Swiss Technology Award: Schalung & Bewehrung mit Stahldrahtgitter

Mesh Mould heisst die Technologie, für die ETH-Forschende mit dem diesjährigen Swiss Technology Award ausgezeichnet wurden. Sie gewannen den wichtigsten Schweizer Preis für Innovation und Technologietransfer in der Kategorie «Inventors». Innovation, Technologie – und Bau: Das passt auf den ersten Blick nicht zusammen. Die Baubranche ist nicht für bahnbrechende Erfindungen bekannt, und wer von Technologie spricht, denkt am ehesten noch an einen Bagger. Deshalb ist es – auf den zweiten Blick – gar nicht verwunderlich, dass der bedeutendste Schweizer Preis für Innovation und Technologietransfer in der Kategorie «Inventors» dieses Jahr für eine neuartige Bautechnologie vergeben wurde. Von Roland Baumann

«Mesh Mould hat das Potenzial, das Bauen der Zukunft grundlegend zu verändern», sagt Norman Hack, Projektleiter im interdisziplinären Team, das die Technologie entwickelt hat. Er ist Doktorand am Architekturlehrstuhl der Professoren Fabio Gramazio und Matthias Kohler, die das Projekt am Future Cities Lab in Singapur gestartet hatten. Für die Entwicklung der nun prämierten Bautechnologie war die enge Zusammenarbeit weiterer Disziplinen wie Robotik, Materialwissenschaften und Baustatik essenziell.

Bauen ohne Holzschalung

Im konventionellen Bau mit Beton wird die Stahlbewehrung von einer Holzschalung umgeben, die dem Beton die endgültige Form gibt. Dank standardisierter Strukturen können diese Schalungen mehrmals verwendet werden. Dies ist mit ein Grund dafür, dass rechteckige Häuser das Strassenbild prägen. Für Gebäude mit unüblichen Formen hingegen müssen die Schalungen massgeschneidert werden und können nur einmal verwendet werden. «Entsprechend kostspielig und materialintensiv sind solche Gebäude», gibt Hack zu bedenken.

Bei der neuen Bautechnologie Mesh Mould fällt die Holzschalung weg. Sie kombiniert die beiden Funktionen Schalung und Bewehrung in einem Stahldrahtgitter. Dieses wird von einem Roboter, basierend auf einem Computermodell, hergestellt. Dieses Gitter wird mit Beton befüllt, und zum Schluss wird die Oberfläche bearbeitet. Dank der spezifischen Struktur des Stahldrahtgitters und der speziellen Betonmischung bleibt der Beton innerhalb des Gitters und fliesst nicht heraus. «Der Formenvielfalt sind dabei praktisch keine Grenzen gesetzt», betont Hack. Egal ob die Ziel-Form standardisiert oder von höchst komplexer Natur ist: Es braucht keine separate Schalung mehr.

Erste Realanwendung im Jahr 2017

2017 wird die Mesh-Mould-Technologie im NEST-Gebäude, dem modularen Forschungs- und Innovationsgebäude der EMPA in Dübendorf, erstmals zum Einsatz kommen. Der Bauroboter «In situ Fabricator» des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) Digitale Fabrikation wird dort eine Mesh-Mould-Wand bauen, eine der strukturellen Hauptkomponenten der Gebäudeeinheit.

Bild: Der Bauroboter In situ Fabricator erstellt ein Stahldrahtgitter. (Bild: NFS Digitale Fabrikation)