Projektantrag für die Ausschreibung Lehre Plus 2022 bewilligt

Zusammen mit M. Sc. Dipl.-Ing. Eva Hagen des Fachbereichs Architektur der TUK erhält Dr.-Ing. Dorina Strieth eine Förderung für das Vorhaben "Nachhaltige Fertigungstechnologien und multiple Anwendungsmöglichkeiten mit Hilfe von digitalen Werkzeugen" durch das Referat Qualität in Studium und Lehre  der TUK im Rahmen des Förderprogramms "Lehre Plus 2022".

Der  lokale  Buntsandstein  prägt  das  historische  Stadtbild  in  Kaiserslautern,  doch  in aktuellen  Bauprojekten  spielt  dieser  nachhaltige  Baustoff  kaum  mehr  eine  Rolle. Anknüpfend  an  die  seit  2020  am  Fachbereich  Architektur  (FBA)  stattfindende Auseinandersetzung mit dem Material Sandstein soll im geplanten Seminar die vielfältigen  Ausdrucksmöglichkeiten  des  in  Kaiserslautern  verbauten  Sandsteins analysiert und  dieses  Material  auf  seine Zukunftspotentiale  hin  untersucht werden.  Mittels Methoden der digitalen und experimentellen Fertigung versuchen wir nachhaltige und zeitgenössische Anwendungsfelder für den Stein zu identifizieren.

So fallen bei der Verarbeitung von Rohblöcken große Mengen Bruchsand an, welcher zurzeit nicht als Baumaterial eingesetzt werden. Das lokale Natursteinwerk Carl Picard stellt den Projektleiterinnen Bruchsand zur Verfügung. Dieser Bruchsand soll im Rahmen des Projekts charakterisiert und anschließend zur Herstellung von Biosandstein mittels Mikroorganismen genutzt werden. Die BioVT beschäftigt sich seit 2019 mit dem Thema  der  mikrobiologisch  induzierten  Calciumcarbonatfällung  (MICP) zur  Produktion von  Biosandstein  als  nachhaltiges  Baumaterial,  unter  anderem  mittels  eines  neu entwickelten  3D-Druckverfahrens in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Kristin de Payrebrune (CPE). Dabei  werden  in  einem  zyklischen  Verfahren  im Wechsel  eine  Zellsuspension  (L1)  und  eine  Calcinierungslösung  (L2:  Urea  +  Calcium) bestehend  aus  Harnstoff  und  Calcium  aufgetragen,  wobei  durch  den  Stoffwechsel  der Zellen  Calciumcarbonatkristalle  entstehen,  die  den  Baustoff  (z.  B.:  Sand)  miteinander verbinden.  Im  Rahmen  dieses  Projekts  soll  getestet  werden,  ob  sich  Bruchsand  zur Herstellung von Biosandstein eignet. Die experimentellen Untersuchungen sollen von Studierenden  aus  dem  BCI-Studiengang  im  Rahmen  von  Forschungs-  bzw. Abschlussarbeiten  durchgeführt  werden.  Abschließend  soll  aus  dem  Bruchsand  ein Modell nach dem Interlocking-Prinzip (siehe Abbildung) der von den Studierenden entwickelten architektonischen Elemente produziert werden.  Die  Ergebnisse  sowie  die  Grundlagen  der  MICP  zur  Herstellung  von Biosandstein sollen in der vertiefenden Vorlesung im Master BCI „Bioraffinerie“ integriert werden.  Die  Vorlesung  soll  zukünftig  unter  dem  Namen  „Nachhaltigkeit  in  der Bioverfahrenstechnik“ den Schwerpunkt auf nachhaltige und innovative Prozesse legen, die zum Erreichen der globalen Nachhaltigkeitsziele beitragen können.