Betonschalungssysteme

Beste Abschlussarbeit 2016!
 
Wir gratulieren Anne Liebringshausen für den Preis der Pfeiffer-Stiftung für Architektur an der Universität Kassel für die beste Abschlussarbeit aus dem Wintersemester 2015/16 und Sommersemester 2016 in der Kategorie Analytisch-reflexiv orientierte / wissenschaftliche Abschlussarbeiten. Die Masterthesis von Anne Liebringshausen: "Nachhaltige & wiederverwendbare Betonschalungssysteme aus Sand und Wachs" beschäftigt sich mit der Entwicklung eines neuen und nachhaltigen als auch wiederverwendbaren Betonschalungsverfahrens aus Sand und Wachs zur Realisierung von extrem dünnen und doppelseitig gekrümmten Betonfreiformschalen.
 
Die Einführung von parametrischen Entwurfswerkzeugen in der Architektur und die sich damit öffnenden Entwurfsmöglichkeiten, scheinen heute schier unendlich. Experimentelle Formen müssen den Weg von der Digitaliserung in die Realisierung schaffen, bevor sie aus Mangel an Umsetzungsvermögen unter den Tisch fallen. Neue Formen benötigen auch neue Umsetzungsformen. Doch fehlt es in der Praxis an geeigneten und vor allem nachhaltigen als auch wiederverwendbaren Betonschalungssystemen. Nicht standardisierte Betonschalungen benötigen heute noch immer einen großen materiellen und energetischen als auch finanziellen Aufwand – sie können nicht wiederverwendet werden und es kann lediglich eine Geometrie dargestellt werden. Sand- und Wachschalungen hingegen können immer wieder verwendet und ständig optimiert werden. Das neue „Zero-Waste-Verfahren“ ermöglicht es, dünne, doppelseitig gekrümmte Freiformen aus Beton herzustellen, ohne materiellen Aufwand und bei gleichzeitiger Wiederverwendbarkeit aller Formungskomponenten. Dabei spielt das Verfahren mit den gegebenen, wandelbaren Eigenschaften der Materialien Sand, Wachs und Beton. Sand als ursprünglich poröses Element lässt sich stampfen, befeuchten, trocknen, formen, zerstören und wieder neu formen und je nach Wandlung, lassen sich unterschiedliche gestalterische Betonoberflächen erzielen. Wachs ändert durch Erhitzung seinen Aggregatzustand – lässt sich in Formen gießen, er erhärtet und kann wieder eingeschmolzen werden um einen neuen Formungs-Zyklus zu beginnen – auch hier wieder ohne materielle Verluste und CO2-neutral.
 
Grundlage des neuen Schalungsverfahrens ist ein stark verdichtetes Sandbett aus ölgebundenem Formsand, der mittels digitaler Daten in Form gefräst wird. Der beim Fräsen aufkommende Sandspan kann mit einem Industriesauger aufgefangen und wiederverwendet werden. Die dadurch entstehende Positivform wird mit einem Modellwachscompound für den Feinguss abgegossen. Die resultierenden Wachsnegativschalungen werden nach dem Aushärten vertikal aufgestellt, in einen Schalrahmen gegeben und mit Beton ausgegossen. Die Wachsschalung kann wiederverwendet werden oder sie wird eingeschmolzen und neu geformt.

Betreuung: Prof. Manfred Grohmann, Philipp Eisenbach
Verfasserin: Anne Liebringshausen
Kooperationspartner: AMPA - Universität Kassel, Dyckerhoff, Romonta

Publikationen:
Liebringshausen A., Eisenbach P., Grohmann M.: Re-usable concrete formwork system made of sand and wax; In: Bögle A., Grohmann M. (eds.) Proceedings of the IASS Annual Symposium 2017. Hamburg. 2017