Digitales Prozessmodell beim Beton-3D-Druck/3D-Concrete-Printing: Digital data flow with BIM

Um Bauwerke autonom durch Beton-3D-Druck herstellen zu können, müssen die anspruchsvollen Randbedingungen der Bauprozesse inhaltlich und maschinell beherrscht werden. Die Baumaschine muss dazu über speziell aufbereitete Datenstrukturen angesteuert werden und über ein ausgereiftes Datenmanagement verfügen. Als Basis wird ein BIM-Gebäudemodell dienen, das sowohl geometrische als auch materialspezifische Informationen enthält. Die für den Beton-3D-Druckprozess notwendigen Daten sollen aus dem BIM-Modell extrahiert und anschließend über eine durchgängige digitale Prozesskette in Maschinensteuerungsdaten umgewandelt werden. Seit 2014 entwickelt ein interdisziplinäres Team der TU Dresden das auf Extrusion basierende Beton-3D-Druckverfahren CONPrint3D. Die für den kleinformatigen 3D-Druck bereits etablierten Datenprozessketten sind beim großformatigen 3D-Druck, im Speziellen bei CONPrint3D, nur bedingt anwendbar. Der Datenaustausch über die IFC-Schnittstelle und die Entwicklung angepasster Slicing-Software sind Voraussetzung, um den 3D-Druck im Bauwesen prozesssicher und wirtschaftlich umzusetzen. Darüber hinaus sind in einem Pre-Prozess die aus dem BIM-Modell gewonnenen Daten durch druckspezifische Daten zu ergänzen und zu einem Gesamtdatenmodell zusammenzuführen. Dieser Beitrag analysiert die Anwendbarkeit der bestehenden digitalen Prozesskette für den Beton-3D-Druck. Ziel des Beitrags ist es, bestehende Defizite und mögliche Modifizierungen der Datenprozesskette aufzuzeigen.