Häuser aus Hanf & Kalk: 3D-Druck mit Hanfbeton

In wohl keinem anderen Fertigungssektor lässt sich die Fortentwicklung zukunftsweisender Innovationen aktuell so stark beobachten wie beim 3D-Druck. Vornehmlich geht es bei den verschiedenen Arten von 3D-Druckern um einen Zeitgewinn. Aber auch durch neuartige Filamente aus natürlichen Materialien wie z.B. Hanf entstehen Dutzende neue Einsatzmöglichkeiten.

In Architekturbüros wird zunehmend mit CAD-Programmen gearbeitet. Die Daten zu den konzipierten Bauten lassen sich dann nicht nur für einen virtuellen 360°-Rundgang des zukünftigen Hauses in ein entsprechendes Programm exportieren, sondern zur Herstellung eines Architekturmodells im FDM-Drucker nutzen. Dabei wird ein Filament aus Plastik, Holz oder Hanf verwendet, das vom 3D-Drucker geschmolzen und mit welchem das Architekturmodell dann Schicht für Schicht erzeugt wird. Dieses sogenannte Rapid Prototyping per FDM-Drucker gelingt zwar auch im Architekturbüro, einen online 3D-Druckservice nutzen dennoch viele Architekten und Stadtplaner – vor allem dann, wenn, wie beim Entwurf von Gebäude-Ensembles, die Ausmaße des zu fertigenden Modells über die Möglichkeiten des kleinen Bürodruckers gehen.

Einsatzgebiete von modernen 3D-Druckern

Die Welt der additiven Fertigung ist vielseitig und überaus spannend. 3D-Drucker setzen sich in vielen Branchen durch: Forscher arbeiten beispielsweise auf der ganzen Welt daran, menschliches Gewebe im 3D-Drucker zu erzeugen. Dafür wird eine sogenannte Bio-Tinte verwendet, welche zum Teil aus Eigengewebe des Patienten besteht. Es lassen sich Knochen oder Gelenke nachbilden, die dann nicht so leicht abgestoßen werden, wie Alternativen rein aus Kunststoff. In der Luft- und Raumfahrt, aber auch in der Automobilindustrie nimmt die additive Fertigung einen besonderen Stellenwert ein: Zum einen ist ein nachhaltiges Produzieren von Ersatzteilen direkt vor Ort möglich – wodurch lange Transportwege entfallen. Zum anderen kann durch eine flexibel justierbare Innenfüllung viel Gewicht an den einzelnen Bauteilen eingespart werden. Bauteile sind also, anders als bei konventionellen Fertigungsprozessen, nicht mehr vollflächig gefüllt, sondern etwa mit 50, 20 oder sogar nur 5 Prozent an Material.

Nachhaltig Bauen mit alternativen Werkstoffen für den 3D-Drucker

Für Bauherren mit nachhaltigem und ökologischem Denken sind alternative 3D-Druck taugliche Materialien wie Hanfbeton interessant: Schon in wenigen Jahren könnte es für eine breite Masse an Bauherren interessant werden, sich ein Minihaus einfach selbst auszudrucken. Die Unterstützung eines fähigen Architekten wird aber auch in Zukunft nötig bleiben, um Sicherheitsfragen und Belange der Statik eines kleinen Hauses aus dem 3D-Drucker gewährleisten zu können.

Hanf ist eine rasch nachwachsende Ressource, die in unseren Breiten überaus gut gedeiht. Nutzhanf wird in vielen Branchen wie der Textilindustrie oder für Mobiliar verwendet und erweckt nun auch das Interesse beim Hausbau: Hanfsteine, Hanfputz, Hanfmörtel und Hanfbeton bieten eine Menge an Vorteilen – wie z.B. ein deutlich leichteres Gewicht als herkömmlicher Beton, eine gute Wärmeisolierung oder die Fähigkeit, Feuchtigkeit aus der Luft aufzunehmen. Dies kann der Schimmelbildung vorbeugen. Gegen Schädlinge ist der schwer entflammbare Baustoff resistent und wirkt bis zu einem Pegel von etwa 45 dB außerdem schalldämmend. Wird der Beton für ein kleines Haus mit einem gewissen Teil an Hanf hergestellt, entsteht außerdem deutlich weniger CO2 als bei regulärem Fertigbeton.

Minihäuser mit Hanfbeton komplett aus dem 3D-Drucker

Hanf wird bereits seit der Antike zum Hausbau verwendet, Hanfbeton in der jetzigen Form gibt es bereits seit dem Jahr 1980. Während in vielen europäischen Ländern, der Schweiz oder Teilen von Amerika mit Fertigwänden aus mit Hanf vermengtem Beton gebaut werden, gibt es mittlerweile auch Mixturen für Beton-3D-Drucker. Das australische Bauunternehmen MIRRECO hat sich auf die additive Fertigung im Hausbau mit Hanfbeton spezialisiert und auch in anderen Teilen der Welt wird vermehrt mit alternativen Baustoffen experimentiert, um die Umwelt besser schützen zu können. Da die additive Fertigung beim Bau von Minihäusern eine große Freiheit ermöglicht, sind auch andere Ausgangsstoffe denkbar: Holzfasern, Tonpulver, Lehm, Bambusfasern und viele weitere Materialien, die angemischt mit Kalk und gegebenenfalls mineralischen Zuschlagstoffen einen ökologischeren Baustoff ergeben als Beton. Nachwachsende Rohstoffe sind beim nachhaltigen Hausbau nicht ohne Grund von höchstem Interesse.

Bildquellen: Franck-Boston / iStock.com (Bild 1), RomoloTavani / iStock.com (Bild 2).

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