Die Diamantbrücke, ein wegweisendes Beispiel für 3D-gedruckte Infrastruktur, wird derzeit auf der Biennale Venedig im Rahmen der Ausstellung „Time Space Existence“ des European Cultural Centre präsentiert. Diese innovative Konstruktion, die bis zum 23. November 2025 zu sehen ist, demonstriert eindrucksvoll das Potenzial der additiven Fertigung für eine effizientere, anpassungsfähigere und nachhaltigere Bauweise.
Entwickelt wurde die Diamantbrücke von Professor Dr. Masoud Akbarzadeh und dem Polyhedral Structures Laboratory der University of Pennsylvania in Zusammenarbeit mit der Sika Group. Das Projekt nutzt computergestützte Geometrie und robotisches 3D-Druckverfahren, um die Effizienz und Nachhaltigkeit im Betonbau zu steigern. Die Brücke besteht aus neun vorgefertigten Betonelementen, die jeweils mit einem speziellen zementbasierten Material und einem Roboterarm gedruckt wurden. Diese Elemente zeichnen sich durch Hohlräume und strukturierte Oberflächen aus, die den CO2-Fußabdruck reduzieren und gleichzeitig die strukturelle Integrität gewährleisten. Ein besonderes Merkmal der Diamantbrücke ist ihr modulares und demontierbares Design. Die Segmente werden durch ein nachgespanntes System aus unverwurzeltem Stahlseil verbunden, was eine einfache Demontage und Wiederverwertung am Ende des Lebenszyklus ermöglicht. Dieser Ansatz minimiert Abfall und fördert die Kreislaufwirtschaft in der Bauindustrie. Die strukturelle Logik der Brücke basiert auf der Polyhedral Graphic Statics (PGS), einer Methode, die die Kraftverteilung durch ein polyedrisches Gerüst abbildet. Dies führt zu Segmenten mit rautenförmigen Oberflächen, die die Steifigkeit und Lastverteilung verbessern und gleichzeitig den Betonverbrauch reduzieren. Die Entwicklung von Sika im Bereich der 3D-Betondruckmaterialien, wie das zweikomponentige zementäre Gemisch, spielt eine entscheidende Rolle für die Präzision und Qualität des Druckprozesses.
Die Diamantbrücke ist nicht die einzige Innovation in diesem Bereich. Weltweit gibt es einen wachsenden Trend zur Nutzung von additiver Fertigung im Bauwesen. Beispiele hierfür sind eine 15,25 Meter lange 3D-gedruckte Fußgängerbrücke in China, eine Fußgängerbrücke in Rotterdam aus faserverstärkten Thermoplasten und eine 40 Meter lange 3D-gedruckte Betonbrücke in Paris für die Olympischen Spiele 2024. Diese Projekte unterstreichen die zunehmende Akzeptanz und das Potenzial dieser Technologie für öffentliche Infrastrukturprojekte. Die Forschung von Professor Akbarzadeh und seinem Team, die auch die Möglichkeit der CO2-Absorption durch spezielle Betonmischungen mit Diatomeenerde untersucht, zeigt die Richtung für zukünftige, noch nachhaltigere Bauweisen auf.