Häuser aus dem 3D-Drucker

Ein Haus aus dem Drucker

Unternehmen haben es mittlerweile geschafft mit einem neuen Verfahren Bauteile und sogar ganze Gebäude zu fertigen. Das spart Material und schont die Umwelt. Vorbei die Zeiten, in denen man monatelang auf ein neues Heim warten musste. Ein Haus aus dem 3D-Drucker! Im Vergleich zu anderen Industrien wird in der Bauwirtschaft noch vergleichsweise wenig mit in Serie hergestellten Teilen gearbeitet. Häuser sind im Gegensatz zum Beispiel Autos keine Massenware, bei denen Serienmodelle immer gleich aussehen. Diese Technologie könnte zu einigen Neuerungen in einer etablierten Branche führen.

So entsteht ein Haus aus dem 3D-Drucker

Der 3-D-Drucker sieht aus wie ein kleiner Kran und spritzt vor Ort während seiner langsamen Drehbewegungen Schicht für Schicht ein spezielles Betongemisch aus. Die Füllmasse wird im Drucker erhitzt, durch eine übergroße Drüse gepresst und millimetergenau auf die vorgesehene Stelle gespritzt. Daraus entstehen innerhalb weniger Stunden runde Wände, die ausgebaut werden können. Die Aushärtung erfolgt innerhalb von 24 Stunden. Das unterscheidet diese Bauweise entscheidend von anderen 3-D-Techniken, die bereits im Einsatz sind. Denn bisher "drucken" die Hersteller einzelne Module aus, die dann transportiert und vor Ort zusammengesetzt werden. Diese werden auf Stahlträger gesetzt und mit Drahtgestellen verbunden.

Des Weiteren hinterlässt diese Form der Bauweise einen grünen Fingerabdruck - nachhaltiger und kostengünstiger. Die entstandenen Wände sind hohl und können mit Rohstoffresten und Bauabfällen zur Isolierung gefüllt werden. Bereits während des Druckvorgangs können Dämmmaterial sowie Schächte und Kanäle für Lüftung, Wasser und Strom eingebaut werden. Die Verwendung von recyceltem Beton, welcher mit dem patentiertem Material vermischt wird, ist ebenfalls möglich.

Beispiele aus anderen Ländern – Vorreiter?

Ende Januar 2015 gelang es im chinesischen Suzhou, nahe Shanghai, eine komplette Villa per 3D-Drucker zu errichten, diese also quasi "auszudrucken". Konkret handelte es sich dabei um ein 1.115 m² großes, 5-stöckiges Appartement-Gebäude, dessen Errichtung gerade einmal sechs Tage in Anspruch nahm. Der eigentliche 3D-Druck der großen Bauteile erfolgte allerdings an einem einzigen Tag, die restlichen fünf Tage wurden für deren Zusammenbau benötigt. Bereits einige Monate zuvor, im März 2014, hatte dasselbe chinesische Unternehmen in einem Shanghaier Hightech-Industriepark an einem einzigen Tag insgesamt zehn einstöckige 3D-Druck-Häuser errichtet, und zwar mit Hilfe eines 150x10x6,6 Meter großen Druckers. Gedruckt wurde aus einem Gemisch aus recyceltem Bauschutt, Fiberglas und Zement, also hauptsächlich aus recycelten Baumaterialien. Zukünftig sollen auch erdbebensichere Brücken und Wolkenkratzer, mit dickeren Wänden und verstärktem Beton, "ausgedruckt" werden.

Das italienische Unternehmen WASP errichtet ein ganzes technologisches Dorf, dessen Häuser alle von 3D-Druckern geschaffen werden. Ziel des Projektes ist es, den nachhaltigen 3D-Häuser-Druck zukünftig in Entwicklungsländern anzuwenden. Diese ökologischen Häuser sind leicht zu bauen bzw. zu drucken, günstig, sehr stabil und benötigen wenig Energie. Die Einzelteile werden zum Grundstück transportiert und vor Ort zusammengesetzt.Das Startup Apis Cor hat in Russland das vermutlich erste bewohnbare Haus aus dem 3D-Drucker gebaut. Es handelt sich hierbei um eine 38 m²-Wohnung mit kleinem Wohnzimmer inklusive Kochnische, separatem Bad und Flur. Zum Einsatz ist dabei ein spezieller Beton gekommen. Der Bau des 3D-gedruckten Prototyps hat insgesamt nur 24 Stunden gedauert und soll mit einer Lebensdauer von mindestens 50 Jahren überzeugen. Die Kosten inklusive Dach und Fenster belaufen sich auf umgerechnet ca. 9.600 Euro. Der Hersteller möchte das Haus aus dem 3D-Drucker in naher Zukunft auf den Markt bringen - und das könnte tatsächlich die Immobilienbranche aufwirbeln. Denn so extrem günstig ist aktuell wohl kein alternativer Hausbau möglich.

Bald auch in Deutschland?

Laut Aussage von Klaudius Henke, Architekt am Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion an der Technischen Universität in München, "wird es noch einige Jahre dauern, bis man hierzulande ein komplettes Haus aus einem Guss drucken kann." Das Problem ist folgendes: Kein 3D-Drucker ist heute in der Lage, Stahlbeton, ein Gemisch aus Stahlpulver und Beton, zu drucken. Das Gemisch kann nicht gleichzeitig erhitzt werden, da die Betonherstellung selbst keine Hitze benötigt. Bislang ist es Forschern noch nicht gelungen mit dem 3D-Druckverfahren einen so stabilen Beton zu drucken, der auch entsprechend hohe Zugkräfte aushält und für tragende Elemente genutzt werden kann. Ein Kunststoffgranulat als "Druckertinte", was sich mit allen Funktionen in einem Fassadenelement verbinden lässt, wird momentan getestet und geprüft.

Quellen:

• Text: Süddeutsche Zeitung, Welt, 3DActivation, 3D-grenzlos Magazine, Ecowoman, Chip, Smart Living
• Bild: Nattle, Viniarskyi, Shutterstock, 2018
• Video: Apis Cor, 2017