GS E&C nutzt den Stratasys F770 zum 3D-Druck großer Architekturmodelle und verkürzt damit die Produktionszeit der Modelle um 30–40 %.
GS E&C wurde 1969 gegründet und gehört zu den fünf führenden südkoreanischen Bauunternehmen („Big 5“). Das Unternehmen ist in allen Bereichen der Bauindustrie tätig – darunter Architektur, Wohnungsbau, Tiefbau und Anlagenbau – und belegt bei der Bewertung der Baukapazitäten durch das Ministerium für Land, Infrastruktur und Verkehr stets einen der vorderen Plätze. Derzeit stärken wir durch die erfolgreiche Umsetzung von großen Projekten in Asien, im Nahen Osten, in Europa und weltweit unsere Position als globales EPC-Unternehmen (Engineering, Procurement und Construction).
Kommunikation und Zusammenarbeit sind die wichtigsten Faktoren, um Bauprojekte voranzubringen. Denn in der Baubranche arbeiten Akteure aus verschiedenen Fachbereichen in jeder Phase – vom Entwurf bis zur Ausführung – eng zusammen.
Während 2D-Zeichnungen herkömmlich das wichtigste Mittel zur Kommunikation und Zusammenarbeit in der Baubranche waren, hat sich die digitale 3D-Planung in jüngster Zeit zu einer hervorragenden Methode entwickelt, um Details dreidimensional zu prüfen.
Allerdings ist es nicht zu 100 % perfekt. Es ist praktisch unmöglich, Fehler, die bei Planungsänderungen auftreten, oder komplexe Kollisionen im Gebäude allein anhand eines 3D-Modells lückenlos zu überprüfen. Als ergänzende Maßnahme erstellt GS E&C maßstabsgetreue Modelle vor Baubeginn, um strukturelle Konflikte oder bauliche Probleme zu identifizieren, die in einem 3D-Modell leicht übersehen werden können. So lassen sich beispielsweise Kollisionen, die beim Einbau von Betonschalungen auftreten, oder Möglichkeiten zur Gewährleistung einer sicheren Bauausführung frühzeitig anhand der Modelle erkennen und in die Planung einfließen lassen, um den Prozess zu verbessern.
Da der Bedarf an Vorabprüfungen mithilfe maßstabsgetreuer Modelle immer deutlicher wurde und die Anforderungen an die Ergebnisse stiegen, erkannte das Future Technology Institute/BIMteam von GS E&C (im Folgenden „GS E&C“) die Notwendigkeit, seine 3D-Druckumgebung weiterzuentwickeln. Die zuvor verwendeten kleinen 3D-Drucker waren aufgrund ihrer begrenzten Druckgröße in vielerlei Hinsicht ineffizient für die Herstellung großer Architekturmodelle. So war beispielsweise das Drucken und Zusammenbauen einer Struktur aus mehreren Einzelteilen zeitaufwendig und arbeitsintensiv und führte zu Problemen wie verminderter Präzision und schlechter Oberflächenbeschaffenheit.
GS E&C prüfte die Einführung von 3D-Druckern mit einem klaren Ziel vor Augen. Die Herausforderung war einfach: eine Maschine mit hoher Zuverlässigkeit und großem Bauraum zu finden. GS E&C berücksichtigte dabei nicht nur die Qualität der Druckergebnisse, sondern auch die langfristige Betriebsstabilität, einschließlich Betriebszeit der Geräte, Wartung und technischer Support. Infolgedessen wurde im Januar 2024 der industrielle 3D-Drucker F770 eingeführt, der über die größte Baukammer unter den FDM-Systemen von Stratasys verfügt.
Auch die technischen Eigenschaften des F770 passten gut zum Verwendungszweck von GS E&C. Der 3D-Drucker verfügt über einen vollständig geschlossenen, beheizten Bauraum, der Verformungen und Verzerrungen des Druckergebnisses minimiert und eine stabile Qualität bei großen Druckvorgängen gewährleistet, deren Fertigstellung mehrere Tage in Anspruch nimmt. Thermoplastische Materialien wie ABS-M30 und ASA, die langlebig sind, waren ideal für den Druck von Architekturmodellen. Zudem hat GS E&C seinen bestehenden Produktionsablauf für maßstabsgetreue Modelle durch einen effizienten Workflow mit der Software „GrabCAD Print“ optimiert, die einen einfachen 3D-Druck ermöglicht.
Seit der Einführung des Stratasys F770 hat GS E&C in mehreren Bereichen erhebliche Vorteile festgestellt. Zum einen hat sich die Effizienz der Zusammenarbeit bei den Designprüfungen deutlich verbessert.
Ein Paradebeispiel hierfür ist ein im Stadtzentrum im Bau befindliches Hochhausprojekt mit gemischter Nutzung. Das Projekt stand vor drei großen Herausforderungen: Erstens umfasst es acht Untergeschosse und 37 oberirdische Stockwerke; zweitens befindet sich das Baugelände in einem beengten städtischen Bereich; und drittens musste die Top-Down-Bauweise angewendet werden. Dies erschwerte die Überprüfung komplexer Bauabläufe, Fahrpläne für Fahrzeuge, Materialabstellplätze usw. allein anhand eines 3D-Modells.
GS E&C erstellte mit dem F770 ein verkleinertes Modell des Bauwerks vom Untergeschoss bis zum achten Obergeschoss. Außerdem druckten wir Modelle von Muldenkippern, Betonpumpenfahrzeugen und Turmdrehkränen aus, um die Fahrwege der Fahrzeuge und die Materialplatzierungspläne unter realistischen Bedingungen zu simulieren. Dadurch konnten die Baustellenleitung, die Hauptniederlassung und die Subunternehmer komplexe Informationen – wie beispielsweise die Reihenfolge der Stahlmontage pro Etage oder den Zeitpunkt des Abbaus der Erdstützmauer –, die für die Top-Down-Bauweise entscheidend sind, intuitiv nachvollziehen und gemeinsam nutzen. Infolgedessen konnte die Anzahl der Planungsänderungen reduziert und das Risiko von Prozesskonflikten proaktiv gemindert werden.
Auch die Tochtergesellschaft XiGEIST, die sich auf modulare Holzhäuser spezialisiert hat, nutzt maßstabsgetreue Modelle aktiv für die Kommunikation mit den Kunden. XiGEIST zeigt nicht nur die Außenansicht, sondern bietet maßgeschneiderte Modelle an, mit denen Kunden die Innenraumaufteilung eines Hauses direkt begutachten und die Platzierung der Möbel planen können. Darüber hinaus druckt GS E&C mit dem F770 Prototypen von Technologien, die vom Future Technology Institute entwickelt werden. So wurden beispielsweise Prototypen für Dachbegrünung und Beleuchtungsexperimente in Innenräumen gedruckt, um deren Leistungsfähigkeit zu demonstrieren.
GS E&C zeigt mithilfe der 3D-Drucktechnologie neue Wege für den Einsatz von Kleinmodellen im Bauwesen auf. GS E&C hat in realen Projekten die Wirksamkeit gründlicherer Designprüfungen, einer verbesserten Kommunikation zwischen den Beteiligten sowie weiterer Vorteile unter Beweis gestellt – und so erfolgreich Projektrisiken reduziert und gleichzeitig die Kommunikation optimiert. Infolgedessen werden die mit dem F770 erstellten Architekturmodelle nun während des gesamten Prozesses – vom Entwurf über die Bauausführung bis hin zu Kundenpräsentationen – eingesetzt und entwickeln sich zu einem wichtigen Werkzeug zur Stärkung des Wettbewerbsvorteils von GS E&C. Derzeit sind die Hauptanwender der 3D-Drucktechnologie das BIM-Team am Institut für Zukunftstechnologie; es ist jedoch geplant, die 3D-Druckanwendung in Zukunft auf andere Geschäftsbereiche auszuweiten, gestützt durch eine wachsende Zahl von Erfolgsgeschichten.
