Zwei Absolventen der Werkstofftechnik Glas und Keramik revolutionieren die Ziegelherstellung

15.07.2021

Der 3D-Druck sowohl aus Kunststoff als auch aus Keramik macht heute Dinge möglich, von denen man in Ingenieurwesen und Maschinenbau lange nur zu träumen wagten. Diese Technologie ist zunehmend in der Lage, traditionelle Verfahren in unterschiedlichen Einsatz- und Fachgebieten zu optimieren oder sogar vollständig zu ersetzen. Im Forschungszentrum des Mittelstandsverbundes Mein Ziegelhaus GmbH & Co. KG mit Sitz im CeraTechCenter in Höhr-Grenzhausen wird seit einigen Monaten ein spezielles 3D-Druck-Verfahren zur Weiterentwicklung moderner Ziegel angewandt. In Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Hilgenberg-Ceramics GmbH & Co. KG, einem Spezialist für industrielle 3D-Druck-Technologien aus Keramik und ebenfalls mit Sitz im CeraTechCenter in Höhr-Grenzhausen, entstand das Projekt. Die Geschäftsführer der beiden beteiligten Unternehmen - Tristan Klein und Alex Hilgenberg - sind Absolventen der Werkstofftechnik Glas und Keramik am WesterWaldCampus der Hochschule Koblenz.

Von links: Tristan Klein und Alex Hilgenberg. (Foto: EPIC Consulting GmbH)

Dipl.-Ing. Tristan Klein und Geschäftsführer von Mein Ziegelhaus GmbH & Co. KG erläutert, dass die Ziegel jedoch nicht selbst aus dem Drucker kommen, sondern hochstabile Einsätze, die später die gewünschten Löcher im Ziegel formen. Die stehende Luft im Ziegel wirkt hier als Dämmstoff. Somit sind diese Einsätze entscheidend für die Herstellung hochpräziser Mauerziegel. Bislang war es jedoch kostenintensiv und zeitaufwändig, Modifizierungen vorzunehmen oder Entwicklungen umzusetzen. So mussten die bisherigen Einsätze aus Stahl in großer Stückzahl für jedes Loch hergestellt werden. Der 3D-Druck verkürzt diesen Prozess von bis zu sechs Monaten auf nur noch zwei bis drei Wochen. „Neu an dem Verfahren ist auch, dass jeder Kerneinsatz individuell gestaltet werden kann und dann in bestehende Presswerkzeuge eingesetzt werden“, so Klein weiter.

Nach mehreren Versuchen mit dem gemeinsamen Projektpartner Hilgenberg-Ceramics GmbH & Co. KG setzt Mein Ziegelhaus GmbH & Co. KG auf Einsätze aus hochreinem Aluminiumoxid. Dessen Festigkeit ist mit der Härte eines Saphirs vergleichbar. So ist gewährleistet, dass die Einsätze den hohen Anforderungen im Prozess deutlich länger widerstehen als Stahl. Der Geschäftsführer Alex Hilgenberg von Hilgenberg-Ceramics GmbH & Co. KG streicht die Vorteile des Werkstoffs Keramik in diesem Prozess heraus. „Da für die Prozesssicherheit und Qualität der Ziegel ein homogenes Einbringen des Tons wichtig ist, kann mittels des 3D-Drucks flexibel auf jede noch so kleine Änderung eingegangen werden. Das heißt, die Einsätze können individuell angepasst werden und so die typischen Fehler wie Risse, Blasen, unebene Oberflächen und Drachenzähne vermeiden“, so Hilgenberg.

Das CeraTechCenter, in dem sich beide Unternehmen befinden, ist ein Teil des Bildungs- und Forschungszentrums Keramik e.V. (BZFK) in Höhr-Grenzhausen. Margret Müller, die Geschäftsführerin der WfG Kannenbäckerstadt mbH und damit Betreiberin des Technologie- und Gründerzentrums „CeraTechCenter“, resümiert: „Beide Unternehmer sind ein Paradebeispiel für den Bildungs- und Forschungsstandort Höhr-Grenzhausen. Sie haben hier auf dem Campus an der Hochschule Koblenz – WesterWaldCampus (WWC) in der Fachrichtung Werkstofftechnik Glas und Keramik studiert und sich später selbstständig gemacht. Die Vorzüge und Synergieeffekte dieser Agglomeration von keramischen Einrichtungen und des Know-Hows sind ihnen also bestens vertraut. Beide profitieren dazu noch von Forschungskooperationen sowie freien Kapazitäten bei bestimmten Geräten“.

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