TU Dresden
RWTH TU Darmstadt Leibniz Institut Universität Hamburg

Teilprojekt D04

Flexibles Falten von textilbewehrten Betonbauteilen | Förderphase 2

Im Rahmen des Projekts D04 werden Methoden zum automatisierten Falten von dünnem, flächigem, textilbewehrtem Frischbeton in komplexe, bauteilspezifische nicht-orthogonale Geometrien erforscht. Dies ermöglicht eine nachhaltige und wirtschaftliche Produktion und soll durch die Integration einer Vielzahl von bauteilspezifisch angesteuerten Faltlinien in der Schnittstelle zwischen Werkzeug und Bauteil erreicht werden. Hieraus resultieren diverse wissenschaftliche Fragestellungen, von der Gelenkkinematik und -abdichtung, über das Verhalten des Werkstücks beim Falten und die mathematische Optimierung der Lage der Faltlinien bis hin zur Aktuierung des Werkzeugs.

Ein kleiner Prüfstand mit einer begrenzten Anzahl von Facetten wird realisiert, um Simulationsmodelle und mögliche Umsetzungen der tessellierten Werkzeugoberfläche zu validieren. Darüber hinaus ermöglicht dieser Prüfstand die Untersuchung der Auswirkungen des Faltprozesses auf den textilbewehrten Beton. Die Ergebnisse des Projekts werden mithilfe eines Demonstrators validiert, der die Produktion von maßgeschneiderten gefalteten Carbonbetonbauteilen sowie die Analyse des Fertigungsprozesses und der erzielbaren Toleranzen erlaubt.

Team

Teilprojektleiterin
Katharina Schmitz
Prof. Dr.-Ing.
RWTH Aachen University
Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme, Campus-Boulevard 30
52074 Aachen
Teilprojektleiter
Olivier Reinertz
apl. Prof.-Dr.-Ing.
RWTH Aachen University
Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme, Campus-Boulevard 30
52074 Aachen
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Christian Bertram
M.Sc.
RWTH Aachen University
Institut für fluidtechnische Antriebe und Systeme, Campus-Boulevard 30
52074 Aachen

Kooperationen

Publikationen | Publications

Bhat, S.; Heins, K. R.; Bertram, C.; Reinertz, O.; Schmitz, K.; Gries, T. (2024) Ein Ausblick auf das Zusammenspiel von Faltprozess und Drapierbarkeit der Textilbewehrung in: Beton- und Stahlbetonbau 119, issue 12, p. 925–935 – https://doi.org/10.1002/best.202400062

Bertram, C.; Beckers, J.; Reinertz, O.; Morales Cruz, C.; Matschei, T.; Schmitz, K. (2025) A Novel Manufacturing Process for Precise Honeycomb Shaping of Extruded Carbon-Reinforced Concrete Elements in: Briffaut, M.; Torrenti, J. M. [eds.] Concrete structures: extend lifetime, limit impacts – Proc. of fib Symposium 2025, 16.–18.06.2025 in Antibes (France), 2025, p. 2754–2765

Gomes, C. G.; Bertram, C.; Reinertz, O.; Schmitz, K.; Chudoba, R. (2025) Flexibility and precision: Manufacturing concept for folded tessellated lightweight carbon-reinforced concrete slabs in: Briffaut, M.; Torrenti, J. M. [eds.] Concrete structures: extend lifetime, limit impacts – Proc. of fib Symposium 2025, 16.–18.06.2025 in Antibes (France), 2025, p. 2682–2693

Studentische Arbeiten | Student's works

Bollmohr, M. (2025) Entwicklung und Erprobung von Gelenken für die Werkzeugoberfläche einer Faltschalung zur Fertigung textilbewehrter Betonelemente [Bachelorarbeit | Bachelor's thesis]

Sickora, S. (2025) Entwicklung eines automatisierten Werkzeugs zum Falten frisch extrudierter Carbonbeton-Elemente in Honigwabengeometrie [Masterarbeit | Master’s thesis]