Im Rahmen verschiedener Projekte wurden im Betonwerk Oschatz vollautomatisierte Herstellungsprozesse und Einbauverfahren für einen neu entwickelten Abhebeanker zur sicheren Montage von Carbonbeton-Fertigteilen entwickelt. Der Anker selbst wurde vom Projektpartner Johne & Groß GmbH konstruiert und gefertigt; wir nutzten die bestehende Stahlbetonanlage, um den werkseitigen Einbau und die Handhabung unter realitätsnahen Bedingungen zu testen und zu optimieren.
Durch die frühzeitige Integration transportgerechter Geometrien und innovativer Hebe- und Verbindungsdetails wurde eine effiziente Transporttechnologie für Carbonbeton-Fertigteile entwickelt. Die optimierte Stapelbarkeit, das reduzierte Gewicht und anwendungsgerechte Abmessungen ermöglichen einen ressourcenschonenden und wirtschaftlichen Transport – sowohl im Werk als auch zur Baustelle. Ergänzend wurden logistikfreundliche Prozesse für Be- und Entladung sowie den schonenden Baustellenumschlag implementiert.
In Kooperation mit dem Betonwerk Oschatz wurde die Verarbeitung und Montage von PINs als punktuelle Verbindungselemente für Carbonbeton-Fertigteile getestet und optimiert. Die Technologie ermöglicht eine kraftschlüssige und thermisch optimierte Verbindung zwischen einzelnen Bauteilen und wurde unter praxisnahen Bedingungen in auf der Umlaufanlage geprüft. Dabei lag unser Fokus auf der prozesssicheren Integration der PINs in bestehende Fertigungsabläufe.
Im Zuge der Fertigungsentwicklung wurde ein Prozess zur sicheren und kontrollierten Drehung der ersten Betonschale erprobt. Dabei kamen speziell abgestimmte Hebevorrichtungen und ein sequenzielles Handling-Konzept zum Einsatz, um die Formtreue und Unversehrtheit der filigranen Carbonbeton-Schale zu gewährleisten.
Der entwickelte Ablauf erlaubt eine reproduzierbare Umsetzung in der Serienfertigung.
Nach dem Einlegen der Bewehrung wird die Carbonbeton-Matrix direkt in die Schalung eingebracht und dort gleichmäßig verteilt. Für eine hohe Bauteilqualität erfolgt im Anschluss eine gezielte Verdichtung, um Lufteinschlüsse zu minimieren und die Formgenauigkeit und Dauerhaftigkeit der Schale sicherzustellen. Die Abläufe wurden an die spezifischen Anforderungen des Werkstoffs und der filigranen Geometrien angepasst sowie für den Serienbetrieb vorbereitet.
Im Rahmen mehrerer Projekte haben wir bei die Entwicklung eines Verfahrens zur vollautomatisierten Herstellung nichtmetallischer Bewehrungsstrukturen für Carbonbeton-Fertigteile – umgesetzt durch unseren Partner Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e. V. - unterstützt. Die Garnablage erfolgt durch 6-Achs-Roboter, die komplexe 3D-Geometrien präzise und reproduzierbar fertigen können – direkt auf der Umlaufanlage und in Losgröße 1. Das System lässt sich einfach in bestehende Fertigungsprozesse integrieren, reduziert Verschnitt auf ein Minimum und stärkt den ökologischen Charakter der Bauteile durch gezielten Materialeinsatz.
Gemeinsam mit dem Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e. V. haben wir ein Verfahren entwickelt, bei dem Endlos-Carbonfasern als Heizgelege direkt in Fertigteile auf der Umlaufanlage integriert werden können. Durch die gezielte Spannung und den elektrischen Widerstand der Fasern entsteht Wärme – ohne zusätzliche Heiztechnik. Die eingesetzte temperaturbeständige Mörtelmatrix und die entwickelten Leitdetails ermöglichen so smarte, integrale Heizungslösungen mit hoher Energieeffizienz.
Gemeinsam mit dem Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e. V. haben wir die Entwicklung eines automatisierten Prozesses zum Einbringen von Textilbewehrung in die Schalung begleitet und aus Sicht der Fertigung im Hochbau mitgestaltet. Auf Basis eines speziell entwickelten Greifwerkzeugs wird das vorgefertigte Gelege positionsgenau und materialschonend in das Bauteil eingebracht – ohne manuelle Eingriffe und mit durchgängiger Qualitätskontrolle der Faserlage. Unsere Beiträge zielten insbesondere auf die Praxistauglichkeit und Integrationsfähigkeit in bestehende Umlaufanlagen ab.
Parallel zur Heizfunktion wurde im Verbund mit dem Forschungs- und Transferzentrum Leipzig e. V. auch die Integration von Beleuchtung direkt über das Bewehrungsgelege erforscht. K&T war an der Mitentwicklung der technischen Lösung beteiligt und brachte gezielt Anforderungen aus dem Hochbau ein – mit Fokus auf Praxisnähe und Integration in bestehende Fertigungsanlagen. Die Lösung erlaubt es, Lichtfunktionen vandalismussicher und automatisiert in Fassaden- oder Infrastrukturelemente einzubetten.
In mehreren Vorhaben wurde ein schnittstellenfreier digitaler Prozess entwickelt, mit dem Planungsdaten direkt und ohne Medienbruch von der Hochbauplanung bis zur Maschinensteuerung überführt werden können. Ziel ist es, den bisher üblichen Umweg über manuelle Neuzeichnungen im Fertigteilwerk zu vermeiden und stattdessen eine automatisierte, verlustfreie Datenübergabe bis zum Roboterarm zu ermöglichen. Das spart Zeit, reduziert Fehlerquellen und schafft durchgängige digitale Konsistenz entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
Wir haben gemeinsam mit der Aerogel-it GmbH ein Verfahren zur gezielten Verdichtung neuartiger Bioaerogele für den Einsatz im Bauwesen zunächst konzeptionell entwickelt und hierfür bereits ein Patent angemeldet. Aktuell untersuchen wir, wie diese Materialien prozesskompatibel in die serielle Fertigteilproduktion integriert werden können – ein Schlüssel zur systemischen Nutzung hochwärmedämmender und nachhaltiger Baustoffe.
