktionen zu erweitern, indem wir einen Werkstoff, der ohnehin eine niedrige CO2<\/sub>-Bilanz aufweist, mit einem Verfahren kombiniert haben, das aktiv zur Absorption von Kohlenstoff aus der Atmosph\u00e4re beitr\u00e4gt und auf diese Weise dem Wandsystem eine zus\u00e4tzliche funktionale Eigenschaft verleiht.\u201c<\/p>\n\n\n\nBaharlou und sein Team haben diese Idee durch das Anreichern des Druckwerkstoffs mit Keimsaat verwirklicht. \u201eWir wollten einen nat\u00fcrlichen Werkstoff entwickeln, der Pflanzen durch die richtige Boden- und Luftfeuchtigkeit und die entsprechende Umgebungstemperatur beim Keimen und Bl\u00fchen unterst\u00fctzt\u201c, erl\u00e4utert Baharlou. \u201eAus den Samen werden Pflanzen, die Wurzeln bilden und N\u00e4hrstoffe aus dem Boden aufnehmen. Diese Pflanzen binden dann Kohlenstoff aus der Atmosph\u00e4re.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Technologische Fortschritte bringen Vorteile f\u00fcr die Umwelt<\/strong><\/h3>\n\n\n\nDer Erdbau zeichnet sich ohnehin durch eine vergleichsweise geringe Umweltbelastung aus. Baharlous Team ist es gelungen, das klimafreundliche Potenzial dieser Baumethode durch den Zusatz von Keimsaat noch zu optimieren.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDurch Verwendung von Werkstoffen aus der Region, was beim Bau von Erdw\u00e4nden m\u00f6glich ist, k\u00f6nnen wir die CO2<\/sub>-Emissionen vermeiden, die bei herk\u00f6mmlichen Baumethoden durch Transport, Verarbeitung und weitere kohlenstoffintensive Verfahren entstehen\u201c, so Baharlou. \u201eDeswegen wollten wir nach M\u00f6glichkeit einen Prozess konzipieren, bei dem Erde direkt hier aus Virginia verarbeitet wird. Wir haben zun\u00e4chst eine Reihe von Tests zur Bestimmung der Bodeneigenschaften durchgef\u00fchrt, bevor wir im n\u00e4chsten Schritt unsere Biozusatzstoffe entwickelt und den erdbasierten Werkstoff f\u00fcr den Druck vorbereitet haben.\u201c Neben ihrer Eignung als Baustoff sei er auch von den \u00e4sthetischen Qualit\u00e4ten der roten Tonerde begeistert, f\u00fcgt Baharlou hinzu.<\/p>\n\n\n\nNach der Entwicklung eines geeigneten Werkstoffs befasste sich das Team mit der Frage nach dem optimalen Bauverfahren. \u201eLetztlich entschieden wir uns f\u00fcr ein robotergesteuertes Druckverfahren, von dem wir uns mehr Kontrolle \u00fcber die Pr\u00e4zision und Qualit\u00e4t des Druckvorgangs versprachen\u201c, berichtet Baharlou. \u201eDen Ausgangspunkt bildete das Konzept, dass die Architektur eine angewandte Wissenschaft ist. Wir druckten zun\u00e4chst kleinere Objekte und skalierten das Verfahren sukzessive auf immer gr\u00f6\u00dfere Strukturen.\u201c Als N\u00e4chstes will sein Team ein symboltr\u00e4chtiges Projekt in Angriff nehmen: die Nachbildung eines architektonischen Wahrzeichens als pflanzenbewachsene Struktur aus Erde. Konkret handelt es sich um die schlangenf\u00f6rmig gewundenen Mauern nach Pl\u00e4nen von Thomas Jefferson, die die Gartenanlagen der University of Virginia umgeben.<\/p>\n\n\n\n
Bei Bauprojekten mit 3D-Druckern sind Roboter in der Regel f\u00fcrs Mischen und Drucken zust\u00e4ndig, aber Baharlous Team \u00fcbertrug den Robotern eine etwas andere Aufgabe: Samen zu pflanzen. \u201eUnser Verfahren sieht so aus, dass wir Erde drucken, Erde mischen, Samen in die Erde einmischen und dann wieder von vorne anfangen\u201c, wie er erl\u00e4utert. \u201eWir k\u00f6nnen dem Roboter beibringen, zwischen der keimenden Au\u00dfenseite der Wand und der nicht-keimenden Innenseite zu unterscheiden.\u201c<\/p>\n\n\n\n
In der Discovery-Phase achtete Baharlous Team penibel darauf, bei s\u00e4mtlichen Schritten den Nachhaltigkeitsaspekt zu priorisieren. \u201eUns ging es darum, ein System zu entwickeln, das einerseits eine m\u00f6glichst unkomplizierte Realisierung von Bauprojekten unterst\u00fctzt, damit Bautr\u00e4ger schnell auf die Nachfrage nach zus\u00e4tzlichen Wohnungen reagieren k\u00f6nnen. Andererseits sollte es aber auch den Anspr\u00fcchen einer m\u00f6glichst l\u00fcckenlosen Wiederverwertungs- und R\u00fcckgewinnungskette gen\u00fcgen\u201c, so Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
Jahrtausendealte Techniken treffen auf zukunftsweisende Technologien<\/strong><\/h3>\n\n\n\nDie Andenbewohner:innen pflanzten einst Gr\u00e4ser an, um dem lockeren Steppenboden mehr Stabilit\u00e4t zu geben. Eine \u00e4hnliche Wirkung lasse sich auch durch das Beimischen von Saatgut in das Druckmaterial f\u00fcr seine W\u00e4nde erzielen, so Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
\u201eIn der Landschaftsarchitektur werden Pflanzen gezielt zum Verhindern von Erosion eingesetzt\u201c, meint er. \u201eWir sind auf die Idee gekommen, uns das gleiche Prinzip zunutze zu machen, um den 3D-gedruckten Erdw\u00e4nden, die immer beliebter werden, mehr Stabilit\u00e4t zu verleihen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Sein Team hatte zudem die Hoffnung, durch den kreativen Einsatz von winterharten Keimpflanzen, wie z. B. Wei\u00dfklee, umweltfreundlichere Alternativen zu chemischen Zusatzstoffen in 3D-Druckmaterialien entwickeln zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
\u201eBeim Betondruck werden bestimmte Rezepte f\u00fcr den Bau unterschiedlicher Strukturen immer wieder repliziert\u201c, erl\u00e4utert Baharlou. \u201eWir hatten die Hoffnung, dass wir ein eigenes Rezept entwickeln konnten, das auf einem biobasierten Zusatzstoff zur Verbesserung der Stabilit\u00e4t basiert, mit dem man genauso best\u00e4ndige Strukturen bauen kann.\u201c<\/p>\n\n\n\n
M\u00f6glich war die Fertigung dieser lebendigen Strukturen nur mithilfe innovativer materialwissenschaftlicher Techniken. \u201eDie Arbeit mit so vielen unterschiedlichen Schichten, die nicht aus Feststoffen bestehen, ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden, was z. B. die Aush\u00e4rtezeit betrifft\u201c, pr\u00e4zisiert Baharlou. \u201eDabei ergab sich das Problem, einen Bodenwassergehalt zu ermitteln, bei dem die Samen keimen k\u00f6nnen, der aber wiederum die Aush\u00e4rtung des Baustoffs nicht verhindert.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Zudem sei das Projekt immer wieder an die Grenzen dessen gesto\u00dfen, was mit den aktuell verf\u00fcgbaren 3D-Drucktechnologien machbar ist. \u201eIm Hinblick auf die Geometrie hatten wir keinen unbegrenzten Spielraum\u201c, erz\u00e4hlt Baharlou. \u201eWir haben dann beschlossen, die M\u00f6glichkeiten der Technologie auszureizen, indem wir mit unterschiedlichen Texturen und Mustern experimentieren, mussten aber gleichzeitig auf den Feuchtigkeitsgehalt der gedruckten W\u00e4nde achten.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Bei der Planung habe sich das Team von der langen Tradition erdbasierter Baukunst und den spannenden Perspektiven inspirieren lassen, die sich aus der Kombination uralter Methoden mit brandneuer Technologie ergeben. \u201eDie Verbindung zwischen Erde und Architektur ist schlie\u00dflich keine neue Idee\u201c, wie Baharlou res\u00fcmierend anmerkt.<\/p>\n\n\n\n
![\"Stand](\"https:\/\/blog.bluebeam.com\/de\/wp-content\/uploads\/sites\/6\/2022\/12\/Bluebeam-October-blog-images900x600_01.2.png\")
<\/div>Warum ist es jetzt an der Zeit, sich im Baugewerbe auf die digitale Zusammenarbeit zu konzentrieren?<\/strong><\/h2><\/div><\/div>
Baharlou und sein Team haben diese Idee durch das Anreichern des Druckwerkstoffs mit Keimsaat verwirklicht. \u201eWir wollten einen nat\u00fcrlichen Werkstoff entwickeln, der Pflanzen durch die richtige Boden- und Luftfeuchtigkeit und die entsprechende Umgebungstemperatur beim Keimen und Bl\u00fchen unterst\u00fctzt\u201c, erl\u00e4utert Baharlou. \u201eAus den Samen werden Pflanzen, die Wurzeln bilden und N\u00e4hrstoffe aus dem Boden aufnehmen. Diese Pflanzen binden dann Kohlenstoff aus der Atmosph\u00e4re.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Technologische Fortschritte bringen Vorteile f\u00fcr die Umwelt<\/strong><\/h3>\n\n\n\nDer Erdbau zeichnet sich ohnehin durch eine vergleichsweise geringe Umweltbelastung aus. Baharlous Team ist es gelungen, das klimafreundliche Potenzial dieser Baumethode durch den Zusatz von Keimsaat noch zu optimieren.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDurch Verwendung von Werkstoffen aus der Region, was beim Bau von Erdw\u00e4nden m\u00f6glich ist, k\u00f6nnen wir die CO2<\/sub>-Emissionen vermeiden, die bei herk\u00f6mmlichen Baumethoden durch Transport, Verarbeitung und weitere kohlenstoffintensive Verfahren entstehen\u201c, so Baharlou. \u201eDeswegen wollten wir nach M\u00f6glichkeit einen Prozess konzipieren, bei dem Erde direkt hier aus Virginia verarbeitet wird. Wir haben zun\u00e4chst eine Reihe von Tests zur Bestimmung der Bodeneigenschaften durchgef\u00fchrt, bevor wir im n\u00e4chsten Schritt unsere Biozusatzstoffe entwickelt und den erdbasierten Werkstoff f\u00fcr den Druck vorbereitet haben.\u201c Neben ihrer Eignung als Baustoff sei er auch von den \u00e4sthetischen Qualit\u00e4ten der roten Tonerde begeistert, f\u00fcgt Baharlou hinzu.<\/p>\n\n\n\nNach der Entwicklung eines geeigneten Werkstoffs befasste sich das Team mit der Frage nach dem optimalen Bauverfahren. \u201eLetztlich entschieden wir uns f\u00fcr ein robotergesteuertes Druckverfahren, von dem wir uns mehr Kontrolle \u00fcber die Pr\u00e4zision und Qualit\u00e4t des Druckvorgangs versprachen\u201c, berichtet Baharlou. \u201eDen Ausgangspunkt bildete das Konzept, dass die Architektur eine angewandte Wissenschaft ist. Wir druckten zun\u00e4chst kleinere Objekte und skalierten das Verfahren sukzessive auf immer gr\u00f6\u00dfere Strukturen.\u201c Als N\u00e4chstes will sein Team ein symboltr\u00e4chtiges Projekt in Angriff nehmen: die Nachbildung eines architektonischen Wahrzeichens als pflanzenbewachsene Struktur aus Erde. Konkret handelt es sich um die schlangenf\u00f6rmig gewundenen Mauern nach Pl\u00e4nen von Thomas Jefferson, die die Gartenanlagen der University of Virginia umgeben.<\/p>\n\n\n\n
Bei Bauprojekten mit 3D-Druckern sind Roboter in der Regel f\u00fcrs Mischen und Drucken zust\u00e4ndig, aber Baharlous Team \u00fcbertrug den Robotern eine etwas andere Aufgabe: Samen zu pflanzen. \u201eUnser Verfahren sieht so aus, dass wir Erde drucken, Erde mischen, Samen in die Erde einmischen und dann wieder von vorne anfangen\u201c, wie er erl\u00e4utert. \u201eWir k\u00f6nnen dem Roboter beibringen, zwischen der keimenden Au\u00dfenseite der Wand und der nicht-keimenden Innenseite zu unterscheiden.\u201c<\/p>\n\n\n\n
In der Discovery-Phase achtete Baharlous Team penibel darauf, bei s\u00e4mtlichen Schritten den Nachhaltigkeitsaspekt zu priorisieren. \u201eUns ging es darum, ein System zu entwickeln, das einerseits eine m\u00f6glichst unkomplizierte Realisierung von Bauprojekten unterst\u00fctzt, damit Bautr\u00e4ger schnell auf die Nachfrage nach zus\u00e4tzlichen Wohnungen reagieren k\u00f6nnen. Andererseits sollte es aber auch den Anspr\u00fcchen einer m\u00f6glichst l\u00fcckenlosen Wiederverwertungs- und R\u00fcckgewinnungskette gen\u00fcgen\u201c, so Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
Jahrtausendealte Techniken treffen auf zukunftsweisende Technologien<\/strong><\/h3>\n\n\n\nDie Andenbewohner:innen pflanzten einst Gr\u00e4ser an, um dem lockeren Steppenboden mehr Stabilit\u00e4t zu geben. Eine \u00e4hnliche Wirkung lasse sich auch durch das Beimischen von Saatgut in das Druckmaterial f\u00fcr seine W\u00e4nde erzielen, so Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
\u201eIn der Landschaftsarchitektur werden Pflanzen gezielt zum Verhindern von Erosion eingesetzt\u201c, meint er. \u201eWir sind auf die Idee gekommen, uns das gleiche Prinzip zunutze zu machen, um den 3D-gedruckten Erdw\u00e4nden, die immer beliebter werden, mehr Stabilit\u00e4t zu verleihen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Sein Team hatte zudem die Hoffnung, durch den kreativen Einsatz von winterharten Keimpflanzen, wie z. B. Wei\u00dfklee, umweltfreundlichere Alternativen zu chemischen Zusatzstoffen in 3D-Druckmaterialien entwickeln zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
\u201eBeim Betondruck werden bestimmte Rezepte f\u00fcr den Bau unterschiedlicher Strukturen immer wieder repliziert\u201c, erl\u00e4utert Baharlou. \u201eWir hatten die Hoffnung, dass wir ein eigenes Rezept entwickeln konnten, das auf einem biobasierten Zusatzstoff zur Verbesserung der Stabilit\u00e4t basiert, mit dem man genauso best\u00e4ndige Strukturen bauen kann.\u201c<\/p>\n\n\n\n
M\u00f6glich war die Fertigung dieser lebendigen Strukturen nur mithilfe innovativer materialwissenschaftlicher Techniken. \u201eDie Arbeit mit so vielen unterschiedlichen Schichten, die nicht aus Feststoffen bestehen, ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden, was z. B. die Aush\u00e4rtezeit betrifft\u201c, pr\u00e4zisiert Baharlou. \u201eDabei ergab sich das Problem, einen Bodenwassergehalt zu ermitteln, bei dem die Samen keimen k\u00f6nnen, der aber wiederum die Aush\u00e4rtung des Baustoffs nicht verhindert.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Zudem sei das Projekt immer wieder an die Grenzen dessen gesto\u00dfen, was mit den aktuell verf\u00fcgbaren 3D-Drucktechnologien machbar ist. \u201eIm Hinblick auf die Geometrie hatten wir keinen unbegrenzten Spielraum\u201c, erz\u00e4hlt Baharlou. \u201eWir haben dann beschlossen, die M\u00f6glichkeiten der Technologie auszureizen, indem wir mit unterschiedlichen Texturen und Mustern experimentieren, mussten aber gleichzeitig auf den Feuchtigkeitsgehalt der gedruckten W\u00e4nde achten.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Bei der Planung habe sich das Team von der langen Tradition erdbasierter Baukunst und den spannenden Perspektiven inspirieren lassen, die sich aus der Kombination uralter Methoden mit brandneuer Technologie ergeben. \u201eDie Verbindung zwischen Erde und Architektur ist schlie\u00dflich keine neue Idee\u201c, wie Baharlou res\u00fcmierend anmerkt.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>Warum ist es jetzt an der Zeit, sich im Baugewerbe auf die digitale Zusammenarbeit zu konzentrieren?<\/strong><\/h2><\/div><\/div>
Nach der Entwicklung eines geeigneten Werkstoffs befasste sich das Team mit der Frage nach dem optimalen Bauverfahren. \u201eLetztlich entschieden wir uns f\u00fcr ein robotergesteuertes Druckverfahren, von dem wir uns mehr Kontrolle \u00fcber die Pr\u00e4zision und Qualit\u00e4t des Druckvorgangs versprachen\u201c, berichtet Baharlou. \u201eDen Ausgangspunkt bildete das Konzept, dass die Architektur eine angewandte Wissenschaft ist. Wir druckten zun\u00e4chst kleinere Objekte und skalierten das Verfahren sukzessive auf immer gr\u00f6\u00dfere Strukturen.\u201c Als N\u00e4chstes will sein Team ein symboltr\u00e4chtiges Projekt in Angriff nehmen: die Nachbildung eines architektonischen Wahrzeichens als pflanzenbewachsene Struktur aus Erde. Konkret handelt es sich um die schlangenf\u00f6rmig gewundenen Mauern nach Pl\u00e4nen von Thomas Jefferson, die die Gartenanlagen der University of Virginia umgeben.<\/p>\n\n\n\n
Bei Bauprojekten mit 3D-Druckern sind Roboter in der Regel f\u00fcrs Mischen und Drucken zust\u00e4ndig, aber Baharlous Team \u00fcbertrug den Robotern eine etwas andere Aufgabe: Samen zu pflanzen. \u201eUnser Verfahren sieht so aus, dass wir Erde drucken, Erde mischen, Samen in die Erde einmischen und dann wieder von vorne anfangen\u201c, wie er erl\u00e4utert. \u201eWir k\u00f6nnen dem Roboter beibringen, zwischen der keimenden Au\u00dfenseite der Wand und der nicht-keimenden Innenseite zu unterscheiden.\u201c<\/p>\n\n\n\n
In der Discovery-Phase achtete Baharlous Team penibel darauf, bei s\u00e4mtlichen Schritten den Nachhaltigkeitsaspekt zu priorisieren. \u201eUns ging es darum, ein System zu entwickeln, das einerseits eine m\u00f6glichst unkomplizierte Realisierung von Bauprojekten unterst\u00fctzt, damit Bautr\u00e4ger schnell auf die Nachfrage nach zus\u00e4tzlichen Wohnungen reagieren k\u00f6nnen. Andererseits sollte es aber auch den Anspr\u00fcchen einer m\u00f6glichst l\u00fcckenlosen Wiederverwertungs- und R\u00fcckgewinnungskette gen\u00fcgen\u201c, so Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
Jahrtausendealte Techniken treffen auf zukunftsweisende Technologien<\/strong><\/h3>\n\n\n\nDie Andenbewohner:innen pflanzten einst Gr\u00e4ser an, um dem lockeren Steppenboden mehr Stabilit\u00e4t zu geben. Eine \u00e4hnliche Wirkung lasse sich auch durch das Beimischen von Saatgut in das Druckmaterial f\u00fcr seine W\u00e4nde erzielen, so Baharlou.<\/p>\n\n\n\n
\u201eIn der Landschaftsarchitektur werden Pflanzen gezielt zum Verhindern von Erosion eingesetzt\u201c, meint er. \u201eWir sind auf die Idee gekommen, uns das gleiche Prinzip zunutze zu machen, um den 3D-gedruckten Erdw\u00e4nden, die immer beliebter werden, mehr Stabilit\u00e4t zu verleihen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Sein Team hatte zudem die Hoffnung, durch den kreativen Einsatz von winterharten Keimpflanzen, wie z. B. Wei\u00dfklee, umweltfreundlichere Alternativen zu chemischen Zusatzstoffen in 3D-Druckmaterialien entwickeln zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n
\u201eBeim Betondruck werden bestimmte Rezepte f\u00fcr den Bau unterschiedlicher Strukturen immer wieder repliziert\u201c, erl\u00e4utert Baharlou. \u201eWir hatten die Hoffnung, dass wir ein eigenes Rezept entwickeln konnten, das auf einem biobasierten Zusatzstoff zur Verbesserung der Stabilit\u00e4t basiert, mit dem man genauso best\u00e4ndige Strukturen bauen kann.\u201c<\/p>\n\n\n\n
M\u00f6glich war die Fertigung dieser lebendigen Strukturen nur mithilfe innovativer materialwissenschaftlicher Techniken. \u201eDie Arbeit mit so vielen unterschiedlichen Schichten, die nicht aus Feststoffen bestehen, ist mit erheblichen Herausforderungen verbunden, was z. B. die Aush\u00e4rtezeit betrifft\u201c, pr\u00e4zisiert Baharlou. \u201eDabei ergab sich das Problem, einen Bodenwassergehalt zu ermitteln, bei dem die Samen keimen k\u00f6nnen, der aber wiederum die Aush\u00e4rtung des Baustoffs nicht verhindert.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Zudem sei das Projekt immer wieder an die Grenzen dessen gesto\u00dfen, was mit den aktuell verf\u00fcgbaren 3D-Drucktechnologien machbar ist. \u201eIm Hinblick auf die Geometrie hatten wir keinen unbegrenzten Spielraum\u201c, erz\u00e4hlt Baharlou. \u201eWir haben dann beschlossen, die M\u00f6glichkeiten der Technologie auszureizen, indem wir mit unterschiedlichen Texturen und Mustern experimentieren, mussten aber gleichzeitig auf den Feuchtigkeitsgehalt der gedruckten W\u00e4nde achten.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Bei der Planung habe sich das Team von der langen Tradition erdbasierter Baukunst und den spannenden Perspektiven inspirieren lassen, die sich aus der Kombination uralter Methoden mit brandneuer Technologie ergeben. \u201eDie Verbindung zwischen Erde und Architektur ist schlie\u00dflich keine neue Idee\u201c, wie Baharlou res\u00fcmierend anmerkt.<\/p>\n\n\n\n
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