AMSTERDAM, Niederlande – 03.04.2026 – MX3D, führender Innovator im Bereich der robotergestützten Draht-Lichtbogen-Additiven Fertigungstechnologie (WAAM), gibt stolz den erfolgreichen Abschluss des von EU-Horizon finanzierten PIONEER-Projekts bekannt. Als Leiter der Pilotlinie innerhalb eines führenden europäischen Konsortiums arbeitete MX3D eng mit Partnern zusammen, um die automatisierte Konstruktion, Fertigung und Zertifizierung hochoptimierter, tragender Hybrid-Stahlbauteile für die Bauindustrie zu industrialisieren.
Einer derwichtigsten Partnern in diesem Projekt, das in diesem Artikel vorgestellt wird, ist das Imperial College London, genauer gesagt die Abteilung von Professor Leroy Gardner, die sich auf Bauingenieurwesen spezialisiert hat. Das Imperial College arbeitet seit 2016 gemeinsam mit MX3D an der Prüfung und Zulassung von strukturellen, 3D-gedruckten Bauteilen im Rahmen der berühmten MX3D-Brücke und von Integradde, einem weiteren EU-Projekt im Rahmen von „Horizont 2020“.
Die MX3D-Pilotlinie demonstriert einen neuartigen hybriden Ansatz für Konstruktion, Fertigung und Zulassung, der traditionelle Walzstahlkonstruktionen mit parametrisch entworfenen WAAM-Bauteilen verbindet. Durch die frühzeitige Einbindung von WAAM-spezifischen Konstruktionsprinzipien in den Entwurfs- und Zulassungsprozess gelang es der MX3D-Pilotlinie, die tragende Kapazität der Konstruktion bei minimalem Materialaufwand massiv zu steigern. Diese strategische Verstärkung konventioneller Profile ermöglicht hocheffiziente Konstruktionen, was gleichzeitig zu einer erheblichen Reduzierung des gesamten CO₂-Fußabdrucks und des Stahlverbrauchs führt – in einigen Anwendungsfällen um bis zu 50–75 %. Ermöglicht wurde dies durch einen vollständig implementierten digitalen Workflow für die fehlerfreie und zertifizierte Fertigung von hochvarianten, kleinserienmäßigen WAAM-Komponenten.
Limitstate lieferte das Optimierungsmodul, das vollständig auf die WAAM-Verbindungselemente abgestimmt war. Das Imperial College London, das derzeit ebenfalls über eines der weltweit modernsten MX3D-Systeme von MX Systems verfügt, spielte eine zentrale Rolle bei der statischen Auslegung, den experimentellen Tests und der Validierung der Hybridkomponenten und stellte so deren Leistungsfähigkeit unter realistischen Belastungsbedingungen sicher. Durch diese strenge Validierung konnten im Rahmen des Projekts mehrere bahnbrechende Bauteile vorgestellt werden:
- Hochleistungs-Hybridverbindungen: Durch das Aufbringen von WAAM-Material direkt auf Standard-Vierkanthohlprofile (SHS) wurde eine durchschnittliche Kapazitätssteigerung von 300 % bei nur 100 % zusätzlichem Material erreicht.
- Mit WAAM verstärkte I-Träger: Durch den gezielten Einsatz von WAAM-Material an strukturell kritischen Stellen wurde die Tragfähigkeit um 35 % bis 84 % erhöht, bei einer Gewichtszunahme von nur 5 % bis 16 %.
- 10-Meter-Hybridfachwerk im Originalmaßstab: Das Projekt gipfelte in der Herstellung von 22 WAAM-gedruckten Knotenpunkten, die auf Anhieb perfekt gelangten und erfolgreich zu einem tragenden 3D-Fachwerk mit einer Spannweite von 10 m zusammengebaut wurden.
„Das PIONEER-Projekt zeigt, dass das hybride WAAM-Verfahren nicht nur eine innovative Idee, sondern eine baulich tragfähige Lösung ist“, sagte Pinelopi Kyvelou, Assistenzprofessorin für Bauingenieurwesen am Imperial College London . „Durch die systematische Prüfung von Bauteilen und Systemen in Originalgröße konnten wir nicht nur Leistungssteigerungen nachweisen, sondern auch Konsistenz und Zuverlässigkeit – beides wesentliche Voraussetzungen für die praktische Umsetzung im Bauingenieurwesen.“
„Die hybride Fertigung ermöglicht es uns, die Konstruktion von Stahlbauwerken neu zu überdenken und Material nur dort einzusetzen, wo es am effektivsten ist“, sagte Leroy Gardner, Professor für Bauingenieurwesen am Imperial College London. „Anstatt uns ausschließlich auf Standardprofile zu verlassen, können wir die Leistungsfähigkeit nun präziser gestalten, was neue Möglichkeiten für leichtere, effizientere und nachhaltigere Bauwerke eröffnet.“
„Aus Sicht von MX3D hat PIONEER gezeigt, dass WAAM in reale Produktionsumgebungen für hybride Infrastrukturen integriert werden kann und bereit ist, den Schritt von Pilotprojekten hin zu einem breiteren industriellen Einsatz zu vollziehen, insbesondere da unsere integrierten digitalen Arbeitsabläufe, das 3D-Scannen und die intelligentere Werkzeugwegplanung auf praktische Weise zusammengeführt wurden“, sagte Filippo Gilardi, F&E-Leiter bei MX3D.
Über das PIONEER-Projekt
Finanziert durch das Forschungs- und Innovationsprogramm „Horizont Europa“ der Europäischen Union im Rahmen der Fördervereinbarung Nr. 101091449, bringt das PIONEER-Projekt ein Konsortium führender Partner aus Industrie und Wissenschaft zusammen, um interoperable Lösungen für die Materialmodellierung und Fertigung zu entwickeln. Das Projekt zielt darauf ab, die Entwicklung und den Einsatz fortschrittlicher Fertigungsprozesse in der gesamten europäischen Industrie zu beschleunigen.
Konsortialpartner: Dieses bahnbrechende Pilotprojekt wurde durch ein europäisches Kooperationsnetzwerk ermöglicht, darunter:
- KEYSIGHT TECHNOLOGIES FRANCE S.A.S. (Frankreich)
- TECHNIK – INGEGNERIA INFORMATICA SPA (Italien)
- EGYPTIAN BRITISH BUREAU FOR ADDITIVE MANUFACTURING SERVICES COMPANY (Ägypten)
- TRANSITION TECHNOLOGIES PSC SPOLKA AKCYJNA (Polen)
- FANKOM Ingenieurwesen, Maschinenbau, Energie und Computerhandel (Türkei)
- FUNDACION TEKNIKER (Spanien)
- ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’ARTS ET METIERS (Frankreich)
- CLESGO GmbH (Deutschland)
- FRAUNHOFER GESELLSCHAFT (SCAI) (Deutschland)
- PANEPISTIMIO PATRON / Universität Patras (Griechenland)
- CORE KENTRO KAINOTOMIAS AMKE (Griechenland)
- INNOVATION IN FORSCHUNG UND TECHNISCHEN LÖSUNGEN (Belgien)
- MX3D BV (Niederlande)
- ESI GERMANY GMBH (Deutschland)
- Assoziierte Partner (UKRI): Imperial College London & LimitState (Vereinigtes Königreich)
Wissenschaftliche Veröffentlichungen zu diesem Projekt:
- Experimentelle und numerische Untersuchung von WAAM-verstärkten Stahlbauteilen: https://doi.org/10.1016/j.tws.2025.113437
Weitere Informationen zu unseren Meilensteinen und zum Team hinter der Technologie finden Sie auf der offiziellen Projektwebsite: https://www.pioneer-project.eu/
