COBOD BOD2: Wie ein 3D-Drucker ein BIM-Modell in ein reales Gebäude verwandelt

Der 3D-Druck von Gebäuden aus Beton entwickelt sich von einer experimentellen Technologie zu einem praktischen Werkzeug im europäischen Bauwesen. Eines der bemerkenswertesten Beispiele ist der Bau-3D-Drucker COBOD BOD2, der für die Errichtung von Wohnhäusern, sozialen Einrichtungen und Gewerbebauten eingesetzt wird.

Der BOD2 ist ein großformatiges Portalsystem mit drei Koordinatenachsen (X, Y und Z). Der Drucker empfängt ein digitales Gebäudemodell und trägt den Beton schichtweise auf, wodurch die Wände direkt auf der Baustelle entstehen. Auf diese Weise ermöglicht die Kette BIM → digitales Modell → Steuerungsdaten → 3D-Druck die Übertragung des Entwurfs praktisch direkt vom Computer in den Bauprozess. COBOD nutzt eine Slicing-Software, um das digitale Modell in Steuerbefehle für den Drucker umzuwandeln.

Die Konstruktion des BOD2 ist modular: Metallsegmente mit einer Länge von 2,5 m werden direkt auf der Baustelle montiert. Der maximale Druckbereich kann etwa 14,6 m in der Breite, 49,4 m in der Länge und 8,5 m in der Höhe betragen. Die maximale Bewegungsgeschwindigkeit des Druckkopfs liegt bei 250 mm/s. Die Dicke der Druckschicht kann bis zu 75 mm und die Breite bis zu 500 mm betragen.

Ein wesentliches Merkmal der Technologie ist, dass keine speziellen, teuren „Tinten“ für den 3D-Drucker verwendet werden, sondern herkömmlicher Beton mit lokal verfügbaren Zuschlagstoffen. COBOD gibt an, dass Zuschlagstoffe mit einer Korngröße von bis zu 10 mm eingesetzt werden können; die typische Festigkeit des verwendeten Betons liegt im Bereich von 30 bis 35 MPa , wobei die Zusammensetzung an die jeweiligen lokalen Anforderungen angepasst werden kann. Dies ermöglicht den Rückgriff auf lokale Betonwerke, Fahrmischer oder mobile Mischanlagen.

Die Anlage selbst lässt sich relativ schnell montieren. Für eine Standardkonfiguration gibt COBOD einen Zeitaufwand von mindestens etwa sechs Stunden an; auf der aktuellen Seite zur Technologie wird zudem darauf hingewiesen, dass ein erfahrenes Team den Drucker in weniger als vier Stunden betriebsbereit machen kann, wobei größere Konfigurationen mit mehreren Modulen mehr Zeit erfordern. Für den Betrieb genügt ein kleines Team, bestehend aus einem Druckerbediener, einem Materialexperten und einem Helfer.

Die Baugeschwindigkeit hängt vom jeweiligen Projekt ab. So kann beispielsweise die Wandkonstruktion für ein Haus mit einer Fläche von rund 100 m² in etwa 1 bis 4 Tagen gedruckt werden. In Deutschland druckte das Unternehmen PERI unter Einsatz des BOD2-Druckers rund 600 m² Wandfläche für ein Rechenzentrum in Heidelberg in 140 Stunden.

Die Technologie kommt bereits in mehreren europäischen Ländern zum Einsatz. In Deutschland wurde der BOD2 für den seriellen Wohnungsbau und ein Rechenzentrum genutzt, in Portugal für den Druck eines Wohnhauses, in Irland für sozialen Wohnungsbau, und in Frankreich realisierte PERI das Großprojekt ViliaSprint² – einen Wohnkomplex mit 12 Wohneinheiten und rund 800 m² Fläche, der direkt auf der Baustelle gedruckt wurde.

Somit veranschaulicht der BOD2, wie BIM, Robotik und 3D-Druck zu einer durchgängigen digitalen Bauprozesskette verschmelzen: Der Architekt erstellt ein Modell, eine Software wandelt dieses in eine Druckbahn um, und das Robotersystem fertigt automatisch die Wände – einschließlich der im Entwurf vorgesehenen Öffnungen und Durchlässe für die Gebäudetechnik.

Quelle: cobod.com