Ein Ingenieursteam in Amerika hat mit einem 3D-Drucker robuste Glasbausteine zur Verwendung als Mauerwerk produziert. Diese Glasbausteine in Form einer Acht greifen ungefähr so ineinander wie Legosteine, lassen sich mehrfach wiederverwenden und halten ähnlichen Belastungen stand wie Beton. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zum zirkulären Bauen, bei dem Baustoffe nach dem Abriss nicht entsorgt, sondern erneut eingesetzt werden können.
Aktuell macht ein amerikanisches Ingenieursteam vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) mit einem neuartigen Glasbaustein von sich reden. Dabei nutzen die Ingenieure für die Produktion der Glasbausteine den Glass 3D Printer 3 (G3DP3) mit einer maßgeschneiderten 3D-Glasdrucktechnologie vom MIT-Spinoff Evenline. Die neueste Version des Evenline-Glasdruckers schmilzt in Kombination mit einem Ofen zerkleinerte Glasflaschen in eine druckbare Form. Durch den 3D-Druck entstehen Prototypen von Glasbausteinen aus Kalknatronglas. Dann bekommt jeder dieser Prototypen zwei runde Stifte, die den Noppen eines Legosteins ähneln. Durch sie greifen die Glasbausteine ineinander und lassen sich zu stabilen größeren Strukturen zusammenfügen. Ein weiteres Material zwischen den Ziegeln verhindert Risse und Kratzer an den Glasoberflächen. Es lässt sich jedoch entfernen, sofern die Ziegelstruktur abgebaut und recycelt werden soll.
Glasstrukturen, so stark wie Betonblöcke
Die mechanische Festigkeit einzelner Glasbausteine haben die Forscher mit einer industriellen hydraulischen Presse getestet. Dabei wurden die Glasbausteine so weit zusammengedrückt, bis sie zu brechen begannen. Das beweist, dass die stärksten von ihnen einem Druck standhielten, der mit dem von Betonblöcken vergleichbar ist. Im Rahmen ihrer Forschungen baute das MIT-Forschungsteam mit ihren ineinandergreifenden Glasbausteinen zudem eine gebogene Wand, um das Potenzial von Glasmauerwerk zu demonstrieren. Künftig sollen noch größere, selbsttragende Glasstrukturen und auch ganze Gebäude errichtet werden. Beginnen möchten die Forscher beispielsweise mit so etwas wie einem Pavillon als temporärer Struktur, mit der Menschen interagieren können und die man dann in ein zweites Design umgestalten könnte.
Wie Glasbausteine einen wertvollen Beitrag zur Kreislaufwirtschaft leisten
Die Forscher gehen davon aus, dass sich die von Ihnen entwickelten 3D-druckbaren Glasbausteine viele Male als recycelbare Ziegel für Gebäudefassaden und Innenwände wiederverwendet lassen. „Solange es nicht kontaminiert ist, kann man Glas nahezu unbegrenzt recyceln“, erklärt Kaitlyn Becker, Assistenzprofessorin für Maschinenbau am MIT und Mitglied des Forschungsteams. Denn die exzellente Recycelbarkeit ermöglicht mithilfe der Glasbausteine ein rekonfigurierbares Mauerwerk, das am Ende der Lebensdauer eines Gebäudes demontiert und in einem nachhaltigen Kreislauf wieder zu einer neuen Struktur zusammengesetzt wird. Solch ein Schritt zum zirkulären Bauen reduziert die Menge neuer Materialien, die für ein Bauprojekt hergestellt werden muss. Damit verringert sie auch die mit den Projekten verbundenen Treibhausgas-Emissionen und sorgt auf diese Weise dafür, dass die Baubranche nachhaltiger wird.
