3D-Druck unterstützt Windkanal-Simulationen im Bauingenieurwesen.

Der Trend zeichnet sich seit einiger Zeit deutlich ab. Immer mehr Fachgebiete in Architektur und Bauingenieurwesen setzen die Verfahren des Rapid Prototyping für ihren Modellbau ein. Besonders für statische und dynamische Windlastsimulationen im Windkanal ist es sinnvoll, die dafür benötigten Architektur-Modelle im 3D Druck entstehen zu lassen. Das spart gegenüber den klassischen Modellen aus Balserholz nicht nur Geld sondern auch viel Zeit. Außerdem versprechen die 3D-Architekturen aus Polymer-Gips-Compound deutlich mehr Stabilität als ihre fragilen Balserholzpendants. Die meisten Modelle entstehen in einem 3D-Drucker im Schichtbauprozess in Maßstäben zwischen 1:100 und 1:400. „3D-Modelle sind rasch verfügbar und ermöglichen verlässliche Windkanal-Simulationen“, sagt etwa Michael Buselmeier von der Ingenieurgesellschaft Wacker. Seit 2003 arbeitet Wacker mit dem Engineering-Komplettanbieter 4D Concepts zusammen. Damals stolperten die Wacker-Ingenieure bei ihrer Suche nach einem Verfahren zur Herstellung ihrer Windkanal-Modelle auf den 3D Druck. Und schon die ersten Benchmarks mit den Geräten von 4D Concepts waren laut Buselmeier hinsichtlich der Genauigkeit, der Oberflächenqualität und der physikalischen Eigenschaften der Modelle viel versprechend.
Heute verfügt das Unternehmen über einen eigenen 3D Drucker – einen Spectrum ZTM510 mit kompletter Soft- und Hardware-Ausstattung. Dieses High-End-System im Druckerprogramm von 4D Concepts fertigt auf der Basis der 3D-Architektur-Daten Windkanal-Modelle mit filigranen Tragwerken und fein strukturierten Fassaden – ohne geometrische Grenzen oder nachträglich abzutragende Stützkonstruktionen. Die Anlage arbeitet mit HP-Druckköpfen und braucht bei einer Auflösung von 600x540dpi zum Bau eines Modells der Größe 130 x 175 x 170 Millimeter weniger als sechs Stunden.