Brückenfundamente unter Wasser gedruckt

Einsatz von Tauchern wird dank neuartiger Entwicklug von US-Forschern deutlich reduziert

Probedrucke in einem Wasserbecken (Foto: Ryan Young/Cornell University)

Ithaca/Arlington County (pte017/03.02.2026/12:30)

Fundamente aus Beton für Brücken, Kaimauern, Unterwassertunnel und andere Bauwerke in Seen und Meeren werden künftig per 3D-Druck hergestellt. Was an Land längst funktioniert und etwa für den Hausbau funktioniert, haben Bauingenieure der Cornell University in Ithaca im US-Bundesstaat New York jetzt für den Unterwasserbetrieb modifiziert, um viele gefährliche und teure Tauchereinsätze überflüssig zu machen.

Frischer Beton bindet ruckzuck ab

Damit Beton durch die Düse der Druckmaschine gepresst werden kann, muss er zumindest pastös sein. Im Wasser - vor allem, wenn es bewegt wird - würde diese Masse unmittelbar nach dem Verlassen der Düse aufgelöst, schneller noch als eine Brausetablette gegen Kopfschmerzen. Um das zu verhindern, vermischt das Team um Sriramya Nair den flüssigen Beton mit einer Chemikalie, die das Abbinden drastisch verkürzt, sodass das Wasser keine Chance hat, den frisch gespritzten Beton zu verwässern.

Was einfach klingt, hat seine Tücken, denn die Chemikalie macht den Beton so zähflüssig, dass er sich nicht mehr durch die Düse pressen lässt. Die Masse musste also durch eine weitere Chemikalie, über die Nair Stillschweigen bewahrt, wieder pumpbar gemacht werden. Diesen Zusatz zu entwickeln, war nur eine der Herausforderungen. Der Geldgeber DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), eine forschungsorientierte Behörde des US-Kriegsministeriums, hatte zur Auflage gemacht, Meeressedimente zu nutzen, um den Beton anzurühren. Diese sind feiner als das üblicherweise verwendete Gemisch aus Sand und Kies.

Testdrucke im Wasserbecken

Außerdem galt es, ein Überwachungssystem zu entwickeln, das trotz des oft trüben Wassers den Baufortschritt an die Bauleitung über Wasser übermittelt. Diese Aufgabe übernehmen Sensoren, die in der Nähe der Düse besteigt sind, die von einem Roboterarm geführt wird. "Wir müssen schließlich in der Lage sein, den Druck zu überwachen und die Bewegungen des Roboterarms bei Bedarf in Echtzeit zu verändern", sagt Nair. "Das übergeordnete Ziel ist es, eine gute Druckqualität zu erzielen, denn wenn man das Material nicht an der richtigen Stelle platziert, erhält man nicht die erforderliche Festigkeit." Testdrucke finden derzeit in einem Wasserbecken statt. Im März will das Forscherteam den Unterwasserdrucker der DARPA präsentieren.

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