Das in der Schweiz ansässige globale Baustoff- und Zuschlagstoffunternehmen Holcim hat mit Phoenix eine bahnbrechende und kreisförmige 3D-gedruckte Betonbrücke auf den Markt gebracht. In Zusammenarbeit mit der Block Research Group (BRG) am Institut für Technologie in der Architektur der ETH Zürich gebaut, ist Zaha Hadid Architects Computation and Design Group (ZHA CODE), und incremental3D, Phoenix zeigt das Zusammenspiel von kohlenstoffarmen und zirkulären Technologien in der Infrastrukturentwicklung.
Phoenix wurde im kürzlich eingeweihten Innovationszentrum von Holcim in Lyon, Frankreich, vorgestellt und demonstriert einen Ansatz für innovative und nachhaltige Baulösungen. Das Projekt ist eine Weiterentwicklung von Striatus, einer früheren 3D-gedruckten Betonbrücke, die von Holcim in Zusammenarbeit mit BRG, ZHA CODE und incremental3D entwickelt wurde - Striatus wurde 2021 auf der Architekturbiennale in Venedig vorgestellt. Phoenix wurde aus zehn Tonnen recycelten Materialien gebaut, darunter auch recycelte Zuschlagstoffe aus den ursprünglichen Blöcken, aus denen Striatus besteht. (Daher auch der Name Phoenix, da er aus der Asche von Striatus aufersteht).
Durch den Einsatz von Computerdesign und 3D-Druck reduziert die kreisförmige Konstruktion die Menge des verwendeten Materials um bis zu 50 Prozent, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. Mit einer Länge von 17 Metern und einer Breite von 12,4 Metern steht Phoenix vollständig durch Kompression und wird ohne Mörtel oder Bewehrung montiert.
Der Kohlenstoff-Fußabdruck der Brücke ist ebenfalls geringer und das Design nutzt die proprietäre ECOCycle® Kreislauftechnologie von Holcim. Das Unternehmen erläutert: "Wir haben für Phoenix eine maßgeschneiderte Betonfarbe entwickelt, die recycelte Abbruchmaterialien mit einem zu 100 Prozent recycelten ECOPlanet-Zement kombiniert." (ECOPlanet ist ein kohlenstoffarmes Zementsortiment mit einer CO2-Reduktion von rund 30 Prozent.) Der CO2-Fußabdruck von Phoenix ist um 40 Prozent geringer als der von Striatus und der gesamte CO2-Fußabdruck ist um 25 Prozent geringer. Dies ist zum Teil auch darauf zurückzuführen, dass weniger Einwegmaterialien für das Traggerüst (ein temporäres Gerüst) während des Baus verwendet werden;
Phoenix ist im Gegensatz zu ihrer Vorgängerin als dauerhaftes Bauwerk konzipiert (die kreisförmige Konstruktion der Brücke gewährleistet jedoch, dass ihre Blöcke demontiert und recycelt werden können). BRG erläutert, dass "ihre flachere Geometrie die Notwendigkeit von Stufen eliminiert, was sie für Fußgänger zugänglicher und funktionaler macht. Die Brücke verfügt außerdem über ein Handlaufsystem, das durch die Schubkraft der Brüstungsbögen elegant gehalten wird." BRG beschreibt die präzise Montage von Phoenix und fügt hinzu: "Es wurden modulare Tragwerkskomponenten entwickelt, die eine minimale hölzerne Waffelstruktur mit standardmäßigen, wiederverwendbaren, handelsüblichen Stahlträgern integrieren [und so] das Volumen der einmalig verwendeten Holzelemente minimieren. Drei bis sechs 3D-gedruckte Betonblöcke wurden auf jedem Traggerüstmodul präzise zusammengesetzt, bevor sie auf vorinstallierte Gerüsttürme gehoben wurden."
"Phoenix ist ein bedeutender Meilenstein in der Technologiebereitschaft [und] zeigt die Reifung der integrierten Entwurfs- und Bautechnologien, die mit Striatus eingeleitet wurden", sagt ZHA CODE. Dank zahlreicher Verbesserungen, von der Robustheit der digitalen Entwurfswerkzeuge bis hin zur besseren Integration mit den Parametern des robotergestützten Betondrucks, "konnte die Anzahl der Blöcke in kürzerer Druckzeit fast verdoppelt werden."
Nach der Fertigstellung von Phoenix untersuchen Holcim und ihre Partner nun, wie das Projekt erweitert werden kann, um allgemeinere und nachhaltigere Infrastrukturlösungen anbieten zu können.
