Bauen neu gedacht PERI 3D-Betondruck in der Architektur
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Bauen neu gedacht PERI 3D-Betondruck in der Architektur
Inhalt
3D-Betondruck Vorteile des BOD2
5 PERI 3D-Betondruck 7 Vorteile des BOD2
Eine innovative Technologie Entfaltung neuer architekto
revolutioniert die Baubranche nischer Potenziale
8 Hohe Designfreiheit
Neue architektonische
Möglichkeiten bei
gleichbleibenden Kosten
10 Reduktion der Bauzeit
Hohe Druckgeschwindigkeit
und geringer Koordinations
aufwand
12 Innovativer Vorreiter
im 3D-Betondruck
Frühzeitiger Aufbau
noch einzigartiger Expertise
Ausgabe 10/2020
Herausgeber
PERI GmbH
Schalung Gerüst Engineering
Rudolf-Diesel-Straße 19
89264 Weißenhorn
Deutschland
info@peri.com
www.peri.com
2
Systemübersicht PERI Betondruck-Services Projektbeispiel
14 Der BOD2 auf einen Blick 18 PERI Serviceportfolio 24 BOD (Building on Demand)
Professionelle Unterstützung Kopenhagen, Dänemark
16 Der BOD2 für alle Projektbeteiligten
Der einzige Betondrucker
der 2. Generation 19 Schulungsangebot
20 Projektplanung
Entfaltung neuer architek
tonischer Potenziale
20 Projektausführung
Optimaler Baustellenablauf
Wichtige Hinweise
Für die Anwendung unserer Produkte sind die in diese und die gezeigten Detaildarstellungen
den jeweiligen Staaten und Ländern geltenden teilweise auf b estimmte Aspekte reduziert. Die
Gesetze und Vorschriften in der aktuellen Fas- in diesen D
arstellungen nicht gezeigten Sicher-
sung zu beachten. heitseinrichtungen müssen trotzdem vorhanden
sein. Die d
argestellten Systeme oder Artikel sind
Die verwendeten Bilder in dieser Broschüre sind gegebenenfalls nicht in jedem Land verfügbar.
Momentaufnahmen von Baustellen. Deshalb kön-
nen insbesondere Sicherheits- und Ankerdetails Sicherheitshinweise sowie Belastungsangaben
nicht immer als aussagekräftig bzw. endgültig sind genau zu beachten. Änderungen und
betrachtet werden. Diese unterliegen der Gefähr- A bweichungen bedürfen eines gesonderten
dungsbeurteilung des Unternehmers. statischen Nachweises.
Darüber hinaus werden Computergrafiken ein Technische Änderungen, die dem Fortschritt
gesetzt, die als Systemdarstellungen zu ver dienen, sind vorbehalten. Irrtum, Schreib- und
stehen sind. Zur besseren Verständlichkeit sind Druckfehler vorbehalten.
3
Kapitel 1
Der 3D-Betondruck hat das Potenzial, die Baubranche zu revolutionieren. Mittels
3D-Drucker können Sie Betonstrukturen ohne Schalung schnell und kostengünstig
herstellen – bei großer Designfreiheit. Damit eignet sich das Verfahren perfekt für
den Einsatz im Wohnungsbau und bei der Erstellung individueller Fertigteile.
4
3D-Betondruck
PERI 3D-Betondruck
Eine innovative Technologie revolutioniert die Baubranche
Bei dem BOD2 handelt es sich um ein Weltpremiere im 3D-Betondruck
modular aufgebautes Drucksystem. Das Im Herbst 2020 fiel der Startschuss für das erste
bedeutet, dass Sie den Drucker in jede 3D-gedruckte Wohnhaus Deutschlands durch
Richtung konfigurieren und für vielfältige PERI. Vor Beginn durchlief die neue Bautechnik
problemlos alle behördlichen Genehmigungspro-
Einsatzmöglichkeiten wie beispielsweise zesse. Hier geht´s zum Trailer:
Wände, Säulen, A bwasserschächte,
Treppen, etc. nutzen können. Die einzel-
nen Module, die das Portal für den Dru-
cker bilden, können flexibel kombiniert
werden. Dies bietet Ihnen neue architek-
tonische Möglichkeiten in der Gestaltung
von Formen, Farben und Oberflächen
hochwertiger Gebäude. giebigen Versuchsreihen der 1. Genera- Die 3D-Betondruck-Technologie befin-
tion haben dazu geführt, dass mit dem det sich aktuell noch in einem frühen
3D-Betondruck ist speziell für den Ein- BOD2 nun ein ausgereifter und beson- Stadium. PERI hat den 3D-Betondruck
satz im Wohnungsbau prädestiniert. ders sicherer 3D-Betondrucker zur Ver- zusammen mit dem dänischen Start-up
Auch für die Herstellung spezieller fügung steht. Er ist voll CE-zertifiziert COBOD jedoch schon jetzt bereit für
Betonfertigteile ist der 3D-Betondruck und besitzt verschiedenste Sicherheits- die Baustelle gemacht. Die Technolo-
optimal geeignet. Die Wohngebäude einrichtungen wie einen Einklemm- gie besitzt dabei noch ungeahnte
und Fertigteile können in jeder indivi schutz, Notfallabschaltvorrichtungen Potenziale, die wir g
emeinsam mit Ih-
duellen Form zeit- und kosteneffekiv und Gewichtssensoren. Zudem verfügt nen anhand konkreter Bauvorhaben
gedruckt werden. er über ein IP67 zertifiziertes Kabel entdecken und vorantreiben möchten.
system. Der Druckkopf und die Druck- Wir stehen Ihnen bei Ihren 3D-Druck-
Der BOD2 befindet sich bereits in der ergebnisse werden darüber hinaus per Projekten von Beginn an unterstützend
2. Generation. Die Resultate der aus- Kamera überwacht. zur Seite.
Warum bietet PERI 3D-Betondruck an?
3D-Betondruck ist eine neue Technologie, die darfs an mehr Gebäuden steht die Bauindustrie vor
Beton ohne den Einsatz einer Schalung in Form einer gewaltigen Herausforderung, die mithilfe der
bringt. Damit handelt es sich um eine Technologie, 3D-Betondruck-Technologie gelöst werden könnte.
die in Konkurrenz zu den traditionellen Produkten Der Fokus von PERI liegt vor allem im Wohnungs-
von PERI aus dem Bereich Schalung steht. Genau bau und in der Fertigung von individuellen Fertig
aus diesem Grund beschäftigt sich PERI aktiv mit teilen.
dem 3D-Betondruck. Denn bei PERI gilt: Besser
wird das Geschäftsmodell aus den eigenen Reihen PERI nimmt dabei die Rolle des 3D-Betondruck-
infrage gestellt, als von jemand anderem. Experten und Technologielieferanten ein und bietet
Ihnen ein umfangreiches Serviceportfolio (siehe
PERI ist davon überzeugt, dass die Technologie zu- dazu auch „PERI Betondruck-Services“ ab Seite
künftig in verschiedenen Segmenten zum Einsatz 18). Damit unterstützt PERI nicht nur bei der Pla-
kommen und die Produktivität im Baugewerbe nung und Durchführung von 3D-Betondruckprojek-
maßgeblich steigern wird. Angesichts der globalen ten, sondern sorgt zudem für eine hohe Verfügbar
Megatrends des Arbeitskräftemangels und des Be- keit und Produktivität der Maschine.
5
Vorteile des BOD2
Vorteile des BOD2
Entfaltung neuer architektonischer Potenziale
Der 3D-Betondrucker BOD2 ist seit So können sich Architekten dank des 3D-Betondrucks kreativ ausleben und indivi-
Herbst 2019 der einzige 3D-Beton duelle Strukturen mit noch nie dagewesenen Oberflächen, Formen und Farben
drucker der 2. Generation. Er ist problemlos entwickeln und realisieren. Das Ergebnis sind widerstandsfähige und
bereit für den Einsatz auf der Bau- architektonisch innovative G
ebäude – ohne zusätzliche Kosten im Vergleich zu
stelle, wo er durch Effizienz und herkömmlichen Methoden.
Sicherheit überzeugt. Sie profitie-
ren von einer hohen Designfrei- Durch den 3D-Betondruck profitieren Sie zudem von Anfang an von einem hohen
heit – bei gleichbleibenden Kosten. Maß an Planungssicherheit. Die finale Planung liegt bereits vor Baubeginn vor,
sodass kostspielige Planungsanpassungen während des Baus der Vergangenheit
angehören.
Auch der Druckvorgang selbst gestaltet sich besonders effizient: Die Herstellung
von 1 m² Hohlwand mit dem BOD2 nimmt etwa fünf Minuten Zeit in Anspruch.
Ein ganzes Einfamilienhaus, das sonst in Ziegel- oder Holzbauweise hergestellt
wird, können Sie mit der neuen Baumethode schon in ca. 25 Stunden errichten.
Ein weiterer Vorteil der Methode: Andere Gewerke, wie z. B. Dämmmaterial oder
Kabelkanäle können einfach und schnell integriert werden, was den Koordinati-
onsaufwand minimiert und die Effizienz auf der Baustelle steigert.
Unterstützen Sie uns dabei, die noch ungeahnten Potenziale des 3D-Betondrucks
anhand konkreter Bauvorhaben zu entdecken und voranzutreiben. Dabei gewin-
nen Sie wertvolle Eindrücke der innovativen Technologie und bauen frühzeitig
noch einzigartige Expertise auf. Dies sichert Ihnen den nötigen Vorsprung im
Bereich des 3D-Betondrucks.
Hohe Designfreiheit Reduktion der Bauzeit Innovativer Vorreiter im
durch neue architektonische durch hohe Druckgeschwindig- 3D-Betondruck
Möglichkeiten bei gleich- keit und geringem Koordinations- durch frühzeitigen Aufbau
bleibenden Kosten aufwand noch einzigartiger Expertise
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Vorteile des BOD2
7
Vorteile des BOD2
Hohe Designfreiheit
Neue architektonische Möglichkeiten bei gleichbleibenden Kosten
Im Vergleich zu herkömmlichen Bauweisen profitieren auf Ihre Gestaltungsmöglichkeiten ein und ermöglicht Ihnen,
Sie beim Einsatz des innovativen 3D-Betondrucks von eine hohe Anzahl an individuellen Formen, Oberflächen und
einer höheren Designvielfalt. Sie können sich dabei Farben zu realisieren. Zudem ermöglicht der Einsatz des
kreativ ausleben und Eyecatcher-Gebäude planen, BOD2 auch die problemlose Herstellung von Überhängen
die die ersten und einzigen ihrer Art sind. und die Verwendung von unterschiedlichen Breiten und
Höhen der Druckschichten. Dabei können Sie unterschied
liche Materialien – Beton und Mörtel mit Korngrößen bis
zu 8 mm – verdrucken.
Der Einsatz des BOD2 ermöglicht es, Ihre gewünschten
Strukturen problemlos zu realisieren und noch nie dagewe- Ihre Gebäude stechen dadurch nicht nur durch die besonde-
sene Formen im Wohnungsbau zu entwickeln. Denn dem re Formgebung, sondern auch durch unterschiedliche Farb-
Drucker ist es egal, was er druckt. Dies spielt hervorragend gebungen und der Oberflächengestaltung ins Auge.
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2 3 5
1 Der BOD2 eröffnet Ihnen völlig neue 3 Der BOD2 ermöglicht zudem die 4 Neben pulsierenden Oberflächen sind auch
Gestaltungsmöglichkeiten. Sie können Umsetzung geschwungener Formen, glatte Oberflächen problemlos möglich.
die Oberflächen zum Beispiel mit die mit Schalungen nicht realisierbar
einer Terrassenstruktur drucken. wären – und dies ohne zusätzliche 5 Außerdem können Sie eine hohe Anzahl
Kosten. Dies gilt auch für den Druck an Applikationen drucken, die von Logos
2 Charakteristisch für Gebäude des von Überhängen von bis zu 30 Prozent. bis hin zum Mitdruck von Küchenunter-
BOD2 sind auch Oberflächen in bauten, Duschen oder Kaminen reichen.
3D-Druckoptik.
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Vorteile des BOD2
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Vorteile des BOD2
Reduktion der Bauzeit
Hohe Druckgeschwindigkeit und
geringer Koordinationsaufwand
Änderungen, Nacharbeiten und Projektverzögerung
treiben die Kosten auf dem Bau schnell in die Höhe.
Die 3D-Betondrucktechnologie punktet im Vergleich
zu traditionellen Baumethoden mit einer reduzierten
Bauzeit und einem geringeren Koordinationsaufwand.
Der 3D-Betondruck bietet von Anfang an ein hohes Maß
an Planungssicherheit für alle Beteiligten. Bereits vor dem
Projektstart liegt die fi
nale Planung für den 3D-Betondruck vor.
So können Sie Ihre digitalen Baumodelle direkt auf der Bau-
stelle umsetzen. Dabei wird Ihr 3D- oder BIM-Modell in un-
serer Slicer-Software in spezifische Anweisungen für den
BOD2 umgewandelt und von der Maschine, wie geplant,
auf der Baustelle umgesetzt.
Dies ermöglicht Ihnen einen plangenauen Druck Ihres
Projekts. Kostspielige Planungsanpassungen während des
Bauprozesses gehören somit der Vergangenheit an. Dies
optimiert einerseits die Baustellenabläufe und spart ande
rerseits auch Kosten.
Denn je schneller Sie Ihr Bauprojekt beenden, desto kosten-
günstiger ist es in der Regel auch. Mit dem BOD2 benötigen
Sie nur etwa fünf Minuten für die Herstellung von 1 m²
Hohlwand. Ein ganzes Einfamilienhaus, das sonst in Ziegel-
oder Holzbauweise hergestellt wird, können Sie mit der neu-
en Baumethode daher bereits in rund 25 Stunden errichten.
Der BOD2 ist damit die schnellste M aschine auf dem Markt.
Gerade einmal zwei Personen sind notwendig, um den
BOD2 zu montieren und anschließend zu bedienen. Das Mit dem BOD2 ist es möglich, die inneren und
äußeren Wände eines Gebäudes allesamt
hohe Maß an Automatisierung beschleunigt die Bau gleichzeitig zu drucken.
prozesse zusätzlich und minimiert die Wahrscheinlichkeit
für menschliche Fehler.
Der BOD2 ist die schnellste Maschine seiner Art
auf dem Markt. Er benötigt nur etwa fünf Minu-
ten für die Herstellung von 1 m² Hohlwand.
10Integration und Reduktion von
Gewerken
Wenn Sie sich für Oberflächen in 3D-
Betondruck-Optik entscheiden, sind
im Vergleich zu traditionellen Bau
methoden weniger Gewerke beim
Bauprozess involviert.
Fassadenarbeiten können so beispiels-
weise komplett entfallen. Zudem ist
es möglich, die Elektrik oder die Däm-
mung effizient in den Druckprozess zu
integrieren. Darüber hinaus kann zum
Beispiel ein Kamin oder ein Küchen-
unterbau direkt mitgedruckt werden.
Auch zeitintensive Schalungsarbeiten
für die Bodenplatte können entfallen.
Besonders relevant für Architekten: Bei
der Realisierung freier Gebäudegeome-
trien minimiert sich auch der Vermes-
sungsaufwand auf der Baustelle. Dies
spiegelt sich in einer vereinfachten
Koordination des Bauprojekts wieder,
die durch die ausgefeilte Planung im
Voraus weniger Zeit in Anspruch nimmt.
11Vorteile des BOD2
Innovativer Vorreiter im 3D-Betondruck
Frühzeitiger Aufbau noch einzigartiger Expertise
Die 3D-Betondruck-Technologie befin- nötigen Vorsprung im Bereich des 3D- Das maßgeschneiderte PERI 3D-
det sich aktuell noch in einem frühen Betondrucks. Während andere Archi- Druck-Lösungspaket umfasst eine
Stadium. PERI hat die Technologie ge- tekten noch Ihre ersten Erfahrungen hohe Anzahl an Serviceleistungen,
meinsam mit COBOD jedoch bereit für sammeln, punkten Sie bereits durch das Architekten und ausführende Bau-
die Baustelle gemacht. Unterstützen Ihr abgeschlossenes Projekt und die- unternehmen gleichermaßen bei ihrem
Sie uns dabei, die noch ungeahnten nen als Referenz. 3D-Betondruck-Projekt unterstützt.
Potenziale anhand konkreter Bauvor
haben zu entdecken und voranzu- Für die Umsetzung Ihrer Projekte bietet Das Serviceportfolio ist dabei speziell
treiben. Ihnen PERI eine umfangreiche Unter- auf die Anforderungen von Architekten
stützung in allen Phasen des Baupro- abgestimmt. Eine umfassende Aus
Dabei gewinnen Sie wertvolle Eindrü- jekts an. PERI 3D-Betondruck-Experten führungsplanung sowie Schulungen
cke der innovativen Technologie und stehen Ihnen mit ihrem erstklassigen rund um das Thema 3D-Betondruck
bauen frühzeitig noch einzigartige Know-how von Beginn an beratend sichern den Erfolg Ihres Projekts
Expertise auf. Dies sichert Ihnen den zur Seite. (mehr dazu unter „PERI Betondruck-
Services“ ab Seite 18).
12Vorteile des BOD2
Sie stellen sich die Frage, ob es sich lohnt, auf die neue Technologie zu setzen?
Wir von PERI sind überzeugt, dass der 3D-Betondruck die Baubrache revolutionieren
wird. Seien Sie unter den ersten Architekten, die gemeinsam mit der Unterstützung
der PERI Experten Ihr individuelles Gebäude drucken.
Quelle: Mense-Werner-Beyer Ingenieure + Architekten
13Systemübersicht
Der BOD2 auf einen Blick
Drehbare Notfallabschalt-
Y-Achse Z-Achse X-Achse Druckkopf Druckdüse vorrichtung
14Systemübersicht
■ Halbeschrofvuztjndv.
Der BOD2
mit integrierter Pumpe und
Reservoir, um Starts und
Stopps zu ermöglichen
Drehbare rechteckige Druckdüse,
um ebene Wände zu drucken
Z-Achse
(erhältlich in 2,50 m Modulen)
Y-Achse
(erhältlich in 2,50 m Modulen)
X-Achse
(erhältlich in 2,50 m Modulen)
optional erhältlich:
Betonblock zur Befestigung
der Z-Achse
Silo für die Material-
aufbewahrung
Betonpumpe
Mischpumpe zum automa-
tischen Mischen des Betons
Schlauch
Konfigurationsbeispiel mit einem X-Achsen- Konfigurationsbeispiel mit drei X-Achsen- Konfigurationsbeispiel mit vier X-Achsen-
Modul, zwei Y-Achsen Modulen und jeweils Modulen, fünf Y-Achsen Modulen und jeweils Modulen, acht Y-Achsen Modulen und jeweils
einem Z-Modul (bestehend aus vier Z-Achsen). drei Z-Modulen pro Z-Achse. drei Z-Modulen pro Z-Achse.
15Systemübersicht
Der BOD2
Der einzige Betondrucker der 2. Generation
Als einziger Betondrucker der 2. Generation bietet der BOD2 Ihnen zahlreiche Vorteile.
Nachfolgend erfahren Sie mehr zur Technologie des robotergestützten Druckers.
Der BOD2 Die Druckgeschwindigkeit
Jeder BOD2 besteht aus einem Portalsystem mit mehreren Die Höchstgeschwindigkeit des BOD2 liegt bei 1 m/s. Aus
Modulen. Die Anzahl der Module wird so gewählt, dass sie Sicherheitsgründen und um weiterhin manuelle Arbeiten in
zu dem jeweiligen Bauprojekt passt. Jedes Modul ist 2,50 m den Druckprozess integrieren zu können, wird der Druck mit
lang und kann in jeder der drei Achsen verlängert werden. 25 cm/s ausgeführt. Für 1 m² Hohlwand benötigt der BOD2
Durch die Herstellung einer modularen Maschine sind Ein- somit ca. fünf Minuten.
richten, Reinigung und Wartung sowie das Bewegen und
Erweitern besonders einfach. Dank der integrierten Pumpe Der Druckkopf
kann der Druckvorgang zudem jederzeit abgebrochen werden. Der Druckkopf verfügt über ein austauschbares Düsen
system und eine Tangentialkontrolle. Sie ermöglicht es –
Das Portalsystem sofern gewünscht – sehr glatte Oberflächen zu drucken.
Das Portalsystem ist sowohl für Ortbeton-Projekte als auch Auch raue Oberflächen sind als Stilelement oder zum ein
für die Herstellung von Elementen außerhalb der Baustelle facheren Verputzen realisierbar. Die Standardschichthöhe
optimal. Zudem wird durch das Portalsystem häufiges beträgt 2 cm, bei einer Breite von 5 cm.
Versetzen und wiederkehrendes Kalibrieren des Druckers
vermieden. Dies führt zu einer enormen Zeitersparnis im Darüber hinaus dreht die integrierte Tangentialkontrolle
Vergleich zur Nutzung eines 3D-Druckers mit Roboterarm, (Hardware und Software) den Druckkopf immer in die
denn jeder Kalibriervorgang benötigt mehrere Stunden. jeweilige Druckrichtung. Dadurch können Sie mit der
rechteckigen Druckkopfdüse – auch inklusive mitfahrender
Gleitspachtel – drucken.
Modulares System Glatte Oberflächen Schnellster 3D-Drucker CE-zertifiziert und bewährt
Aufgrund der Flexibilität der Dank optimierter Düsen Mit einer Geschwindigkeit Als derzeit einziger 3D-
Module (verfügbar in 2,50 m können Sie auch glatte von 1 m/s ist der BOD2 Drucker der 2. Generation
Länge) und der Arbeit in Oberflächen drucken. Die aktuell der schnellste hat sich der BOD2 bewährt.
drei Dimensionen können Oberflächenüberwachung 3D-Drucker auf dem Markt. Er verfügt über eine volle
Sie den Drucker für unter- sorgt zudem dafür, dass CE-Zertifizierung sowie
schiedlichste Anwendungen Unebenheiten automatisch zahlreiche weitere Sicher-
einsetzen. ausgeglichen werden. heitsmerkmale.
16Systemübersicht
Die Oberflächenüberwachung Die Montage
Wenn auf einer unebenen oder schlecht nivellierten Ober Die Montage des BOD2 gestaltet sich komplett flexibel.
fläche gedruckt wird, misst der Drucker die Entfernung zum So kann er auf dem Fundament oder auf beweglichen
Fundament und sammelt die Daten in einer „Höhenkarte“. Betonblöcken montiert werden. Für einen Drucker mit den
Beim Drucken der ersten Schichten kann der Drucker diese Abmessungen 17 m Länge, 12 m Breite und 8 m Höhe wird
Unebenheiten Schicht für Schicht automatisch ausgleichen, jeweils ein Arbeitstag zum Auf- bzw. Abbau benötigt.
bis der resultierende Druck vollständig eben ist. Dadurch
wird eine ebene obere Wand gewährleistet, auch bei sehr Der Druck von individuellen Formen
unebenen Decken. Dank des robotergestützten 3D-Betondrucks können Sie
Ihre architektonische Kreativität voll ausleben – dem Drucker
Das Druckmaterial und die Bewehrung ist es egal, ob die Wände gerade oder gekrümmt sind.
Sie können jeden lokal verfügbaren 3D-druckbaren Mörtel
oder Beton (bis zu einer Körnung von 8 mm) verwenden.
Somit sind Sie herstellerunabhängig.
Weitere technische Spezifikationen
Drucker- und Gebäudegrößen Maximale Abmessungen des BOD2: 15 m breit, 10 m hoch, die Länge kann gemäß
Ihren individuellen Projektanforderungen angepasst werden
Beispielgrößen druckbarer Gebäude:
3D-Betondrucker in unserem Mietpark: Gebäude mit einer maximalen Grundfläche
von 204 m2 und drei Stockwerken
Größter bisher gebauter Drucker: Gebäude mit einer Grundfläche von 300 m2
und drei Stockwerken
Druckgeschwindigkeit Höchstgeschwindigkeit: 1 m/s
Standardgeschwindigkeit: 25 cm/s, was einer Druckzeit von rund fünf Minuten für
1 m2 Hohlwand entspricht
Lagenhöhe und -breite Realisierung von Lagenhöhen zwischen 1 cm und 3 cm sowie Lagenbreiten zwischen
3 cm und 10 cm
Druckmaterial Jeder lokal verfügbare, 3D-druckbare Mörtel oder Beton mit einer Körnung von
maximal 8 mm
Auf- und Abbauzeit Abhängig von der Konfiguration des 3D-Betondruckers, bei einem exemplarischem
Druckbereich von 12 m Breite, 17 m Länge und 8 m Höhe jeweils acht Stunden für
eine Maschine
Sicherheitstechnik CE-zertifiziert und sicher
IP67 zertifizierte Verkabelung und verzinkte Stahltrassen
Kameraüberwachung des Druckvorgangs und der Druckergebnisse
Dateiformate Slicer-Software Alle Formate herkömmlicher CAD-Software (.STEP, .IGS, .BREP und .OCC)
17PERI Betondruck-Services
PERI Serviceportfolio
Professionelle Unterstützung für alle Projektbeteiligten
Auch bei Ihrem 3D-Betondruck-Projekt profitieren Sie von der gewohnt PERI unterstützt Sie bei allen Fragen
professionellen Unterstützung durch PERI. Dabei nimmt PERI die Rolle rund um das Thema Betondruck mit
des 3D-Betondruck-Experten und Technologielieferanten ein. einer umfassenden Expertise, die aus
unzähligen Druckvorgängen resultiert.
Wir stehen allen Projektbeteiligten bei
der Planung und Umsetzung ihres 3D-
Betondruck-Projekts jederzeit beratend
zur Seite. Neben wertvoller Zeit spart
dies auch Kosten.
Das umfangreiche Serviceportfolio ist
gleichermaßen auf die individuellen An-
forderungen von Architekten und Bau-
unternehmen abgestimmt.
Architekten profitieren dabei von einer
optimalen Unterstützung bei der Pro-
jekt- und Gebäudeplanung.
Weitere Projektservices umfassen die
Projektausführung durch Bauunterneh-
men und sorgen für effiziente Baustel-
lenabläufe vor Ort.
18Schulungsangebot
Das PERI Serviceportfolio setzt 3D-Betondruck-Kurs
bereits vor dem Projektbeginn Der eintägige Kurs am PERI Unternehmenssitz in Weißenhorn für Architekten
an. Wir bieten Ihnen regelmäßig und Bauunternehmen beinhaltet sowohl theoretische Inhalte über den 3D-Beton-
Schulungen rund um das Thema druck als auch die praktische Anwendung des Druckers nach dem neuesten
3D-Betondruck an. Dabei erhalten Stand der Technologie. Durch einen Live-Druck mit dem BOD2 erleben Sie
Sie wertvolle Einblicke in die die Potenziale der Technologie hautnah und ungeschminkt.
Betondruck-Technologie.
Leistungsumfang:
Einführung in 3D-gedruckte Konstruktionen
Weltweiter Überblick: Projekte und Akteure
Die verschiedenen Technologien
Materialien
Design und Einschränkungen
Einführung in die Funktionalität und Steuerung von 3D-Betondruckern
Slicen und Drucken
Mischen und Zuführen von Materialien
Live-Druck mit Beton (Vorführung)
Individuelles Handout mit den wichtigsten Trainingsinhalten
Persönliches Teilnehmerzertifikat
3D-Betondruck-Training
Zusätzlich bietet PERI ein einwöchiges 3D-Betondruck-Training für Bauunter
nehmen an. Das praxisorientierte Training umfasst neben theoretischen
Inhalten auch die eigenständige Anwendung des 3D-Betondruckers.
19PERI Betondruck-Services
Projektplanung
Entfaltung neuer architektonischer Potenziale
Ausführungsplanung 3D-Betondruck-Material
PERI liefert Ihnen auf Wunsch eine Ausführungsplanung Als weitere Serviceleistung bietet Ihnen PERI eine
des Drucks. Zunächst werden dazu die Anforderungen projektspezifische P lanung des Druckmaterials an.
an die Betonoberfläche als auch das 3D-Modell selbst Darunter fällt die Materialmixplanung (Rezeptur) von
geprüft. Ist noch kein 3D-Modell vorhanden, erfolgt eine Beton oder Mörtel mit Korngrößen bis zu 8 mm. Im
Umwandlung der CAD-Planung des Architekten in ein Vordergrund der Planung stehen dabei lokal verfügbare
3D-druckbares M odell, das bei Bedarf angepasst wird. Materialien, die geplante Druckgeschwindigkeit und das
Anschließend wird der 3D-Gebäudeplan in die Slicer- individuelle Drucklayout. Zudem werden die jeweiligen
Software eingespielt, um das Druckprogramm zu Wetterbedingungen und -vorhersagen berücksichtigt.
generieren. Optional organisiert PERI für Sie auch den E inkauf und
die Lieferung des Druckmaterials sowie die Anmi-
Der Vorteil: Auch andere Gewerke werden auf diese schung des gewünschten Materials. Sie profitieren
Weise bereits frühzeitig bei der Planung berücksichtigt. von gleichmäßig geformten Lagen und einem guten
So können zum Beispiel E lektroleitungen direkt mitge- Haftverbund des Betons.
druckt werden, was das zeit- und k ostenintensive
Schlagen von Schlitzen im Anschluss überflüssig Mit dem BOD2 können Sie Beton und Mörtel mit Korn
macht. größen bis zu 8 mm verdrucken. COBOD hat bereits
über 20 Materialien getestet, die Sie mit dem Drucker
Bereits bei der Gebäudeplanung berät und informiert verwenden können. Da das passende Mischungs
PERI Sie ausführlich hinsichtlich der Durchführbarkeit verhältnis immer vom lokal verfügbaren Material
des 3D-Betondrucks sowie der 3D-Betondruck-Design- abhängt, unterstützt Sie PERI bei der Entwicklung
richtlinien für Ihr Projekt. Sollte es Abweichungen vom des für Ihre Region passenden M aterials. Druckbarer
Designbook geben, die ZiE-relevant sind, ist es möglich, Mörtel namhafter Materialhersteller ist zudem als
dass PERI mittels eines Probedrucks und entsprechen- Sack- oder Siloware verfügbar.
den P rüfungen auf Wunsch eine Baugenehmigung für
Sie einholt. Dabei gilt: je größer der Grundriss, desto weniger spe
ziell muss der Materialmix sein. Folglich benötigen Sie
Leistungsumfang: weniger Zusätze, um die Aushärtung des Betons zu
Beratung und Information bei der Gebäudeplanung beschleunigen.
Prüfung der Durchführbarkeit des 3D-Betondruck-
projekts Leistungsumfang:
Ausführungsplanung des 3D-Betondrucks Materialmixplanung von Beton und Mörtel
Beratung bei der Gesamtplanung zur Integration
anderer Gewerke, beispielsweise der Elektrik Optional verfügbar:
Organisation einer "Zulassung im Einzelfall" Einkauf und Lieferung des Druckmaterials
(Baugenehmigung) Mischung des Materials
20PERI unterstützt Sie bei der Planung des
optimalen Materialmix, der speziell auf
Ihre architektonischen Anforderungen
abgestimmt ist.
Mit der BIM-Methodik unterstützen wir Sie
bei Ihrem 3D-Druck-Projekt von Anfang an
und stellen Ihnen verschiedene Tools und
Services zur Verfügung.
21PERI Betondruck-Services Der BOD2 eignet sich für die Herstellung der Wände Ihres Projekts. Baugenehmigungen für Gebäude aus dem BOD2 erhalten Sie durch die Fundamente und Decken werden traditionell erstellt. Integration von Bewehrung und das Füllen der Hohlräume schon heute. 22
PERI Betondruck-Services
Druckmöglichkeiten
Mit unserer Technologie drucken wir die Wände des
Gebäudes, nicht jedoch die Fundamente, Bodenplatten
oder Decken. Diese Teile werden weiterhin traditionell
betoniert.
Allerdings können wir das Betonieren der Decken er-
leichtern, indem wir die äußere Wand entsprechend
höher drucken und damit die Randabschalungen
überflüssig machen.
Oberflächengestaltung
Der BOD2 schafft neue Möglichkeiten, die Oberflächen
bewusst als Stilelement einzusetzen. Der BOD2 verfügt
über eine Tangentialkontrolle. Diese Technik ermöglicht
es, neben rauen Oberflächen auch sehr glatte Ober
flächen zu drucken. Den Möglichkeiten sind dabei keine
Grenzen gesetzt – auch wenn die gedruckten Ober
flächen Sichtbetonoberflächen nicht entsprechen.
Baugenehmigung (Zulassung im Einzelfall)
Aufgrund der Neuheit der Technologie gibt es noch
keine Standardverfahren für die Genehmigung von
Bauvorhaben. Druckbare 3D-Betonrezepturen noch
nicht in den Normen erfasst. Deshalb drucken wir
derzeit an mehreren Stellen eine Säulenschalung,
die dann klassisch bewehrt und mit Beton ausgegos-
sen wird. Anschließend werden diese Hohlräume mit
Dämmmaterial gefüllt. Dies erleichtert den Genehmi-
gungsprozess.
Auf Wunsch unterstützt Sie PERI bei der Einholung
einer Baugenehmigung für Ihr Projekt. Sie profitieren
dabei von unserer umfangreichen Erfahrung, die aus
zahlreichen Druckvorgängen und Einzelfällen resultiert.
23PERI bietet für jedes Projekt die passende Lösung an. Neben dem Kauf ist Bei dem BOD2 handelt es sich um ein modular aufgebautes Drucksystem.
es auch möglich, einen BOD2 zu mieten oder den PERI 3D-Druckservice in Dank der 2,50 m langen Module kann er flexibel in jede Richtung montiert
Anspruch zu nehmen. werden.
Projektausführung
Optimaler Baustellenablauf
PERI Betondrucklösungen Anlieferung und Montage
PERI bietet im Bereich 3D-Betondruck für jede Anforderung Die Bodenplatte und der Keller des Projekts werden zu-
ein maßgeschneidertes Lösungspaket an. Es ist möglich, nächst auf konventionelle Art und Weise hergestellt. Neben
die innovative Technologie zu kaufen oder zu mieten. Zusätz- der Bodenplatte werden zudem kleine Fundamente gelegt.
lich ist es möglich, Ihre ersten Projekte durch den PERI 3D- Per Lkw gelangt der BOD2 anschließend auf die Baustelle.
Druckservice durchführen zu lassen.
Im nächsten Schritt werden die Z-Achsen entweder am
Kauf Boden verschraubt oder auf Betonblöcken, die sich auf dem
Der Kauf eines individuell konfigurierten 3D-Betondruckers Fundament oder dem Boden befinden, befestigt. Die Z-Ach-
bietet zahlreiche Vorteile. Mit dem Erwerb eines eigenen sen können, genauso wie die anderen Achsen des Portals,
Druckers baut das Bauunternehmen 3D-Betondruckexperti- jeweils aus mehreren Modulen bestehen – je nach Anforde-
se auf und ist in der Lage, Projekte selbstständig und unab- rung an das Projekt. Der Druckkopf ist an der X-Achse der
hängig von der Verfügbarkeit von Mietdruckern Stahlkonstruktion befestigt. Z
uletzt werden ein handelsübli-
durchzuführen. ches Silo sowie eine herkömmliche Betonpumpe an den
BOD2 angeschlossen. Damit ist die M ontage komplett.
Miete
Zudem bietet PERI in Deutschland die Möglichkeit, einen Der Druckvorgang
projektspezifisch konfigurierten BOD2 zu mieten.
Der BOD2 arbeitet in drei Dimensionen: Der Druckkopf
3D-Druckservice
bewegt sich entlang der X-Achse nach rechts und links, die
Um sich einen ersten Eindruck von der Technologie machen
X-Achse bewegt sich entlang der Y-Achse nach vorn sowie
zu können, besteht in der Anfangsphase die Möglichkeit, die
zurück und die gesamte XY-Gruppe bewegt sich entlang der
3D-Betondrucktechnologie über den PERI Druckservice ken-
Z-Säulen nach oben und unten. Dank dieses Portalprinzips
nenzulernen und Ihre Projekte von PERI drucken zu lassen.
kann sich der Drucker an jede Position innerhalb der Konst-
PERI stellt dazu einen 3D-Betondrucker inklusive Software
ruktion bewegen und zieht so Innen- als auch Außenwände
und Pumpe zur Verfügung, plant den Druck und das Materi-
Schicht für Schicht hoch. Dabei ist er so zertifiziert, dass die
al, sorgt für den Transport, den Auf- und Abbau und betreibt
Arbeiter auch während des Druckvorgangs im Druckraum
den Drucker. Mit dem 3D-Druckservice profitieren Unter-
arbeiten können. Manuelle Arbeiten, wie z. B. das Verlegen
nehmen vom on-the-job-Training ihrer Mitarbeiter, sodass
von Leerrohren und Anschlüssen, können Sie auf diese
sie Projekte zukünftig selbst durchführen können.
Weise einfach in den Druckprozess integrieren. Mithilfe ei-
ner Steuereinheit wird der BOD2 wahlweise über eine
Weboberfläche oder einen Touchscreen bedient.
24Die Isolierung kann in die gedruckten, doppelschaligen Hohlwände integriert Auf Wunsch steht Ihnen beispielsweise ein erfahrener 3D-Betondruck-
werden. Supervisor während Ihres Projekts mit Rat und Tat zur Seite.
Integration der Bewehrung Supervisor
Der 3D-Betondruck ist für den Einsatz im Wohnungsbau Während des gesamten 3D-Betondruck-Projekts besteht die
prädestiniert. In diesem Segment ist keine Bewehrung nö- Möglichkeit, professionelle Unterstützung durch einen PERI
tig, da die gedruckte Hohlwand die statischen Anforderun- Supervisor vor Ort auf der Baustelle zu erhalten. Dies sorgt
gen erfüllt. Das Material an sich trägt bis zu 50 Megapascal. füt eine effiziente Nutzung des BOD2 und für eine optimale
Produktivität während des Auf- und Abbaus des Druckers
Um den Genehmigungsprozess des 3D-Druck-Bauvorha- und des anschließenden Druckvorgangs.
bens zu erleichtern, wird jedoch derzeit an mehreren Stellen
eine Säulenschalung gedruckt, die dann klassisch bewehrt Zusammen mit dem PERI Verantwortlichen erlernen die
und mit Beton ausgegossen wird. Baustellenverantwortlichen die sichere Handhabung des
Betondruckers.
Isolierung der Wände
Im Grunde können die Wände auf jede beliebige Art iso-
lierert werden. Wir empfehlen, die Isolierung in die gedruck-
ten, doppelschaligen Hohlwände zu integrieren und dafür
eine Einblasdämmung zu verwenden.
Erleben Sie den
3D-Betondrucker
in Aktion
25BOD (Building on Demand), Kopenhagen, Dänemark
Innovative 3D-Betondruckmethode erstmals in Europa umgesetzt
Das erste 3D-gedruckte Gebäude Europas befindet sich in mente nicht nur eine große Herausforderung dar, sondern
Kopenhagen und wurde vom dänischen Start-up COBOD mit sind darüber h inaus auch sehr kostenintensiv. Mit dem 3D-
dem COBOD 3D-Betondrucker errichtet. Das Gebäude mit Drucker können kreative Designs jedoch problemlos
dem prägnanten Namen BOD, die A bkürzung für "Building realisiert werden – ganz ohne zusätzliche Kosten. Aus die-
on Demand", demonstriert die Möglichkeiten der neuen 3D- sem Grund wurden sogar Teile des Fundaments mit dem
Betondrucktechnologie auf beeindruckende Art und Weise – 3D-Drucker errichtet. Zudem konnten der Betonrezeptur
auf einer Fläche von 50 m². zum Teil recycelte Materialien beigefügt werden, was auch
der Umwelt zugutekommt.
So zeigt es nicht nur, wie durch die automatisierten Arbeits-
abläufe Personalkosten gesenkt werden können, sondern Bei der Herstellung des Gebäudes w urden zunächst elf Säu-
auch, was die neue Technologie in puncto Design zu bieten len gedruckt, die später mit Bewehrung und Standardbeton
hat. Denn gerade Wände gibt es in dem Haus nicht. Statt- gefüllt wurden. Auf diese solide Basis wurde anschließend
dessen wurden gekrümmte und sogar wellenförmige Wän- das Dach gesetzt. Das Vorgehen führte nicht nur zu einem
de errichtet, um die Lage am Hafen wiederzuspiegeln. Die besonders stabilen und langlebigen Gebäude, sondern auch
Fenster und Türen sind die einzigen geraden Elemente des zum Erhalt einer Baugenehmigung, die tragenden Strukturen
BOD. Für traditionelle Baumethoden stellen gekrümmte Ele- aus dem 3D-Drucker bis dahin noch nicht erteilt wurde.
26Projektbeispiel
Der BOD2 im Einsatz
1 2
3 4
1 Die inneren und äußeren Wände des
Gebäudes wurden allesamt gleich
zeitig gedruckt.
2 Nach der Zugabe von Bewehrung und
Beton in die Hohlräume der insgesamt
elf gedruckten Säulenschalungen, aus
denen das G ebäude besteht, konnte Die Technologie entwickelt sich rasant weiter
das Dach aufgesetzt werden.
Das BOD-Gebäude wurde 2017 zum ersten Mal gedruckt. 2019 folgte ein
weiterer Druckvorgang des gleichen Projekts. Besonders eindrucksvoll ist
3 Obwohl gerade einmal 50 m² groß, dabei die benötigte Druckdauer: Während der erste Druck mit dem BOD
veranschaulicht das innovative Haus der 1. Generation zwei Monate in Anspruch nahm, konnte die Druckzeit
die neue Baumethode auf beein mit dem BOD2 nur zwei Jahre später auf drei Tage reduziert werden.
druckende Art und Weise.
4 Der ausgebaute Innenbereich ist auf-
grund der individuellen Formgebung
der Wände ein besonderes Design-
highlight.
27DE de 10/2020 794812 © PERI GmbH Schalung Gerüst Engineering www.peri.de
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