Vom digitalen Prototyping zum Betonelement

In der Betonsteinindustrie ist die Situation und Nachfrage für Betonwaren prächtig. Viele Hersteller arbeiten an der oberen Produktionsauslastung. Somit gibt es wenige Anreize für Veränderungen. Für Neuentwicklungen stehen nur begrenzte Ressourcen zur Verfügung.

In diesem Umfeld entwickelt sich allerdings ein Trend hin zu individuellen und vielseitigen Steinsystemen. Planer und Architekten betrachten die verschiedenen Betonwerksteine nicht mehr isoliert voneinander. Betonplatten werden mit Fassaden und Gestaltungselementen im selben Design und in derselben Haptik aufgewertet oder kombiniert.

 Standardisierte Daten und gemeinsam geteiltes Wissen

In diesem Zusammenhang erstellt Wasa als umfassenden Service für jedes neue Steinprojekt eine virtuelles, maßstabsgetreues 3D -Modell. Die CAD- Modelldaten können ebenfalls auch vom Kunden bereitgestellt und nahtlos in das CAD Planungstool von Wasa integriert werden.

Insbesondere durch die Vernetzung von standardisierten Daten werden Zusammenhänge in kurzer Zeit am Bildschirm dargestellt und in virtuellen Umgebungen getestet. Viele Fragestellungen werden direkt am 3D -Modell auf dem Tablet oder am Monitor geklärt. Diese Arbeitsweise mündet in einer neuen Qualität der Kommunikation und Sprachbarrieren können schneller reduziert und durchbrochen werden.

Die Lindner Group ist seit über 50 Jahren erfolgreich als Komplettanbieter für Innenausbau, Fassade und Isoliertechnik am Markt tätig. Gegründet wurde das Unternehmen 1965 von Hans Lindner als kleiner Montagebetrieb im Akustikbau. Heute beschäftigt das Familienunternehmen gut 7.100 Mitarbeiter weltweit an Produktionsstätten und Tochtergesellschaften in mehr als 20 Ländern. Am Hauptsitz im Niederbayerischen Arnstorf werden Kernprodukte wie Decken, Wände, Böden und hochwertige Fassadenbauteile produziert.

Gussformen mit 86 Grundtypen

Die Lindner Group ist ausführendes Unternehmen bei einem der größten Bahnprojekte Europas. Mit Crossrail entsteht in London auf insgesamt 118 km Länge ein neues Streckennetz zur Entlastung der aktuellen Infrastruktur. Crossrail erfordert den Bau von acht neuen unterirdischen Bahnhöfen. Für den aktuellen Bauabschnitt, Bahnhof Bond Street, liefert die Lindner Group die vorgehangenen Fassadenpaneele aus Glasfaserbeton. Die Firma Wasa erhielt von Lindner den Auftrag zur Lieferung von Gussformen der über 86 Grundtypen mit unterschiedlichen Geometrien.

Die Rohdaten der kategorisierten Bauteile sind Wasa in einer Daten-Cloud zur Verfügung gestellt worden. Auf Grundlage der standardisierten Projektdaten entwickelte Wasa komplexe Gussformen für die Herstellung der Betonwerksteine. Die digitalen Baugruppen von Wasa sind mit dem 3D- Modell verknüpft, an dem z. B. die Entformbarkeit der Fassadenelemente virtuell getestet werden kann.

Bei einem komplexen Projekt wie Crossrail sind Soll-Ist-Abfragen der einzelnen Baufortschritte von essentieller Bedeutung. Der aktuelle Bauabschnitt Bond Street und spätere Montageort der Betonpaneele wurde mit 3D-Laserscannertechnik eingemessen. Mit den Vermessungsdaten aus der Bestandsaufnahme wird das BIM -Gebäudemodell aufgeladen. Eine Simulation lässt schnell Größenänderungen und Kollisionspunkte einzelner Betonpaneele erkennen. Durch die Vernetzung der kategorisierten Bauteile mit dem BIM -Gebäudemodell werden Änderungen synchronisiert. Dank der gemeinsamen, synchronisierten Datenbasis gehen Informationen oder Änderungen in der Kommunikationskette zwischen den beteiligten Gewerken nicht verloren und Fehler werden effektiv in der Planungsphase erkannt und beseitigt.

Vielzahl von Vorteilen

Die vorgehangenen Fassadenpaneele aus Glasfaserbeton werden im Druckspritzverfahren hergestellt. Dabei wird die flüssige Betonmischung mit einer Pistole in die Form gespritzt. Im Sprühprozess werden kleine Glasfasern dem flüssigen Beton beigemischt. Die Anforderungen an den Architekturbeton sind eine besonders glatte Oberfläche mit höchster Sichtbetonklasse (SB4).

Neben der geometrischen Visualisierung liegen weitere Vorteile in der Anbindung aller Projektteilnehmer:

1.) Planer/Architekten designen Betonelemente und fügen diese in virtuelle Umgebungen ein. Zum Beispiel können „Open Data“ Vorlagen oder 3D -Gebäudemodelle genutzt werden.

2.) Hersteller für Betonwaren und Elemente stehen im Kontakt mit Planer/Architekten und sind zugleich die direkte Verbindung zu WASA. An dieser Stelle laufen alle Informationen zusammen mit der Fragestellung was ist möglich und wie ist es zu realisieren.

3.) Weitergabe der 3D -Modelle an WASA. Auf Grundlage der Rohdaten entwickelt WASA die Formen und Werkzeuge für die Herstellung der Betonelemente.  Alle 3D -Daten werden zu einer Baugruppe verknüpft.

4.) Aus der Baugruppe heraus werden Werkpläne erstellt sowie weitere Schnittstellen wie z. B. CNC Fräsanlagen für die Herstellung von Modelle und Werkzeugen angesteuert.

Bei der Nutzung moderner Wege in der Projektplanung und dem beschriebenen „Workflow“ sind wesentliche Mehrwerte, eine deutlich reduzierte Fehlerquote, Einsparung von Ressourcen, Kostenreduzierung und Sicherheit. Das beschriebene Szenario stellt lediglich eine Anfangssequenz für den Austausch von Daten und Nutzen von gemeinsamen Wissen und dem bereits heute Möglichen dar.