{"id":26040,"date":"2020-11-12T00:01:22","date_gmt":"2020-11-11T23:01:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=26040"},"modified":"2024-06-10T12:57:06","modified_gmt":"2024-06-10T10:57:06","slug":"3d-druck-architektur-121120201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-druck-architektur-121120201\/","title":{"rendered":"Wie wirkt sich der 3D-Druck auf Design und Architektur aus?"},"content":{"rendered":"

Architektur ist sowohl der Prozess als auch das Produkt der Planung, des Entwurfs und der Konstruktion physischer Strukturen. Ein guter Architekt kann oft einen durchschnittlichen Raum in ein \u00e4sthetisch hochwertiges und praktisches Design verwandeln. Vor einigen Jahren begann die Architektur- und Designbranche mit 3D-Drucktechnologien zu experimentieren. Vor f\u00fcnf Jahren beispielsweise wurde der gr\u00f6\u00dfte 3D gedruckte Architekturpavillon f\u00fcr die Beijing Design Week er\u00f6ffnet. Heute sind additiv hergestellte Strukturen kein gro\u00dfer Schock mehr. Es ist fast schon \u00fcblich geworden, dass innovative Design- und Konstruktionsstudios eine Desktop-L\u00f6sung besitzen, um 3D-Modelle ihrer Projekte zu erstellen. Dar\u00fcber hinaus entscheidet sich eine rasch wachsende Zahl von Unternehmen auf der ganzen Welt daf\u00fcr, die additive Fertigung<\/a> ebenfalls in ihre Produktionsprozesse zu integrieren und damit ihr Gesch\u00e4ftsmodell rund um den 3D-Druck neu zu definieren.<\/p>\n

Welchen Nutzen hat der 3D-Druck also genau f\u00fcr Architektur- und Designfirmen? Was sind die verschiedenen Anwendungen dieser fortschrittlichen Technologie innerhalb des Sektors? Wir haben beschlossen, uns die derzeitige Einf\u00fchrung genauer anzusehen, um zu verstehen, warum sich Unternehmen f\u00fcr die Integration des 3D-Drucks in die Architektur entscheiden und wie sie damit umgehen.<\/p>\n

\"3D-Druck

VULCAN, Architekturpavillon, 3D-Druck f\u00fcr die Beijing Design Week im Jahr 2015 | Bildnachweis: Laboratorium f\u00fcr kreatives Design<\/p><\/div>\n

Was sind die Vorteile der Einf\u00fchrung des 3D-Drucks in der Architektur?<\/h3>\n

Wenn diese neuen Techniken keine Vorteile gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen Methoden bieten w\u00fcrden, g\u00e4be es wahrscheinlich keinen Grund, die Technologie in die Architektur zu integrieren. Tats\u00e4chlich sind die Vorteile des 3D-Drucks in der Architektur und im Design zahlreich und \u00e4hneln in gewisser Weise auch denen im Bausektor. Jose Aguilar, Mitbegr\u00fcnder und CEO des in Texas ans\u00e4ssigen Studios m\u0101k, erz\u00e4hlte uns mehr \u00fcber die N\u00fctzlichkeit von additiven Technologien:<\/p>

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„Ich benutze den 3D-Druck seit 2008 und habe die Vorteile dieser Technologie in den architektonischen Bereichen Design und Konstruktion ziemlich schnell erkannt. Die Software-Entwicklung f\u00fcr die Architektur-, Bau- und M\u00f6belindustrie war der tats\u00e4chlichen F\u00e4higkeit der Fertigungsindustrie, sehr komplexe geometrische Designs zu erzeugen, schon immer weit voraus. Das liegt vor allem daran, dass die traditionellen Herstellungsmethoden auf der \u00dcbersetzung von dreidimensionalen Objekten in zweidimensionale Zeichnungen beruhen, die f\u00fcr die Herstellung verwendet werden, und dann sind da noch die Arbeitskosten, die mit dem Zusammenbau dieser Teile verbunden sind. Das 3D-Drucken umgeht diesen aufwendigen Prozess, und da die aktuelle Technologie das ist, was sie ist, k\u00f6nnen Sie fast direkt von einem 3D-dimensionalen Objekt drucken. Dies bringt enorme Vorteile mit sich, wie z. B. eine k\u00fcrzere Zeit f\u00fcr das CAM-Design, eine genauere Druckzeit f\u00fcr die Fertigungssimulation, und das gedruckte Objekt und alle seine anderen Komponenten sind letztendlich solider und weisen eine gr\u00f6\u00dfere strukturelle Integrit\u00e4t auf“<\/em>, so Jose Aguilar.<\/p>\n

Designfreiheit und komplexe Geometrien<\/h4>\n

Unbestreitbar ist der gr\u00f6\u00dfte Vorteil der Anwendung des 3D-Drucks bei Architekturprojekten die Gestaltungsfreiheit, da Formen, die fr\u00fcher unvorstellbar waren, jetzt m\u00f6glich und sogar leicht herstellbar sind. Mit anderen Worten, mit mehr Designfreiheit ergibt sich die M\u00f6glichkeit, neue komplexe Geometrien zu erstellen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Unternehmen jetzt auch Designstudien durchf\u00fchren: „Durch den Einsatz eines 3D-Druckers k\u00f6nnen wir viele verschiedene Designoptionen ausdrucken“<\/em>, kommentiert das US-amerikanische Architekturb\u00fcro Bercy Chen Studio. „Anstatt den Entwurf nur auf dem Bildschirm zu haben, helfen uns die 3D-Modelle, einen besseren \u00dcberblick \u00fcber unseren Entwurf zu erhalten, und geben uns die M\u00f6glichkeit, die besten Optionen zu erkunden<\/em>„, au\u00dferdem ist die Durchf\u00fchrung mehrerer Iterationen kosteng\u00fcnstig.<\/p>\n

Als XtreeE<\/a> drei einzigartige Betonb\u00e4nke mit einem gewebten Muster in 3D druckte, verwendete das Unternehmen einen sechs-achsigen Roboterarm, um das komplexe Design zu erstellen. Der Roboter konnte Materialschichten ablegen und sich dabei in einer definierten Bewegung bewegen, um das gewebte Muster zu erstellen. Es handelt sich um eine sehr komplexe Geometrie, die in klassischer Form erheblich teurer gewesen w\u00e4re. Daher bot die 3D-Drucktechnologie den Herstellern mehr Freiheit, dem Modell Komplexit\u00e4t hinzuzuf\u00fcgen.<\/p>\n

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Die Betonbank von XtreeE ist ein Beispiel f\u00fcr komplexe Geometrien, die dank des 3D-Drucks realisiert wurden.<\/p><\/div>\n

Nachhaltigkeit<\/h4>\n

Es gab einige Debatten dar\u00fcber, ob die additive Herstellung wirklich umweltfreundlicher ist als andere Produktionsmethoden. Aber selbst wenn einige 3D-Druckmaterialien tats\u00e4chlich nicht „gr\u00fcn“ sind, gibt es immer noch mehrere M\u00f6glichkeiten, wie sich der 3D-Druck als nachhaltiger erweist als die meisten anderen traditionellen Bauverfahren. Laut XTreeE manifestiert sich die Nachhaltigkeit im reduzierten Materialverbrauch, der entweder im Produkt selbst ber\u00fccksichtigt wird dank der geometrischen Optimierung, oder in den verschiedenen Abf\u00e4llen, die mit der Herstellung wie Schalungen verbunden sind. „Wir glauben an ein externes robotergest\u00fctztes Vorfertigungsparadigma, das die Herstellung von High-End-Elementen mit neuartigen Leistungen und geringerer Auswirkung erm\u00f6glicht. Ein wichtiger zu erw\u00e4hnender Vorteil ist die enorme Reduzierung von Vor-Ort-Eins\u00e4tzen, was Effizienz und Nachhaltigkeit bringt.“<\/em><\/p>\n

Laut Studio RAP ist der Beitrag des 3D-Drucks zur Nachhaltigkeit offensichtlich, da er den Einsatz knapper Ressourcen deutlich minimiert. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht diese Technologie eine bedarfsgerechte, dezentralisierte Fertigung ohne Lagerhaltung und (interkontinentalen) Transport, wodurch der Kohlenstoff-Fu\u00dfabdruck minimiert wird.<\/p>\n

\"3D-Druck

Forust Corp. 3D druckt Innenausstattungsteile aus Holz aus recyceltem S\u00e4gemehl. | Bildnachweis: Forust Corp.<\/p><\/div>\n

Anpassung<\/h4>\n

Die F\u00e4higkeit, hochgradig anpassbare Produkte anzubieten, ist zum Schl\u00fcssel geworden, um wettbewerbsf\u00e4hig zu bleiben. Auch hier ist die Anpassung an Kundenw\u00fcnsche mit traditionellen Techniken schwer zu erreichen, da jede Form eine gro\u00dfe Anzahl von Produkten herstellen muss, um die anf\u00e4nglichen Investitionskosten zu rechtfertigen. Jose Aguilar erkl\u00e4rt: „Ein wichtiger Faktor f\u00fcr uns, um in dieser Branche wettbewerbsf\u00e4hig zu bleiben, ist das Geschenk der Anpassung, welches wir unseren Kunden machen k\u00f6nnen. Unsere Kunden sind immer auf der Suche nach Produkten „von der Stange“, aber sie wollen und brauchen sie nat\u00fcrlich individuell auf ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten. Dies ist mit den traditionellen Herstellungsmethoden nur schwer zu erreichen, aber mit dem 3D-Druck k\u00f6nnen wir eine kundenspezifische Anpassung anbieten und m\u00fcssen nicht jedes Mal, wenn ein Kunde eine \u00c4nderung w\u00fcnscht, Forschung und Entwicklung betreiben.“<\/em><\/p>\n

3D-Druck Anwendungen in der Architektur<\/h3>\n

Verbunden mit den Vorteilen der additiven Technologien sind die Anwendungen\u00a0 das Faszinierende. Der 3D-Druck in der Architektur umfasst eine Vielzahl von Projekten und Anwendungen, die von der Stadtplanung bis zur Innenarchitektur reichen. Wenn es um den Entstehungsprozess geht, sind hier einige der Hauptanwendungen aufgef\u00fchrt, bei denen 3D-Technologien zum Einsatz kommen:<\/p>\n

Digitale 3D-Modellierung<\/h4>\n

Die 3D-Modellierung ist ein wichtiger Schritt im Workflow des 3D-Drucks, und die Vielfalt der auf dem Markt erh\u00e4ltlichen 3D-Modellierungssoftware<\/a> ist in den letzten Jahren weiter gewachsen. Die Modellierung kann verwendet werden, um Prototypen eines Teils, tats\u00e4chliche Strukturen oder ma\u00dfstabsgetreue Modelle eines Projekts zu entwerfen. Einige Unternehmen ziehen es vor, mehrere verschiedene Softwareprogramme zu verwenden, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Romain Duballet, Mitbegr\u00fcnder des franz\u00f6sischen AM-Bauunternehmens XtreeE, sagte: „Wir verwenden verschiedene Software, nat\u00fcrlich Rhino und Grasshopper, einige Autodesk-Software und einige physikalische Analyse- und Optimierungssoftware. F\u00fcr spezifische Anwendungen programmieren wir unsere eigenen Programme, was uns einerseits hilft, komplexere Geometrien zu erzeugen und andererseits die Produktion einfach zu verwalten.“ <\/em>Sobald die digitale Datei gerendert ist, delegieren die Designer normalerweise an die Ingenieure, um mit dem 3D-Druck des Prototyps zu beginnen.<\/p>\n

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Bildnachweis: Studio One Eleven<\/p><\/div>\n

Prototyping<\/h4>\n

Das Prototyping ist in der Architektur \u00e4u\u00dferst wichtig, und es ist die Phase, die am st\u00e4rksten von den 3D-Drucktechnologien beeinflusst wird. Fr\u00fcher dauerte die Erstellung von 3D-Modellen\u00a0 lange und war zudem arbeitsintensiv, w\u00e4hrend 2D-Versionen nicht ann\u00e4hernd so hilfreich waren. Heute erm\u00f6glicht der 3D-Druck die Erstellung qualitativ hochwertiger 3-dimensionaler Prototypen, was den Zeit- und Arbeitsaufwand erheblich reduziert. Aufgrund der flexiblen Natur von 3D-Druckern<\/a> k\u00f6nnen Sie einfache und komplexe Geb\u00e4ude- oder Strukturmodelle in Stunden statt in Wochen oder sogar Monaten erstellen! Sobald Sie Ihr Modell haben, k\u00f6nnen Sie mit Kundengespr\u00e4chen beginnen, was wiederum Zeit und Geld spart, da das Risiko kostspieliger Fehler verringert und der gesamten Design-to-Agreement-Prozess beschleunigt wird.<\/p>\n

Das in den Vereinigten Staaten ans\u00e4ssige Studio m\u0101k ist auf die Entwicklung und Herstellung komplexer architektonischer Elemente und kommerzieller Innenm\u00f6bel f\u00fcr die Design- und Bauindustrie spezialisiert. Das in Texas ans\u00e4ssige Architekturstudio erkannte schnell, dass sich der 3D-Druck ideal f\u00fcr das Prototyping und Testen von Konzeptmodellen eignet. Heute verwendet das Unternehmen seinen Gigabot-3D-Drucker, um die Anfangsphasen fast aller seiner Projekte als Prototypen zu erstellen.<\/p>\n