Durchsteckverbindungen für nachhaltiges Bauen mit der Lasertechnik

LASTTS (LASer cutting Technology for Tubular Structures) ist ein europäisches Projekt, das lasergeschnittene Durchsteckverbindungen aus Rohren und Trägern untersucht. Das Ziel ist die Effizienzsteigerung in der Bauindustrie.

Bauindustrie und ökologische Nachhaltigkeit

Mit einem Anteil von 40 % der gesamten CO2-Emissionen hat die Baubranche weltweit beträchtliche Auswirkungen auf die Umwelt. Es wird geschätzt, dass wir angesichts des Bevölkerungswachstums – etwa 2,5 Mrd. weitere Menschen bis 2050 – künftig erheblich in neue Infrastruktur investieren müssen: unter anderem in Brücken, Anlagen für erneuerbare Energien, Gebäude und Stadien.

Aus diesem Grund ist die Effizienzsteigerung in der Baubranche mit Blick auf eine nachhaltige Zukunft ein wichtiges Ziel. Um sie zu ermöglichen, benötigen wir umfassende Lösungen, bei denen wir die Materialien, Bauverfahren und Konstruktionsweisen berücksichtigen.

In diesem Artikel lernen Sie eine dieser Lösungen kennen: Durchsteckverbindungen, die auch Gegenstand einer Studie im Rahmen des europäischen LASTTS-Projekts ist.

Dieses innovative Verfahren, mit dem Verbindungen aus Rohren und Profilen für das Bauwesen hergestellt werden, ist nur mit der Technik des Laserschneidens effizient realisierbar. Es zielt darauf ab, den Materialeinsatz zu verringern, leichtgewichtigere Konstruktionen zu erzeugen und schnellere Installationen zu ermöglichen.

Am Ende des Artikels finden Sie einen Vortrag, den Prof. Alper Kanyilmaz vom Politecnico in Mailand auf einem – von der BLM GROUP und der Fondazione Promozione Acciaio veranstalteten – Seminar „Laserschneiden für Konstruktionen im Bauwesen“ gehalten hat. In ihm erläutert Kanyilmaz detailliert diese innovative Lösung und stellt einige interessante Praxisbeispiele vor.

Hören Sie die Vorlesung von Professor Alper Kanyilmaz vom Politecnico in Mailand

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Beispiel einer Durchsteckverbindung für Bauvorhaben, die mit der Technik des Laserschneidens hergestellt wurde.

Der Meilenstein: die Idee der Durchsteckverbindungen

Durchsteckverbindungen sind Gegenstand europäischer Projekte wie zunächst LASTEICON (Laser Technology for Innovative Connections in Steel Constructions) und später LASTTS. Sie sollen Probleme mit der Stabilität lösen, die sich ergeben, wenn Elemente von Baukonstruktionen auf Rohroberflächen geschweißt werden.

Um eventuelle Instabilitäten zu vermeiden, waren die Hersteller hier bislang gezwungen, mit zusätzlichen Verstärkungselementen wie unter anderem Schweißnähten, Bolzen oder Platten zu arbeiten – was die Komplexität der Montage und die Gewichte der Konstruktionen noch erhöhte. Gleichzeitig verlängerten sich die Bauzeiten, und auch die Kosten stiegen.

Im Rahmen der europäischen Projekte LASTEICON und LASTTS wurde nachgewiesen, dass die Stabilität von Verbindungen erhöht werden kann, wenn Träger und Rohre mit Durchsteckverbindungen verbunden werden. Sie ersetzen herkömmliche Verzweigungen und ersparen das Arbeiten mit zusätzlichen Verstärkungselementen.

Das Ergebnis sind leichtgewichtigere Konstruktionen und schnellere Installationen.

Warum Laserschneiden?

Ohne die Lasertechnik könnten Standardverbindungen nicht gegen Durchsteckverbindungen ersetzt werden. Denn bei herkömmlichen Verfahren gibt es Grenzen hinsichtlich der Realisierung von Schrägschnitten, der Genauigkeit und der Effizienz.

Schneiden eines HEA-Trägers mit dem Rohrlaser LT24 für große Rohre und Profile.

Bei Durchsteckverbindungen müssen die Werkstücke mit sehr hoher Genauigkeit und sauber definierten Winkeln der Schnittkanten geschnitten und angefast werden.

Bei der Herstellung der Durchsteckverbindungen für die Tests im LASTTS-Projekt kam der Rohrlaser LT24 der BLM GROUP für große Rohre und Profile zum Einsatz. Die BLM GROUP beteiligt sich an diesem Forschungskonsortium. 

Rohrlaser LT24 der BLM GROUP für große Rohre und Profile.

Die LT24 führt bei Rohren und Profilen mit Durchmessern bis 610 mm automatisch 3D-Schnitte aus. Das heißt, sie produziert montage- und schweißfertige Bauteile, bei denen vor Ort keine Nachbearbeitungen erforderlich sind. Der Rohrlaser ermöglicht sehr kurze Produktionszeiten, die bereits zum Zeitpunkt der Konstruktion kalkulierbar ist.

Prof. Alper Kanyilmaz vom Politecnico in Mailand stellt das LASTTS-Projekt vor

Die Idee hinter dem europäischen Forschungsprojekt LASTTS lautet, im Rahmen von Tests die Eignung von Durchsteckverbindungen aus Rohren und Trägern nachzuweisen, die mit der Lasertechnik geschnitten werden.

Nachfolgend finden Sie den vollständigen Vortrag von Prof. Alper Kanyilmaz vom Politecnico in Mailand, den er auf einem – von der BLM GROUP und der Fondazione Promozione Acciaio veranstalteten – Seminar „Laserschneiden für Konstruktionen im Bauwesen“ gehalten hat.